Materialwissenschaft und Werkstofftechnik - Department ...

ModulkatalogMaster‐StudiengangMaterialwissenschaftundWerkstofftechnikDepartment WerkstoffwissenschaftenMartensstr. 5‐791058 Erlangen Stand: 27.09.2011

Modul M1_WW11 Modulbezeichnung 1. Werkstoffwissenschaftliches Modul(Kernfach WW I)2 Lehrveranstaltungen WS+SS V Angewandte Grundlagen I+II der WW,(2*2 SWS) und Übungen (2*2 SWS)SS P Kernfachpraktikum WW I (6 SWS)Wahlpflichtvorlesungen V+Ü+P (9 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. GökenProf. Dr. BitzekDr. DurstDr. HöppelDr. Leiva-RondaDr. Weidinger30 ECTS12 ECTS6 ECTS12 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Mathias Göken5 Inhalt Angewandte Grundlagen I+II (2*2 SWS, 6 ECTS):Die grundlegenden Konzepte der Werkstoffmechanik werdenvertiefend dargestellt. Im Blickpunkt steht dabei insbesonderedie Beziehung zwischen Mikrostruktur/Aufbau der Werkstoffeund ihren mechanischen Eigenschaften. Des Weiteren werdenmoderne Simulationsmethoden zu diesem Themenkomplexvorgestellt. Die Inhalte im Einzelnen:- Festkörperphysikalische Grundlagen(Atome, Bindungstypen und –eigenschaften,Festkörper, Kristalle, Elastizitätstheorie,Kristallplastizität,- Gitterdefekte (Leerstelle, Versetzungen, Korngrenzen,Eigenspannungen, Versetzungen im Kristallgitter,experimentelle Charakterisierung)- Mechanische Eigenschaften (Ein- undVielkristallverformung, Verfestigungsmechanismen,Skaleneffekte: Mikro- und Nanomechanik)- Simulationstechniken, Verformungsmodelle,Computational Materials ScienceDichtefunktionaltheorie, atomistische Simulationen,Versetzungsdynamik-Simulationen)- Finite Elemente Methoden (Diskretisierung desKontinuums, Steifigkeitsmatrix, Plastizität, Fließflächen,Verfestigung)- Bruchmechanik, Phasenumwandlungen,Ausscheidungskinetik, VerbundwerkstoffeÜbungen zu Angewandten Grundlagen(2*2 SWS, 5 ECTS):Anhand von Übungsaufgaben werden dieVorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft.Themenscherpunkte:- Simulationstechniken,1

- Verformungsmodelle,- Ausscheidungskinetik- Experimentelle Techniken- BruchmechanikKernfachpraktikum (6 SWS, 6 ECTS)- Praktische Vertiefung der Lehrinhalte der VorlesungAngewandte Grundlagen:Versuche:- Diffusion in Legierungen- Ausscheidungsvorgänge- Dynamische Rekristallisation und dynamischeVerformung- Tribologie und Oberflächentechnik- Biomechanik-BruchmechanikKernfachwahlpflichtvorlesungenAus folgenden Wahlpflichtvorlesungen kann ausgewähltwerden( Mindestumfang: 9 SWS, 13 ECTS)Im WS:- Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen, V,1 SWS, 1,5 ECTS, Höppelo Grundlagen der Wechselverformung und derDauerschwingfestigkeit metallischer Werkstoffeo Bedeutung in der PraxisooDurchführung der Ermüdungsversuchezyklische Verformungs- und Sättigungsverhalten,zyklische Gleitverhalten, ermüdungsinduzierteGefügeänderungen,o Bildung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen,o Ermüdungslebensdauero Multiamplitudenbelastungo Weitere spezielle Ermüdungsthemen.- Mikro/ Nanomechanik, V, 1 SWS, 1,5 ECTS, Dursto Größeneffekte in der Plastizität:Härtungsmechanismen, Dehngradientenplastizität,EindruckgrößeneffekteooooooMechanische Eigenschaften dünner Schichten,Pillars und WhiskersTestverfahren für dünne Schichten: StoneyGleichung, Bulge TestGrenzflächenhaftfestigkeit dünner SchichtenElast. Kontaktmechanik: Adhäsion, Hertz, SneddonPlast. Kontaktmechanik: Constraint Faktor,Nanoindentierung: Oliver/Pharr Methode,dynamische Indentierung,- Einweisung Rasterelektronenmikroskopie, KU, 2 SWS,2,5 ECTS, Schaufler- Anforderungen an einen Werkstoffingenieur in derindustriellen Praxis, V+Ü, 1+1 SWS, 2,5 ECTS,Weidinger2

oooooooooEntwicklungsablauf im UnternehmenWerkstoffnormung und SpezifikationenEinführung in die SchadensanalyseUmgang mit Patenten und DatenbankenWerkstofftechnische QualitätsaspekteAspekte der UmweltverträglichkeitAnforderungen an soziale KompetenzÜbergang von Normprüfkörpern auf BauteilprüfungVertiefung der Vorlesungsinhalte an Fallbeispielenaus der Praxis und Gerätedemonstrationen (Übung)- Einführung in die Finite Elemente Methode undNanoindentierung an Schichten; Ü+P, 2 SWS, 2,5ECTS, DurstoIm SS:- Numerische Methoden in den Werkstoffwissenschaften,V+Ü, 2 SWS, 3 ECTS, Bitzek- Tribologie und Oberflächentechnik, V, 2 SWS, 3 ECTS,Höppelo Grundlagen der TRIBOLIGIEo Verschleissmechanismeno Einführung in die Oberflächentechnik,- Biomechanik, v, 2 SWS, 3 ECTS, Dursto Aufbau, Struktur und Verhalten von biologischenGeweben unter mechanischer Belastung- Quantitative Gefügeanalyse, V+Ü, 1 SWS, 1,5 ECTS,Höppelo Einführung in die Quantitative Gefügeanalyse,Meßmethodeno Auswertemethodeno Grundlagen der Statistiko Praktische Anwendung von Image C- Hochtemperaturwerkstoffe und Intermetallische Phasen,V, 2 SWS, 3 ECTS, Göken6 Lernziele undKompetenzenFolgende Lernziele werden angestrebt:- Vertieftes Erlernen des vielfältigen strukturellen Aufbaus derWerkstoffe kennen- Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der chemischenZusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften vonWerkstoffen- Anwendung der Legierungsthermodynamik und derZustandsdiagramme- Vertiefung des Wissens zu den mechanischenEigenschaften und den Härtungsmechanismen- erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zumAufbau der verschiedenen Werkstoffklassen,- Vertieftes Verstehen und Erklären des Zusammenhangszwischen Aufbau, Herstellungsverfahren und Anwendungen3

