Metallische und keramische Hochleistungswerkstoffe

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 10.0 vom 21.02.2023

11M0646

Metalic and Ceramic High-speed Materials

Angewandte Werkstoffwissenschaften (M.Sc.)

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In der modernen Werkstoffwirtschaft spielen keramische und metallische Werkstoffe aufgrund der Vielfalt an Anwendungsm?glichkeiten nach wie vor eine führende Rolle. Durch die experimentelle Modellierung von Zusammensetzung, Gefüge und Eigenschaften sowie anschlie?end dem Einsatz von hochentwickelten Fertigungsverfahren k?nnen Werkstoffe preiswert produziert werden, die den h?chsten thermischen, mechanischen und korrosiven Beanspruchungen standhalten. Um solche ma?geschneiderte metallische und keramische Werkstoffe herstellen und zielgerecht nutzen zu k?nnen, sind Kenntnisse der Strukturmodifikationen und Gefügereaktionen sowie der M?glichkeiten zur Einflu?nahme bei zweckgebundener Eigenschaftensteuerung unabdingbar.

• 1. Methoden der Steuerung von Werkstoffeigenschaften über Beeinflussung der Mikrostruktur
• 2. Temperatur-- und spannungsabh?ngige ?nderungen der Mikrostruktur - u.a. der Subkorngr??e, Ausscheidungs- und Umwandlungsverhalten
• 2.1. Kristallografische Orientierung, Versetzungsstrukturen, Nanostrukturen und -partikel
• 2.2. Kinetik der Prozesse
• 3. Technologische M?glichkeiten zur Herstellung von ma?geschneiderten Werkstoffen
• 4. Werkstoff- und Strukturoptimierung im Volumen und an der Oberfl?che
• 5. Anwendungsbeispiele
• 5.1. ULSAC - DP-, BHZ-, IF-, TRIP-, MS- und CP-St?hle
• 5.2. Metallische Sch?ume
• 5.3. Koh?rente Phasen - u.a. Al- und Ni-Legierungen, C-armer Martensit
• 5.4. Biokompatible Materialien
• 5.5. Nanostrukturen und -partikel in den medizinischen Werkstoffen
• 5.6. Intelligente Oberfl?chen (Umwandlungsgesteuerte Reaktion auf Belastung)
• 5.7. "Z?hen" Keramiken - umwandlungsbedingte Rissstabilisierung

Wissensverbreiterung
Die Studierenden verfügen über ein breites Wissen im Bereich der modernen metallischen und keramischen Werkstoffe, k?nnen die Zusammenh?nge zwischen der Struktur?nderungen und Eigenschaftensteuerung verstehen und interpretieren, kennen moderne Methoden zu Herstellung der ma?geschneiderten Werkstoffe um diese gezielt auszuw?hlen bei der zweckgebundenen Anwendung
Wissensvertiefung
Die Studierenden vertiefen ihre Kenntnisse über umwandlungs- und ausscheidungsgesteuerte Prozesse und Werkstoffe, Nanostrukturen und Biomaterialien, beherrschen eine Reihe etablierter Forschungs- und Untersuchungsmethoden auf diesem Gebiet und verfügen über detailliertes Wissen, das den aktuellen Forschungsstand widerspiegelt
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden k?nnen die werkstoffbezogenen Daten und Methoden in Englisch und Deutsch interpretieren, die Verfahren prüfen und verifizieren.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
k?nnen komplexe problembezogene Themen identifizieren, definieren und analysieren
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden wenden eine Reihe von Verfahren und Materialien an, die spezialisiert und fortgeschritten und immer auf dem neuesten Stand sind

Vorlesung, Laborpraktikum, Exkursion, Pr?sentation der Fallstudien

Physikalische Materialkunde, Fertigungstechnik, Festk?rperphysik

Strickstrock, Monika

Strickstrock, Monika

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Kochmann,N.,Micro Process Engineering, Willey VCH, 2006Baltes,H., Brand,O., Microengineering of Metals und Ceramics, Willey VCH, 2005Kumar, Challa, S., Biological and Pharmaceutical Nanomaterials, Springer-Verlag, 2005,Cahn,R., Haasen, P., Materials Science and Technology, Willey, Vch, 2005Kostorz,G., Phase Transformations in Materials, Willey Vch, 2001Kainer, K., Metal Matrix Composites, Hanser Verlag, 2004

Projektbericht, schriftlich

Experimentelle Arbeit

Vertiefte Kenntnisse der Struktur und Eigenschaften der modernen kristallinen Werkstoffe und tiefgehendes Verst?ndnis für die zweckgebundenen anwendungsbezogenen Herstellung neuer metallischer und keramischer Gefüge aus dem Bereich umwandlungs- und ausscheidungsgesteuerten Werkstoffe, Nano- und Biomaterielien.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch