Materialsysteme I

MN-GEO-WP7

Zuordnung:

Fachspezifische Vertiefung

Aufbaumodul

Lehr-
veranstaltungen
des 5 u. 6. Semesters

Materialsysteme I

V

3 SWS

Übungen und Praktikum zu Materialsysteme I

Ü/P

4 SWS

Lehrinhalte

Materialsysteme I

Die Veranstaltung stellt die technisch bedeutenden Materialgruppen Glas, Bindemittel und Feuerfestwerkstoffe vor. Die physikalischen, (kristall-) chemischen und präparativen Aspekte der Bildung von Gläsern werden besprochen und die Eigenschaften sowie Besonderheiten des Glaszustandes werden physikalisch und strukturell spezifiziert. Von den wichtigsten Bindemitteln werden die Herstellung, Phasenbestand (eingeordnet in heterogene Mehrstoffsysteme) und hydraulischen Eigenschaften (unter Vertiefung von Festkörperreaktionsmechanismen, Phasenneubildung in Festkörpern und Diffusionsmechanismen) vorgestellt. Charakteristika von Feuerfestwerkstoffen, ihre Zusammensetzungen (Phasenbestand, Porosität, Temperatur-, Druck- und Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften) werden in Zusammenhang mit typischen Einsatzbereichen diskutiert. In allen drei Materialgruppen spannt die Veranstaltung den Bogen von typischen Vorkommen der benötigten Rohstoffe über Gewinnung und Aufbereitung bis zu Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen.

Übungen und Praktikum zu Materialsysteme I

In der Veranstaltung werden unter Anleitung anhand von Modellsystemen für Gläser, Bindemittel verschiedener Zusammensetzungen die Bildungsbedingungen ausgelotet und Produkte im Labor hergestellt. Die Gläser werden auf ihre optischen, thermischen und thermomechanischen Eigenschaften hin untersucht. Festkörperreaktionen ausgewählter, vorwiegend silikatischer Systeme werden thermoanalytisch und röntgenographisch in ihrer Entwicklung verfolgt.

Lernziele/vermittelte fachliche Kompetenzen

Nach Besuch des Moduls sollen die Studierenden einen generellen Überblick über Arbeitsweisen, Fragestellungen und Inhalt der Vertiefungsfächer Kristallographie und Materialwissenschaften besitzen. Besonders erworben werden Kenntnisse auf dem Gebiet Glas, Bindemittel und Feuerfestwerkstoffe.

Vermittelte fachübergreifende Kompetenzen

Fähigkeit zur Analyse komplexer Zusammenhänge, Problemidentifikation und Erarbeitung von Lösungsansätzen durch Anwendung angeeigneter Grundlagenkenntnisse.

Literatur

Die Veranstaltung begleitende Skripten;
darüber hinaus:

• D.R. Askeland: Materialwissenschaften (Grundlagen, Übungen, Lösungen) Spektrum-Akademischer Verlag, 1996)

• J.E. Shelby: Introduction to Glass Science and Technology (Royal Society of Chemistry, 2005)

• L.L.Y. Chang: Industrial Mineralogy: Materials, Processes and Uses. (Eddison Wesley, 2001)

• E.J. Kramer: Materials Science and Technology, a comprehensive treatment (Wiley VCH, 2005)

• C. Ziegler, W. Göpel: Einführung in die Materialwissenschaften, physikalisch-chemische Grundlagen und Anwendungen (Teubner, 1996)

Lehr- und Prüfungsformen

Lehrformen: Dozentenpräsentation, Anleitung zu selbstständigem Arbeiten
Prüfungsformen: Klausur, Hausarbeit (ausgearbeitetes Praktikumsprotokoll)
 

Arbeitsaufwand, Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Materialsysteme I (V)

5 LP

3 SWS

Regelmäßige Teilnahme, Vor- und Nachbereitung, Klausurvorbereitung

150 Std.

Abschlussklausur

Übungen und Praktikum zu Materialsysteme I (Ü/P)

4 LP

4 SWS

Regelmäßige Teilnahme, Vor- und Nachbereitung, Hausarbeit

120 Std.

Hausarbeit (ausgearbeitetes Protokoll, ggf. mehrteilig)

Summe

9 LP

270 Std.

Modulbewertung

Die Modulnote errechnet sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Abschlussklausur und der Hausarbeit.

Anrechnung in Endnote

6,5 %

Kompensierbarkeit

Das endgültig nicht bestandene Modul kann einmal durch ein anderes frei wählbares Modul aus der Gruppe MN-GEO-WP1 bis MN-GEO-WP8 ersetzt werden.

Position i. Studienplan / Häufigkeit d. Angebots

5. u. 6. Semester
Einsemestriges Modul, jeweils im WS

Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul und den Einzelveranstaltungen

Modul: erfolgreicher Abschluss der Module MN-GEO-NF1 bis MN-GEO-NF3.
Einzelveranstaltungen: Bei mehrfach durchgeführten Veranstaltungen besteht kein Wahlrecht für eine bestimmte Veranstaltung/ einen bestimmten Dozenten; die Teilnahme wird im gegenseitigen Einvernehmen der Studierenden festgelegt, andernfalls entscheidet das Los.

Verwendbarkeit in anderen Studiengängen

-

Lehrende

Professorinnen und Professoren und wiss. Mitarbeiterinnen und wiss. Mitarbeiter des Instituts für Kristallographie.

Koordinatoren

Prof. Dr. L. Bohatý

Bearbeitungsstand

April 2011