Modul M1_WW21 Modulbezeichnung Kernfach Werkstoffkunde und Technologie derMetalle2 Lehrveranstaltungen Pflichtvorlesungen:2V/1Ü WTM Grundlagen1V WTM Technologien und Anw. I2V/1Ü WTM Technologien und Anw. II1V Neue ProzesseKernfachpraktikum IIWahlpfichtvorlesungen:2V Werkstoffe im Automobilbau1V Neue Werkstoffkonzepte2V Pulvermetallurgie3P Kernfachpraktikum I2P Kernfachpraktikum III3 Dozenten Prof. Dr. R.F. SingerPD Dr. C. KörnerDr. S. M. RosiwalDr. G. LeichtfriedDr. J. Staeves30 ECTS4,5 ECTS1,5 ECTS4,5 ECTS1,5 ECTS6,0 ECTS3,0 ECTS1,5 ECTS3,0 ECTS3,0 ECTS1,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. R.F. Singer5 Inhalt Metallische Werkstoffe, Grundlagen:- Zusammenhang Prozess-Gefüge (Gefügeaufbau,thermodynamisches Gleichgewicht, Kinetik, Gefügeeinstellungim Prozess)- Werkstoffeigenschaften und -prüfungMetallische Werkstoffe, Technologien und Anw. I:- Vorstellung der Werkstoffgruppen Refraktärmetalle,Hartmetalle, Metallische Gläser, Formgedächtnislegierungen;bei Vorgängen von besonderer praktischerBedeutung Verknüpfung mit den metallphysikalischenGrundlagen.- Kurze Vorstellung neuer WerkstoffkonzepteMetallische Werkstoffe, Technologien und Anw. II:- Einführung in wichtige Verfahrenstechnologien- Vorstellung der Werkstoffgruppen Titan-, Nickelbasis- undKupferlegierungen (Erzeugung, Verarbeitung, wichtigeLegierungen, Anwendung und neue Entwicklungen); beiVorgängen von besonderer praktischer BedeutungVerknüpfung mit den metallphysikalischen Grundlagen.Neue Prozesse:- Neue Entwicklungen aus den Bereichen Stahl,Oberflächentechnik und VerbindungstechnikNeue Werkstoffkonzepte:- Bioinspirierte Materialien (Metallschäume, Verbundwerkstoffe)1

6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie TeilnahmeWerkstoffe im Automobilbau:- Aktuelle Werkstoffe- Verarbeitungstechnologien- Trends im Automobilbau aus Sicht eines Lehrbeauftragtenaus der IndustriePulvermetallurgie:- Pulverherstellung und -charakterisierung- Pulverkompaktierung- Sintern- Aktuelle Trends aus der Sicht eines Lehrbeauftragten ausder IndustrieKernfachpraktika:- Experimentelle Arbeiten zur Vertiefung der VorlesungsinhalteDie Studierenden- erwerben ein wichtiges Grundlagenverständnis (Struktur-Eigenschaftsbeziehungen auf allen Größenskalen)- lernen wesentliche Methoden der Werkstoffprüfungkennen- erhalten einen tiefgehenden Einblick in alle relevantenLegierungsgruppen und metallische Werkstoffsysteme- sind in der Lage, Zusammenhänge zwischen Herstellung,Mikrostruktur und Eigenschaften metallischer Werkstoffezu erfassen- erwerben ein Verständnis für industrierelevante Arbeitsmethodiken- kennen wesentliche Anwendungen und EntwicklungsfelderBachelorprüfung; Masterzulassung8 Einpassung in 1. und 2. MastersemesterMusterstudienplan9 Verwendbarkeit des Studierende der Materialwissenschaft und WerkstofftechnikModuls10 Studien- und mündliche Prüfung 40 MinutenPrüfungsleistungen11 Berechnung 100% der PrüfungsnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 270 hEigenstudium: 630 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch (Skript teilweise Englisch)16 VorbereitendeLiteraturIlschner/Singer: Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnikvan Vlack: Materials Science for EngineersDieter: Mechanical MetallurgyKurz/Fisher: Fundamentals of Solidification2

Modul M1_WW31 Modulbezeichnung Werkstoffwissenschaften Kernfach Glas undKeramik2 Lehrveranstaltungen Pflicht:WS 01 V Physikalisch-chemische Grundlagen vonGlas und Keramik I (2 SWS)WS 01 V Physikalisch-chemische Grundlagen vonGlas und Keramik II (1 SWS)WS 01 V Struktur und Eigenschaften von Glas undKeramik: I: Elektrische und magnetischeEigenschaften (2 SWS)WS 02 V Struktur und Eigenschaften von Glas undKeramik: II: Optische Eigenschaften (2 SWS)SS 02 V Struktur und Eigenschaften von Glas undKeramik:III: HT-Eigenschaften (1 SWS)SS 02 P Kernfachpraktikum (6 SWS)Wahlpflicht (V 5 SWS, Ü 4 SWS):Freie Wahl aus den Lehrveranstaltungen vonWW3:WS01 / SS 02: siehe Katalog der angebotenenV und ÜSS02: Exkursion30 ECTS3 ECTS1,5 ECTS3 ECTS3 ECTS1,5 ECTS6 ECTS12,5ECTS3 Dozenten Dr. FeyProf. Dr. GreilProf. Dr. RoosenProf. Dr. WondraczekNN4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Peter Greil5 Inhalt Physikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik I:Thermochemische Grundlagen:Thermodynamik und Phasengleichgewichte- Systeme, Phasen, Komponenten,- Gleichgewicht- PhasenregelBestimmung von Phasengleichgewichten- experimentelle Verfahren- Berechnung von Zustandsdiagrammen, ThermochemischeDatenbanken- Darstellungen (Schnitte, Phasenstabilitätsdiagramme,Scheil-Reaktions-Diagramme)Mehrkomponentensysteme- Kondensierte zwei-, drei-, vier- und höherkomponentigeSysteme- Systeme mit Gasphase1

