Konstruktions- und Funktionswerkstoffe

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 8.0 vom 14.12.2022

11B0554

Structural and Functional Materials

• Werkstofftechnik (B.Sc.)
• Dentaltechnologie (B.Sc.)
• Kunststofftechnik (B.Sc.)
• Kunststofftechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)

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In der modernen Werkstoffwirtschaft spielen keramische und metallische Werkstoffe aufgrund der Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten nach wie vor eine führende Rolle. Durch die experimentelle Modellierung von Zusammensetzung, Gefüge und Eigenschaften sowie anschließend dem Einsatz von hochentwickelten Fertigungsverfahren können Werkstoffe preiswert produziert werden, die den höchsten thermischen, mechanischen und korrosiven Beanspruchungen standhalten. Um solche maßgeschneidetere metallische und keramische Werkstoffe herstellen und zielgerecht nutzen zu können, sind Kenntnisse der Strukturmodifikationen und Gefügereaktionen sowie der Möglichkeiten zur Einflußnahme bei zweckgebundener Eigenschaftensteuerung unabdingbar.

• 1. Einteilung der metallischen und keramischen Werkstoffe
• 2. Mechanische, elektrische, optische und thermochemische Eigenschaften
• 3. Konstruktionswerkstoffe auf Basis von Metallen
• 3.1. FE-Basis-Legierungen
  3.1.1. Unlegierte Stähle
  3.1.2. Legierte und hochlegierte Stähle
• 3.2. NE- Basis-Legierungen
• 4. Funktionswerkstoffe auf Basis von Metallen
• 4.1. Fe-Legierungen
• 4.2. NE-Legierungen
• 5. Einteilung der keramischen Werkstoffe
• 6. Strukturkeramiken (Al-, Zr-, Si-Oxidkeramik), Struktur, Modifikationen, Eigenschaften, Anwendung
• 7. Funktionskeramiken (Dielektrika und Isolatoren, Thermistoren), Struktur, Eigenschaften, Anwendung

Wissensverbreiterung
Die Studierenden verfügen über ein breites Wissen im Bereich der modernen metallischen und keramischen Werkstoffe, können die Zusammenhänge zwischen der Strukturänderungen und Eigenschaftensteuerung verstehen und interpretieren.
Wissensvertiefung
Die Studierenden vertiefen ihre Kenntnise über Struktur , Eigenschaften und Anwendung von metallischen und keramischen Werkstoffe
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können die werkstoffbezogenen Daten und Methoden in Englisch und Deutsch interpretieren, die Verfahren prüfen und verifizieren.
Können - kommunikative Kompetenz
können komplexe problembezogene Themen identifizieren, definieren und analysieren
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden wenden eine Reihe von Verfahren und Materialien an, die spezialisiert und fortgeschritten und immer auf dem neuesten Stand sind

Vorlesung und Demo-Praktikum

Grundlagen der Physik, Chemie und Werkstofftechnik sowie Metallkunde

Zylla, Isabella-Maria

Zylla, Isabella-Maria

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P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlg, 1997R. Cahn, P. Haasen, Materials Science and Technology, Willey VcH, 2005H. Schumann, H. Oettel, Metallografie, Stahl Eisen Verlag, 2004I.M. Zylla, Skript Materialkunde

Hausarbeit und Referat

Experimentelle Arbeit

Vertiefte Kenntnisse der Struktur und Eigenschaften der modernen kristallinen Werkstoffe und Verständnis für die zweckgebundenen anwendungsbezogenen Werkstoffprozesse in Funktions- und Strukturwerkstoffe auf Basis von Metallen und Keramik sowie der Biomaterielien.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch