Werkstoffe 2 (B16)15 ECTS
(englische Bezeichnung: Materials 2)
(Prüfungsordnungsmodul: Werkstoffe 2)

Lehrveranstaltungen:

• • Glas und Keramik (WS 2022/2023)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Dominique de Ligny et al., Mo, 16:15 - 17:45, 0.15)
  • Biomaterialien (WS 2022/2023)
    (Vorlesung, 2 SWS, Aldo R. Boccaccini et al., Mo, 14:15 - 15:45, 1.225)
  • Fundamentals of Polymer Materials (Polymerwerkstoffe) (WS 2022/2023)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dirk W. Schubert, Mi, 16:15 - 17:45, 1.84)
  • Materialien der Elektronik und der Energietechnik (5. Sem.) (WS 2022/2023)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Wellmann, jede 3. Woche Mo, 10:15 - 11:45, 02.019)
  • Praktikum Werkstoffe 2 (WS 2022/2023)
    (Praktikum, 3 SWS, Anwesenheitspflicht, Miroslaw Batentschuk, Di, 12:30 - 18:00, Raum n.V.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Für das Praktikum Werkstoffe 2: Erfolgreiche Teilnahme an den Grundpraktika GPI und GPII.
Verbindliche Zulassungsvoraussetzung zum Praktikum Werkstoffe 2 ist die Teilnahme an der zugehörigen Sicherheitsbelehrung.

Inhalt:

Glas und Keramik: Es werden zunächst die physikalisch-chemischenGrundlagen nichtmetallisch-anorganischer Materialien (Gläser und Keramiken) eingeführt. Amorpher und kristalliner Strukturaufbau, Kristallisation, Sintern und Kornwachstum sowie Gefüge (Korngrenzen) stehen dabei im Vordergrund. Daran schließt sich ein Kapitel über die Herstellung und Anwendung von Gläsern an. Das temperaturabhängige rheologische Verhalten silikatischer Schmelzen, die Formgebung von Glasschmelzen sowie die Herstellung von Glaskeramiken werden erläutert. Als Anwendungsbeispiele werden optische Lichtleitfasern, die Glasveredelung (Oberflächenbeschichtung) sowie poröse Gläser vorgestellt. In einem weiteren Kapitel werden die wichtigsten Fertigungstechnologien für keramische Werkstoffe und ihre Anwendungsbereiche vorgestellt. Ausgehend von den Rohstoffen werden die wichtigsten pulverbasierten Formgebungsprozesse, Bearbeitungsverfahren sowie Sintertechnologien eingeführt. Als Anwendungsbeispiele stehen Ingenieurkeramiken im Automobilbau, Biokeramiken für die Medizin sowie Elektrokeramiken für die Aktorik/Sensorik im Vordergrund. Biomaterialien: Biomaterialien: Definition; Bioabbaubare Polymere, bioaktive Keramiken und biokompatible Metalle; Biomaterialien für Dauerimplantate; Orthopädische Beschichtungen; Biomaterialien für Tissue Engineering: Weich- und Hartgewebe; Einführung in die Scaffold-Technologie und -Charakterisierung; Biomaterialien für Drug Delivery Polymerwerkstoffe: In der Vorlesung Polymerwerkstoffe werden die grundlegenden Konzepte, Theorien und Methoden der Werkstoffkunde der Polymerwerkstoffe dargelegt. Der Inhalt dieser Vorlesung umfasst folgende Themen: Thermodynamische Eigenschaften makromolekularer Lösungen, Molekularmasse und ihre Verteilung, Bestimmungsmethoden der Molekularmasse; Aggregatzustände und mechanisches Verhalten von unvernetzten amorphen und teilkristallinen Polymeren, von Elastomeren und Duromeren; lineares und nichtlineares viskoelastisches Deformationsverhalten, Messverfahren, Rheologie, Zeit- Temperatur-Superpositionsprinzip, Abhängigkeit viskoelastischer Funktionen und anderer Eigenschaften vom molekularen Aufbau. Werkstoffe der Elektrotechnik: Grundlagen und Technologien der Werkstoffe der Elektrotechnik. Behandelt werden die Materialsklassen Metalle, Dielektrika, Halbleiter (anorganisch und organisch), Supraleiter und Magentische Werkstoffe. Im Bereich der Technologien werden die Bereich Kristallzüchtung, Epitaxie und Planartechnologie (Lithographie, Aufdampfen, Dotierung mittels Implantation und Diffusion) behandelt. Praktikum Werkstoffe 2 Experimentelle Arbeiten zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben grundlegendes Verständnis für Zusammenhänge

zwischen dem atomaren und molekularen Aufbau nichtmetallischer Werkstoffe, ihre Eigenschaften, Fertigungsprozesse und wichtigen Anwendungsfelder.

• erwerben einen umfassenden Überblick über Biomaterialien

und Werkstoffe für die Medizin Der Student wird in der Lage sein, die notwendige Eigenschaften und Herstellungsmethode von Biomaterialien für Dauerimplantate, Tissue Engineering und Drug Delivery zu differenzieren und Biomaterialien für diese verschiedene Anwendungen auswählen.

• lernen den Zusammenhang zwischen Materialeigenschaften

und elektronischer Bauelement-Funktion verstehen und werden in die Lage versetzt, selbstständig

Literatur:

Wird in den Lehrveranstaltungen angegeben.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Werkstoffe 2)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Prüfung Werkstoffe 2 (Prüfungsnummer: 55701)

(englischer Titel: Final Examination on Materials 2)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 150, benotet, 12 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Die Klausur " Materialien der Elektronik und der Energietechnik" findet im Regelfall als elektronische Prüfung statt. Die elektronische Prüfung findet aus organisatorischen Gründen nicht in dem gleichen Raum wie der schriftliche Teil statt. Da sie Teil der Gesamtprüfung ist, muss sie im gleichen Semester wie die schriftliche Prüfung abgelegt werden.

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Dominique de Ligny

Termin: 05.10.2022
Termin: 05.10.2022

Praktikum Werkstoffe 2 (Prüfungsnummer: 55702)

(englischer Titel: Laboratory: Materials 2)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 3 ECTS

weitere Erläuterungen:
Es besteht Anwesenheitspflicht. Verbindliche Zulassungsvoraussetzung zum Praktikum ist die Teilnahme an der zugehörigen Sicherheitsbelehrung. Verbindliche Teilnahmevoraussetzung für jeden einzelnen Praktikumsversuch ist die erfolgreiche Erledigung des Vorprotokolls (Antestat). Das Praktikum ist nur bestanden, wenn alle Versuche sowie alle Vor- und Nachprotokolle erfolgreich absolviert wurden, d.h. die vollständig ausgefüllte Testatkarte mit Nachweisen für Vorprotokolle (Antestate) sowie für Versuchsdurchführungen und Nachprotokolle (Abtestate) fristgerecht im Sekretariat des Lehrstuhls WW6 (R 3.66 Martensstr.7) vorgelegt wurde.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Miroslaw Batentschuk