Nichtgleichgewichtsreaktionen bei der WärmebehandlungPhysikalisch-chemische Grundlagen von Glas und Keramik II:Physikochemische Grundlagen Nichtkristalliner Werkstoffe- Eigenschaften unterkühlter Flüssigkeiten- Glasübergang- Relaxation und Rheologie- Topologie und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen- PhasentrennungserscheinungenStruktur und Eigenschaften von Glas und Keramik I:Elektrische und magnetische Eigenschaften- Dielektrika (Polarisation)- Halbleiter und Leiter (Defektstrukturen, Dotierung)- Ferrimagnetika (Magnetisierung)- AnwendungsbeispieleStruktur und Eigenschaften von Glas und Keramik II: OptischeEigenschaften- Brechungs- und Absorptionsindex- optische und thermische Dispersion- elastische und inelastische Lichtstreuung, Photolumineszenz- photonische Strukturen- Design optischer Materialien- optische Mikro- und Nanostrukturierung- spezielle optische GläserStruktur und Eigenschaften von Glas und Keramik III: HT-Eigenschaften- Thermomechanische Eigenschaften- Thermische Eigenschaften- Mechanische Eigenschaften- Chemische Beanspruchung- wichtige Systeme und AnwendungenKernfachpraktikum:- fortgeschrittene Versuche zur Herstellung undCharakterisierung von Gläsern und Keramikenfreie Wahl aus VL von WW3:- Vertiefung der physikalisch-chemischen Kenntnisse vonnichtmetallisch anorganischen Werkstoffen fürunterschiedliche AnwendungenÜbung: Mechanische Prüfverfahren- Theoretischer Hintergrund der Prüfverfahren- Bewertung und Einsatz der Prüfverfahren- Grenzen der Prüfverfahren- Betrachtete Prüfverfahren: Doppelring, 3/4 Pkt., Ball-on-Ring, 3-Balls-on-Ball2

Übung: Zerstörungsfreie Prüfverfahren- Theoretischer Hintergrund der Prüfverfahren- Bewertung und Einsatz der Prüfverfahren- Grenzen der Prüfverfahren- eingesetzte Prüfverfahren: Ultraschall, Akustische Prüfung,Mikrowelle, µCT6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus desAngebots- Vermittlung der notwendigen wissenschaftlichen undpraktischen Kenntnisse zum Aufbau, zur Herstellung, zu denEigenschaften, zur Charakterisierung und Anwendung vonGläsern und Keramiken für Tätigkeiten im institutionellen undindustriellen Umfeld d mit diesem Werkstoffschwerpunkt.Dazu- Erlernen des struktureller Aufbaus von Gläsern undKeramiken und der damit verbundenen Grundeigenschaftensowie der Einteilung nichtmetallisch-anorganischerWerkstoffklassen- Vertieftes Verständnis folgender Eigenschaften von Glasund Keramik: optische, elektrische, magnetische, korrosive,thermische und mechanische Eigenschaften- Verstehen der Thermodynamik und der Zustandsdiagrammedieser Werkstoffklassen- Bewertung der Eigenschaften nichtmetallisch-anorganischerWerkstoffe im Zusammenhang mit der chemischenZusammensetzung, Aufbereitung, Struktur und Gefüge- Entscheidung über Werkstoffauswahl vor dem Hintergrundvon Anwendungsprofilen- praktisches Erlernen der Prozesse zur Herstellung vonGläsern und Keramiken sowie der Methoden zur Bestimmungwichtiger Eigenschaften, Erklärung der Zusammenhängezwischen Zusammensetzung, Gefüge, Eigenschaften- Aufbau und Durchführung von Versuchen zurCharakterisierung der mechanischen Eigenschaften und derzerstörungsfreien Prüfung, Kriterien über Anwendung dereinzelnen Methoden-Studiensemester 1 und 2- Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik- Vorlesungen und Übungen: 40-minütige mündliche Prüfung- Praktikum: unbenoteter Schein- Übungen: unbenoteter Schein100% Note der mündlichen PrüfungJährlich3

13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 345 hEigenstudium: 555 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 VorbereitendeLiteratur- Vorlesungsskripten- Lehrbücher: Salmang, Scholze, Telle: Keramik, Springer-Verlag, 2007H. Scholze: Glas. Springer-Verlag, 1977D. Green: An Introduction to the Mechanical Properties ofCeramics, Cambridge Univ. Press, 1998B. Predel, M. Hoch, M. Pool: Phase Diagrams andheterogenous Equilibria. Springer-Verlag, 20044

Modul M1 – WW41 Modulbezeichnung Korrosion und Oberflächentechnik 30 ECTS2 Lehrveranstaltungen WS: Basics Electrochemistry I (2 SWS)SS: Basics Electrochemistry II (2 SWS)WS: Surface Analysis I (2 SWS)SS: Surface Analysis II (2 SWS)WS: Surface Modification techniques (2SWS)WS: Übung zu Korrosion und Oberflächentechnik(1 SWS)WS: Seminar Surface Science and Corrosion (1SWS)SS: Kernfachpraktikum (6 SWS)3 ECTS3 ECTS3 ECTS3 ECTS3 ECTS2 ECTS1 ECTS6 ECTSKernfachwahlpflichtvorlesungenSS: Corrosion and Corrosion Protection (1 SWS)SS: Surfaces of Biomaterials (2 SWS)SS: Seminar Surface Science and Corrosion (1SWS)2 ECTS3 ECTS1 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. SchmukiProf. Dr. VirtanenDr. Damian KowalskiDr. Poulomi Roy / Manuela KilianDr. Steffen Berger / Robert Hahn4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Patrik Schmuki5 InhaltBasicsElectrochemistry I +II:Electrochemistry plays important role in scientific andtechnological fields. Nowadays, the research areas arecentered, but not limited, on nanotechnology and energydevices i.e. fuel cells, battery systems and solar cells. Inprinciple, the electrochemistry involves the study ofrelationship between electricity and chemical reactions, suchthat chemical free energy associated with a reaction isconverted into electrical energy (e.g. fuel cells) or conversely,electricity is used to decompose stable chemical systems (e.g.production of chlorine). The course program provides anopportunity for students to understand the basics ofelectrochemistry and provide the fundamental tools forunderstanding electrochemical-reactions and electrochemicaldevices.Topics covered in this course:Thermodynamics: enthalpy, entropy, free energy, chemical1

