Moderne Beschichtungstechnologien, 5 ECTS (V MBT)5 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: Moderne Beschichtungstechnologien)

Lehrveranstaltungen:

• • Moderne Beschichtungstechnologien, Vorlesung
    (Vorlesung, 2 SWS, Bastian Etzold, Di, 08:15 - 09:45, T 0.75)
  • Moderne Beschichtungstechnologien, Übung
    (Übung, 1 SWS, Bastian Etzold et al., Do, 8:15 - 9:45, 0.151-115; n. Vereinbarung)

Inhalt:

MODERNE BESCHICHTUNGSTECHNOLOGIEN Anwendung in Chemie-Ingenieurwesen und Werkstoffwissenschaften WS 2003 / 2004

1. Klassifizierung der Beschichtungsprozesse. Vergleich und Anwendung der einzelnen Beschichtungstechniken
1.1 Flüssigphasenprozesse

• Sol-Gel Verfahren

• Flüssigimprägnierung

• Elektrophorese
  

1.2 Elektrolytische Prozesse

• Elektroplating
  

1.3 Spezielle Techniken

• Plasmaspritzen

• Flammspritzen

• Detonation gun technologies (Sprengplatieren)

• Jet vapor deposition processes
  

1.4 Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)

• Sputtern

• Verdampfen

• Ion plating

• Ion implantation

• Molecular beam epitaxy
  

1.5 Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)

• Thermisch induzierte CVD

• Metallorganische CVD (MO CVD)

• Wirbelschicht CVD

• Plasma CVD

• Photo CVD
  

2. Vorbehandlung der Substrate vor der Beschichtung
3. Grundlagen der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD)
3.1 Precursoren und Reaktionen Halogenide Metallkarbonyle Metallorganische Verbindungen Hydride
3.2 Thermodynamik der CVD. Computerprogramme
3.3 Strömungsvorgänge im CVD-Reaktor. Kinetik und Stofftransportmechanismus. Geschwindigkeitslimitierende Schritte. Sirius-Programm
3.4 Wachstumsmechanismus und Struktur der Schichten
3.5 Simulation des CVD-Prozesses über Computer-Programme (Fluent, SiaMod, Fasttest, Phoenix-CVD)

4. Chemische Gasphaseninfiltration (CVI).
4.1 Isotherme CVI
4.2 CVI mit thermischem und Druck-Gradient. Puls-CVI
4.3 Beschichtung von Fasern

5 Methoden zur Charakterisierung dünner Schichten

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden können:
• Beschichtungsverfahren erläutern und diese bzgl. ihrer Qualität und Wirtschaftlichkeit vergleichen
• Schichten bzgl. ihren Eigenschaften bewerten und basierend auf Struktur-Wirkungsbeziehungen deren Eignung für Anwendungen beurteilen.
• Beschichtungsverfahren basierend auf dem grundlegenden Verständnis weiterentwickeln.
• Forschungsarbeiten zusammenfassen und erklären

Literatur:

Modern Surface Technology, Ed. F.-W. Bach, A. Laarmann, T. Wenz, WILEY-VCH, 2006
Physical Vapor Deposition of Thin Films, J. E. Mahan, John Wiley&Sons, Inc., New York, 2000
Handbook of chemical vapor deposition, H. O. Pierson, Noyes Publications, Park Ridge, NJ, 1992

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Module M2 - M5 und M9 (Kern- und Vertiefungsmodule, gegliedert nach Studienrichtungen) | Studienrichtung: Verfahrenstechnik der Energiewandlung | M2-M5 Studienrichtungsspezifische Kern- und Vertiefungsmodule A+B | Modulgruppe Energieverfahrenstechnik (EVT) | Moderne Beschichtungstechnologien)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Moderne Beschichtungstechnologien (Prüfungsnummer: 50011)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: SS 2014, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Bastian Etzold