equilibrium, Electrolytes, aqueous solutions, organic solutions,solid ionic conductors, Electrodes: types of electrodes,electrode potential, Nernst equation, Electrochemical systems:electrolytic cells and galvanic cells, The electrode-solutioninterface: The electric double layer, Relationship betweenelectrochemical reaction rate and current, Electrode kinetics:mass transport control, charge transfer control, reactioncontrol, Butler-Volmer equation, Instrumental techniques inelectrochemistry, Technology: fuel cells, battery systems,electrochemical devices.Surface Analysis I +II:The generation of nanostructured materials gained relevancein the recent years and efficient characterization methodswere developed, permitting insight into the topographical andchemical nanostructure of materials.The scope of this course covers a range of surface analyticalinstruments, discussing their principle mode of operation,application and data interpretation. All discussed instrumentsare also available at the chair and tutorials at the machinesare a part of the lecture. The generation of nanostructuredmaterials from particles to complex 3 dimensional structures isthe topic of the second part of this lecture.Topics covered in this course: Basics in crystallography,surface characterization techniques, STM/AFM, SEM/EDX,XPS/Auger, XRD, ToF-SIMS, Generation of nanostructures,nanostructured CVD, sol-gel process, application ofnanostructured surfaces.Surface Modificationtechniques:The tailored modification of surfaces plays an important role inmaterial science.Besides improving e.g. the corrosion and tribologicalproperties of materials surfaces by specific methods andapproaches, also completely new properties can be achieved.In this course common methods of surface modification andsurface functionalization are covered. The theoreticalbackground and examples, indicating the relevance of thesemethods in everyday life and industry, are presented. Inaddition to the common methods new highly promisingapproaches are introduced and discussed.Topics covered in this course:Mechanical, thermomechanical and thermal methods (e.g.blasting, nitriding, induction hardening), Plasma aidedmethods, Laser and electron beam methods, Ion implantation,Lithography, Chemical conversion layers (phosphatization,chromating), Electrochemical conversion layers (anodizing),CVD/PVD techniques, Organic coatings (paints and lacquers),2

Self assembled monolayers, Self-organized anodic oxidelayers (Nanopores, Nanotubes).KernfachpraktikumVertiefung der Kenntnisse zur Korrosion undOberflächenanalyse und -technik6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsDie Studenten erwerben fundierte Kenntnisse und eingrundlegendes Verständnis für chemische und physikalischeOberflächen- und Grenzflächenreaktionen, inklusiveKorrosionsreaktionen, sowie Funktionalisierung undStrukturierung von Oberflächen. Kennenlernen vonelektrochemischen und oberflächenanalytischen Methoden inden Werkstoffwissenschaften.Studiensemester 1 und 2 (Materialwissenschaft undWerkstofftechnik)- Studierende der Werkstoffwissenschaften10 Studien- und- Vorlesung: 30-minütige mündliche PrüfungPrüfungsleistungen - Praktikum: unbenoteter Leistungsnachweis11 Berechnung V: 100% der ModulnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 345 hEigenstudium: 555 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch16 Vorbereitende Wird in den Lehrveranstaltungen angegeben.LiteraturHinweis:• Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einerZeitstunde (60 min.) angesetzt.• Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochenangesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten.3

Modul M1_WW51 Modulbezeichnung Kernfach Polymerwerkstoffe 30 ECTS2 Lehrveranstaltungen Pflichtvorlesungen:WS-2V/1Ü: Polymere-ISS-2V/1Ü: Polymere IISS-2V: Verarbeitung von PolymerwerkstoffenSS-KernfachpraktikumWahlpfichtvorlesungen:WS-1V: Polymer- und GrenzflächenphysikWS-2V: Polymerwerkstoffe in der MedizintechnikWS-2V/1Ü: RheologieSS-1V: Vernetzte PolymersystemeWS-1V: Polymerwerkstoffe in der Elektrotechnik,Elektronik und OptoelektornikSS-1V: Polymerwerkstoffe in der VerpackungSS-1V: Angewandte RheologieSS-1V: Carbon-Nanotubes - Herstellung undEigenschaftenSS-1V: Grundzüge des six-σ - industrielleVerbesserungsprojekteSS-1Ü: Verarbeitung von Polymerwerkstoffen3 Dozenten Prof. Dr. D.W. SchubertProf. Dr. M. HalikProf. Dr. J. ZaumseilDr. J. Kaschta4,5 ECTS4,5 ECTS3,0 ECTS6,0 ECTS12 ECTSaus AngebotanWPF4 ModulverantwortlicherProf. Dr. D.W. Schubert5 Inhalt Polymerwerkstoffe:- Wissensvermittlung zu Grundlagen, Technologie,Charakterisierung und Anwendungen vonPolymerwerkstoffen, Polymerblends und -composites- Herstellung und Eigenschaftsprofil von dünnenPolymerfilmen, Fasern und Nanofasern- Einfluss der Größenskala auf Eigenschaften- Wissensvermittlung zu den Vorgängen an Grenzflächen inpolymeren Werkstoffsystemen, Kompatibilitätverschiedener Polymere- interaktive Gruppenübung zu aktuellen Fragestellungen undAnwendungen von Polymerwerkstoffen6 Lernziele undKompetenzenDie Studierenden- erhalten einen tiefgehenden Einblick in die Thematik„Polymere Werkstoffe“- erwerben ein wichtiges Grundlagenverständnis (Struktur-Eigenschaftsbeziehungen auf allen Größenskalen)1

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls- sind in der Lage, Modifizierungsstrategien für Polymerwerkstoffein Bezug auf Optimierung von Eigenschaften zuerarbeiten und durchzuführen- haben ein Verständnis für industrierelevante Arbeitsmethodikengewonnen- kennen wesentliche Anwendungen und EntwicklungsfelderBachelorprüfung; Masterzulassung7. und 8. Studiensemester- Studierende der Werkstoffwissenschaften10 Studien- und- mündliche Prüfung 40 MinutenPrüfungsleistungen11 Berechnung 100% der PrüfungsnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 345 hEigenstudium: 555 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch (einzelne Unterrichtseinheiten und Script teilw.Englisch)16 Vorbereitende siehe SkripteLiteraturHinweis:• Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einerZeitstunde (60 min.) angesetzt.• Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochenangesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90Stunden.2

Modul M1 - WW61 Modulbezeichnung Materialien der Elektronik und Energietechnik 30 ECTS2 Lehrveranstaltungen WS 01-V: Grundlagen der Materialien derElektronik und Energietechnik 1 (2 SWS)SS 02-V: Grundlagen der Materialien derElektronik und Energietechnik 2 (2 SWS)WS01-V+Ü: Ergänzungen zu Grundlagen derMaterialien der Elektronik und Energietechnik(2 SWS)SS 02-V: Halbleitercharakterisierung (2 SWS)SS 02-V: Leuchtstoffe (2 SWSWS 01-Pr: Praktikum (2 SWS)SS 02-Ex: Exkursion (0.5 SWS)Modul M2/3 “Organic Semiconductors” oderModul M2/3 “Crystal Growth”3 Dozenten Prof. Dr. Christoph BrabecPD Dr. Matthias BickermannDr. Miroslaw Batentschuk3 ECTS3 ECTS3 ECTS3 ECTS3 ECTS2 ECTS0,5 ECTS12,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Christoph Brabec5 Inhalt Grundlagen der Materialien der Elektronik und Energietechnik- Physikalische Grundlagen der Materialien- BauelementanwendungenHalbleitercharakterisierung- Physikalische Grundlagen- Messmethoden (Bildgebende Verfahren, Bestimmungder Realstruktur, optische und elektrischeCharakterisierung, chemische Analysemethoden)Leuchtstoffe- Grundlagen der Materialentwicklung für dieBeleuchtungstechnik- Speicherleuchtstoffe und deren AnwendungenErgänzungen zu Grundlagen der Materialien der Elektronikund Energietechnik- Vertiefung der physikalischen Grundlagen- Übungen zu Grundlagen und AnwendungenPraktikum- Transporteigenschaften in Halbleitern- Optische Eigenschaften von Leuchtstoffen undHalbleitern6 Lernziele undKompetenzen- Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse überMaterialeigenschaften und deren Anwendung inelektronischen Bauelementen.1

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls- Kennenlernen experimenteller Techniken in denWerkstoffwissenschaften, Verfassen von technischenBerichten, TeamarbeitStudiensemester 1 und 2 (Materialwissenschaft undWerkstofftechnik)- Wahlfach M2 oder M3 - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik- Möglicher Teil des Kernfachs M1 (LS-WW5) oder M1(LS-WW6), Pflichtfach - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus desAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 345 hEigenstudium: 555 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch16 VorbereitendeLiteratur- Vorlesung: 30-minütige mündliche Prüfung- Praktikum: unbenoteter Leistungsnachweis- Exkursion: unbenoteter Leistungsnachweis- Erfolgreich absolviertes Modul M2/3 “OrganicSemiconductors” oder Modul M2/3 “Crystal Growth”60% mündliche Prüfung40% Note Modul M2/M3 “Organic Semiconductors” oderModul M2/3 “Crystal Growth”jährlichWird in den Lehrveranstaltungen angegeben.2

Modulbeschreibung MWT-M1-WW7-Werkstoffe in der Medizin1 Modulbezeichnung 1. Werkstoffwissenschaftliches Modul(Kernfachpflichtmodul Werkstoffe in derMedizin)2a Lehrveranstaltungen A) WS 01 V Grundlagen der Anatomie undPhysiologie für Nicht-Mediziner, Teil 1 (2SWS)B) SS 02 V Grundlagen der Anatomie undPhysiologie für Nicht-Mediziner, Teil 2 (2SWS)C) WS 01 V Keramische Werkstoffe in derMedizin (2 SWS)D) SS 02 V Werkstoffoberflächen in derMedizintechnik (2 SWS)E) WS 01 V/Üb Polymerwerkstoffe in derMedizin (2 SWS WPf Grundlagen + 1 SWSVertiefung-Anwendungsbeispiele-Übungen)F) WS 01 V Metallische Werkstoffe in derMedizin (2 SWS)G) SS 02 V+Üb Werkstoffe der Elektronik inder Medizin (1,5 V + 0,5 Üb SWS)H) SS 02 V Biomechanik: MechanischeEigenschaften biologischer Materialien (2SWS)I) WS 01 V Werkstoffe und Verfahren dermedizinischen Diagnostik I (2 SWS)J) SS 02 V Werkstoffe und Verfahren dermedizinischen Diagnostik II (2 SWS)K) SS 02 Pkt Kernfach-Praktikum Werkstoffe2b Zusammenstellungder Veranstaltungenzum Modul (vgl. auchAnlage)in der Medizin (6 SWS)Zweig „Werkstoffe“mit C, D, E, F, G, H, KA, Bdazuoder30 ECTS gewählt3 ECTS X3 ECTS X3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 6 ECTS XZweig „Devices“mit G, I, J, K+ 6 ECTS aus C, E, F+ 3 ECTS aus D, H3 Dozenten A + B) Prof. C. Forster, Prof.K. Messlinger, Prof. J. WörlC) Prof. P. GreilD) Prof. S. VirtanenE) Dr. J. KaschtaF) Prof. R. Singer, Dr. S. RosiwalG) Dr. M. BatentschukH) PD K. DurstI + J) Prof. M. ThomsK) Dozenten und Assistenten4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Aldo R. Boccaccini1

5 Inhalt A + B) Grundlagen der Anatomie und Physiologie fürNicht-Mediziner Teil 1 und 2- Wissensvermittlung zu Grundlagen der Anatomie,Physiologie und Pathophysiologie, von wichtigenmedizinischen Fachbegriffen, relevanten und häufigenKrankheitsbildern, relevanten Methoden beim biologischenund technischen Sehen- Diskussion von Methoden und Theorieansätzen, umrelevante medizinische Fragestellungen erkennen zu können- Kritische Betrachtung der wichtigsten bildgebendenVerfahren in wichtigen Krankheitsbildern- Darstellung der Organisationsstrukturen von diagnostischenProzessenC) Keramische Werkstoffe in der Medizin- Grundlegende biologische und medizinische Aspektekeramischer Werkstoffe in der Medizin- Biokompatibilität, Grenzflächenausbildung- Bioaktive keramische Materialien (Calciumphosphate,Bioglas, Glaskeramiken)- Bioinerte Oxidkeramiken für Gelenkersatz- Kohlenstoff, pyrolytischer KohlenstoffD) Werkstoffoberflächen in der Medizintechnik- Grundlagen zu Oberflächen: Physik und Chemie von Oberflächen(und Relevanz zu biomedizinischen Anwendung)- Biologisches Verhalten von Oberflächen- Proteinadsorption auf Oberflächen- Zellverhalten auf Oberflächen- Einfluss der Biologie auf das Werkstoffverhalten- Modifikation von Oberflächen von Werkstoffen in der Medizin- Charakterisierung von Oberflächen von Werkstoffen in derMedizin- Degradationsprozesse von Werkstoffen in der MedizinE) Polymerwerkstoffe in der Medizin- Anwendungen von Polymerwerkstoffen in Implantaten undMedizintechnik- Drug-Release-Systeme- Abbaubare Polymere,- Sterilität und antimikrobielle Ausrüstung von PolymereF) Metallische Werkstoffe in der Medizin- für den Einsatz im menschlichen Körper spezifischeMetalleigenschaften- Aufbau und Funktion der natürlich im Menschen gebildeten„Verbundwerkstoffe“, Problematik des Ersatzes vonLebendgeweben mit Werkstoffen- Anforderungen an Biomaterialien, Definition derBiokompatibilität- die wichtigsten Metalle für die Medizintechnik und ihreAnwendungen im menschlichen KörperG) Werkstoffe der Elektronik in der Medizin- Meilensteine der Elektronik in der Medizin2

- Funktionsweise von diversen Systemen für Diagnostik unddaraus folgende Anforderungen an Werkstoffe für Detektoren- Herstellung und Optimierung von Werkstoffen für Detektorenin bildgebenden Systemen- Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Halbleitern undIsolatoren (praxisrelevante Aspekte)- Laser in der Medizin: Funktionsweise und Materialien- Leuchten im medizinischen Arbeitsbereich: Anforderungen,Materialien, neueste Entwicklungen.- Organische und anorganische Leuchtstoffe für Nano-BiomarkerH) Biomechanik: Mechanische Eigenschaftenbiologischer Materialien- Struktur, Aufbau, Wachstum und mechanische Eigenschaftenvon biologischen Materialien. Vorlesungseinheiten:- Einführung- Zellen, Proteine, Gewebe: Aufbau, Funktion, mechanischeEigenschaften- Muskulatur: Aufbau, Filamentgleittheorie, aktives undpassives Gewebeverhalten, Hill-Modell- Blutkreislauf: Gefäße, Strömungslehre, Model nach Krämer,Blutrheologie, Erythrozyten- Biomechanics toolbox: Mechanische Eigenschafteneinzelner Zellen, Nanoindentierung- Knorpel: Struktur und Aufbau, Synovialflüssigkeit, Zug undDruckverhalten, Durchströmungsverhalten- Knochen: Struktur, Wolffsches Gesetz, Mechanostat- Phasendiagramm, mechanische Eigenschaften (Elastizität,Schädigung), GrößeneffekteI + J) Werkstoffe u. Verfahren der medizinischenDiagnostik I und II- Röntgenfilme, Leuchtstoffe, Verstärkerfolien, Film/Foliensysteme,Speicherleuchtstoffe- Röntgenbildverstärker, CCds, CCd-basierte Röntgendetektoren,a-Si Detektoren- optische Diagnostik, Fluoreszenzdiagnostik, Computertomographie(CT), Kernspintomographie- Charakterisierung und Optimierung von bildgebendenSystemen, Modulationsübertragungsfunktion, detektiveQuanteneffizienz- Bildplatten, Computer-RadiograpieK) Kernfach-Praktikum Werkstoffe in der Medizin- Experimentelle Arbeiten zur Vertiefung der Vorlesungsinhalt- Aus den angebotenen Versuchen müssen fünf Versuchegewählt werden:- Zweig „Werkstoffe“: aus dem Angebot WW 1 bis WW 6.- Zweig „Devices“: Versuch WW 6 verpflichtend, vierweitere Versuche aus dem Angebot WW 1 bis WW 53

6 Lernziele undKompetenzenA + B) Grundlagen der Anatomie und Physiologie fürNicht-Mediziner Teil 1 und 2Die Studierenden- verstehen die wichtigsten und häufigsten medizinischeFachbegriffe- sind vertraut mit den Grundlagen der Anatomie und derPhysiologie- kennen wichtige Krankheitsbilder- verstehen und erklären medizinische Fragestellungen in derDiagnostik und Therapie anhand von BeispielenC) Keramische Werkstoffe in der Medizin-D) Werkstoffoberflächen in der MedizintechnikDie Studierenden- verstehen die Bedeutung von Werkstoffoberflächen in derMedizin- lernen physikalisch/chemische Grundlagen zu Oberflächen- haben einen Überblick über Methoden der Oberflächenmodifikationund -charakterisierung im Hinblick auf die biomedizinischeAnwendungE) Polymerwerkstoffe in der MedizinDie Studierenden- verstehen das spezifische Eigenschaftsprofil vonPolymerwerkstoffen und seine Auswirkungen auf den Einsatzvon Polymeren in der Medizintechnik- verstehen die Wechselwirkungen von Körperflüssigkeiten mitPolymeren.F) Metallische Werkstoffe in der MedizinDie Studierenden- kennen die Anforderungen an biokompatible Werkstoffe- kennen die für den Einsatz im menschlichen Körperentscheidenden Eigenschaften der Metalle- können die Eignung von verschiedenen metallischenWerkstoffen für unterschiedliche medizinische AnwendungenbeurteilenG) Werkstoffe der Elektronik in der MedizinDie Studierenden- erwerben fundierende Kenntnisse zur Herstellung undOptimierung von Werkstoffen für Detektoren in diversenDiagnostik-Systemen- verstehen Grundlagen von Technologieschritten bei derHerstellung von Detektoren- erkennen prinzipielle Probleme und Grenzen bei derEntwicklung von neuen Materialien- sind in der, Lage Entwicklungen von neuen Werkstoffen fürdie Medizin zu planenH) Biomechanik: Mechanische Eigenschaftenbiologischer MaterialienIn der Vorlesung wird das Verformungsverhalten vonbiologischen Materialien ausgehend von ihrem Aufbau4

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsdiskutiert und dabei die Besonderheiten der biologischenMaterialien aufgezeigt. Anhand von empirisch abgeleitetenGesetzen werden konstitutive Gleichungen zur Beschreibungder mechanischen Eigenschaften aufgestellt und neueMethoden zur Untersuchung der lokalen Eigenschaften vonZellen und Zellbestandteilen vorgestellt.Die Studenten lernen dabei in einem einfachen Überblick diefür die mechanischen Eigenschaften wesentlichenZell¬bestandteile kennen und können ausgehend von der Belastungssituationim Körper das Verformungsverhalten vonpassiven und aktiven Geweben verstehen. Die Vorlesungzeigt somit die Grundlagen der Biomechanik von biologischenSystem auf.I + J) Werkstoffe u. Verfahren der medizinischenDiagnostik I und II- Grund- und erweiterte Kenntnisse der funktionalenEigenschaften von Werkstoffen für Diagnostikgeräte undderen Charakterisierung mittels Kenngrößen.- Kompetenzen in dem Systemaufbau und denOptimierungsstrategien moderner Diagnostikgeräte entwickelnK) Kernfach-Praktikum Werkstoffe in der Medizin-Keine- Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnikim Kernfach Werkstoffe in der Medizin10 Studien- undPrüfungsleistungen- Mündliche Abschlussprüfung (C bis J; ca. 40 Minuten) 1A + B) Grundlagen der Anatomie und Physiologie fürNicht-Mediziner I und II:- 60-minütige Abschlussklausur- unbenotete StudienleistungK) Kernfach-Praktikum: unbenotete Studienleistung100 % aus Abschlussprüfung11 BerechnungModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 345 StundenEigenstudium: 555 Stunden14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 VorbereitendeLiteraturA + B) Grundlagen der Anatomie und Physiologie fürNicht-Mediziner Teil 1 und 2Es wird ein Skript zum Download bereit gestellt. Darin findensich auch aktuelle Angaben zu weiterführender Literatur.1 Zur mündlichen Prüfung soll ein Ausdruck dieser Modulbeschreibung mitgebracht werden,in der in Abschnitt 2a die belegten Veranstaltungen gekennzeichnet sind (letzte Spalte).5

C) Keramische Werkstoffe in der Medizin- L.L. Hench, J. Wilson, An Introduction into Bioceramics,World Scientific, Singapore, (1992)- B.D. Ratner, W.S. Hoffman, F.J. Schoen, J.E. Lemons,Biomaterials Science: An Introduction to Materials inMedicine, Elsevier, Amsterdam, (2004)D) Werkstoffoberflächen in der MedizintechnikAusgewählte Kapitel aus:Buddy D. Ratner: Biomaterials science : an introduction tomaterials in medicine; 2nd edition, 2004E) Polymerwerkstoffe in der Medizin- Wintermantel, Erich: Medizintechnik; 5., überarb. und erw.Aufl., Springer, Berlin 2009F) Metallische Werkstoffe in der Medizin- Erich Wintermantel, Suk-Woo Ha: Medizintechnik mitbiokompatiblen Werkstoffen, Springer, ISBN 3-540-41261-1- Ilschner, Singer, Werkstoffwissenschaften undFertigungstechnik, Springer, ISBN 3-540-21872-6G) Werkstoffe der Elektronik in der MedizinRüdiger Kramme (Hrsg.): MEDIZINTECHNIK - Verfahren,Systeme, Informationsverarbeitung. 2. Auflage, 2002;Springer-Verlag.H) Biomechanik: Mechanische Eigenschaftenbiologischer Materialien- V.C. Mow, R. Huiskes: Basic Orthopaedic; Biomechanicsand mechano-biology- Steven Vogel: Comparative Biomechanics, 2003, PrincetownUniversity Press- Wintermantel: Medizintechnik mit biokompatiblenWerkstoffen und Verfahren, Springer- Currey John D.: Bones, Structure and Mechanics- Fung Y.C.: Mechanical properties of living tissues, Springer- Fachartikel- Folien online verfügbarI + J) Werkstoffe u. Verfahren der medizinischenDiagnostik I und IIWird während der Vorlesung angegebenK) Kernfach-Praktikum Werkstoffe in der MedizinWird in den Versuchsanleitungen angegeben, die rechtzeitigvor Praktikumsbeginn zur Verfügung gestellt werden.Y:\Projekte\Kernfach WIM\Modulbeschreibung_M1-KFWW7-prefinal-101018Fr.doc27.09.2011/G. Frank, WW76

Juli 2011MWT-M1-WW7-Werkstoffe in der MedizinAnlage: Übersicht über das Modul7

Modul M3_WW11 Modulbezeichnung 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul(Nebenfach WW I)2 Lehrveranstaltungen WS+SS V Angewandte Grundlagen I+II der WW,(2*2 SWS) und Übungen I (WS, 2 SWS),Hochtemperaturwerkstoffe und IntermetallischePhasen (2 SWS, 3 ECTS),Praktikum (1 SWS, 1 ECTS)12,5ECTS6 ECTS2,5 ECTS3 ECTS1 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. GökenProf. Dr. BitzekDr. HöppelDr. Leiva-Ronda4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Mathias Göken5 Inhalt Angewandte Grundlagen I+II (WS: 2 SWS, SS: 2 SWS,6 ECTS):Die grundlegenden Konzepte der Werkstoffmechanik werdenvertiefend dargestellt. Im Blickpunkt steht dabei insbesonderedie Beziehung zwischen Mikrostruktur/Aufbau der Werkstoffeund ihren mechanischen Eigenschaften. Des Weiteren werdenmoderne Simulationsmethoden zu diesem Themenkomplexvorgestellt. Die Inhalte im Einzelnen:- Festkörperphysikalische Grundlagen (Atome,Bindungstypen und –eigenschaften, Festkörper,Kristalle, Kristallplastizität, Simulationsmethoden:Dichtefunktionaltheorie)- Simulationstechniken, Verformungsmodelle,Computational Materials Science- Gitterdefekte (Leerstelle, Versetzungen, Korngrenzen,Eigenspannungen, Versetzungen im Kristallgitter,experimentelle Charakterisierung), atomistischeSimulationen- Mechanische Eigenschaften (Ein- undVielkristallverformung, Verfestigungsmechanismen,Skaleneffekte: Mikro- und Nanomechanik,Versetzungsdynamik-Simulationen)- Finite Elemente Methoden (Diskretisierung desKontinuums, Steifigkeitsmatrix, Plastizität, Fließflächen,Verfestigung)- Bruchmechanik, Phasenumwandlungen,Ausscheidungskinetik VerbundwerkstoffeÜbungen zu Angewandten Grundlagen I (WS: 2 SWS, 2,5ECTS):1

Anhand von Übungsaufgaben werden dieVorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft.Themenscherpunkte:- Simulationstechniken,- Verformungsmodelle,- Ausscheidungskinetik- Experimentelle Techniken- BruchmechanikIm SS:Hochtemperaturwerkstoffe und Intermetallische Phasen,V, 2 SWS, 3 ECTS, GökenPraktikum für Wahlfächler (1 SWS, 1 ECTS), HöppelAuswahl von 2 Versuchen aus:- Diffusion in Legierungen- Ausscheidungsvorgänge- Dynamische Rekristallisation und dynamischeVerformung- Tribologie und Oberflächentechnik- Biomechanik-Bruchmechanik6 Lernziele undKompetenzenFolgende Lernziele werden angestrebt:- Vertieftes Erlernen des vielfältigen strukturellen Aufbaus derWerkstoffe kennen- Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der chemischenZusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften vonWerkstoffen- Anwendung der Legierungsthermodynamik und derZustandsdiagramme- Vertiefung des Wissens zu den mechanischenEigenschaften und den Härtungsmechanismen- erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zumAufbau der verschiedenen Werkstoffklassen,- Vertieftes Verstehen und Erklären des Zusammenhangszwischen Aufbau, Herstellungsverfahren und Anwendungender Werkstoffe- Erlernen von Simulationsmethoden und deren Anwendung- Vertiefung der erlernten Inhalte durch Übung und Praktikum- Erweiterung des Wissenshorizonts durch angewandteBeispiele und Übungen.7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsStudiensemester 1- Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik- Vertiefungsrichtung – WW 2-WW7:10 Studien- und - Vorlesungen und Übungen2

Prüfungsleistungen - 20-minütige mündliche Prüfung11 Berechnung 100% KlausurnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende - VorlesungsskriptenLiteratur• P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag• G. Gottstein, Physikalische Grundlagen derMaterialkunde, Spinger Verlag• Weitere Fachliteratur3

Modul M2/M3_WW1+WW71 Modulbezeichnung 2./3. Werkstoffwissenschaftliches ModulMikroskopie und Nanocharakterisierung vonWerkstoffen (Nebenfach WW I)2 Lehrveranstaltungen WS+SS Elektronenmikroskopie I+II, (2*2 SWS),Mikro-/NanomechanikQuantitative GefügeanalyseEinführung in das AFM und die NanoindentierungEinführung in das TEM12,5ECTS6 ECTS1,5 ECTS1,5 ECTS1,5 ECTS2 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. GökenProf. Dr. SpieckerDr. HöppelPD Dr. Durst4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Erdmann Spiecker5 Inhalt Elektronenmikroskopie I+II (WS: 2 SWS, SS: 2 SWS,6 ECTS):Im WS:Elektronenmikroskopie I (2 SWS, 3 ECTS)o Beschreibung schneller Elektroneno Grundlagen der Elektronenoptiko Komponenten eines TEM/SEMo Wechselwirkung Elektron-Materieo Abbildung im SEM (SE, BSE)o TEM-Probenpräperationo Elektronenbeugungo Abbildungsmodi (HF, DF, HRTEM)o Kontrastentstehung im TEMo Charakterisierung von Kristalldefekten(Versetzungen, SF,…)o AnwendungsbeispieleMikro/ Nanomechanik, V, 1 SWS, 1,5 ECTS, Dursto Größeneffekte in der Plastizität:Härtungsmechanismen, Dehngradientenplastizität,Eindruckgrößeneffekteo Mechanische Eigenschaften dünner Schichten,Pillars und Whiskerso Testverfahren für dünne Schichten: StoneyGleichung, Bulge Testo Grenzflächenhaftfestigkeit dünner Schichteno Elast. Kontaktmechanik: Adhäsion, Hertz, Sneddono Plast. Kontaktmechanik: Constraint Faktor,o Nanoindentierung: Oliver/Pharr Methode,dynamische Indentierung,Einweisung in die Nutzung des AFM mitNanoindentierung, Kurs, 1 SWS, 1,5 ECTS, Durst.1

Im SS:EM II: (2 SWS, 3 ECTS)o Konvergente Elektronenstrahlbeugung (CBED)o Chemische Nanoanalyse mittels EDXo Elektronen-Energie-Verlust-Spektroskopie (EELS)und Energiegefilterte TEM (EFTEM): ChemischeNanoanalyse und Untersuchung vonBindungseigenschafteno HochaufgelösteTransmissionselektronenmikroskopie (HRTEM)o Rastertransmissionselektronenmikroskopie(STEM): Z-Kontrasto Anwendungsbeispiele: NanomaterialienQuantitative Gefügeanalyse, V+Ü, 1 SWS, 1,5 ECTS,Höppelo Einführung in die Quantitative Gefügeanalyse,Meßmethodeno Auswertemethodeno Grundlagen der Statistiko Praktische Anwendung von Image CEinführung in die Nutzung des TEM, Kurs, 1,5 SWS, 2ECTS, Spiecker.6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie TeilnahmeFolgende Lernziele werden angestrebt:- Vertieftes Erlernen mikroskopischer Verfahren zurUntersuchung von Materialien auf kleinen Längenskalen- Vertieftes Erlernen der vielfältigen Verfahren derElektronenmikroskopie und deren Anwendung in denMaterial- und Nanowissenschaften- Erwerben fundierter Kenntnisse über den Einsatz vonRastersondenverfahren- Erlernen der Methoden der Nanoindentierung und derenEinsatz zur lokalen Untersuchung von mechanischenMaterialeigenschaften- Erlernen der Einsatzmöglichkeiten hochaufgelöstermikroskopischer Verfahren zur Untersuchung vonNanomaterialien- Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der chemischenZusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften vonWerkstoffen- erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zumAufbau der verschiedenen Werkstoffklassen,- Vertiefung der erlernten Inhalte durch Übungen undpraktische Kurse an den Mikroskopen (TEM, AFM)- Erweiterung des Wissenshorizonts durch angewandteBeispiele und ÜbungenBei Wahl 1. WW-Modul M1_WW1 ist eine ggf. möglicheDoppelbelegung mit dort zu wählendenWahlpflichtvorlesungen zu vermeiden.2

8 Einpassung in Studiensemester 1Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls- Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik- Vertiefungsrichtung – WW 1-WW7:10 Studien- undPrüfungsleistungen- Vorlesungen und Übungen- 20-minütige mündliche Prüfung11 Berechnung 100% KlausurnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 84 hEigenstudium: 294 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende - VorlesungsskriptenLiteratur Williams & Carter, Transmission Electron Microscopy,Springer Verlag Goodhew, Humphreys and Beanland, ElectronMicroscopy and Analysis, Taylor & Francis P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag G. Gottstein, Physikalische Grundlagen derMaterialkunde, Spinger Verlag Underwood, Stereology V. Heimendahl, Elektronenmikroskopie Weitere Fachliteratur3

Modul M2_WW21 Modulbezeichnung Nebenfach Werkstoffkunde und Technologieder Metalle2 Lehrveranstaltungen Pflichtvorlesungen:2V/1Ü WTM Grundlagen1V WTM Technologien und Anw. I2V/1Ü WTM Technologien und Anw. II1V Neue Prozesse3 Dozenten Prof. Dr. R.F. SingerPD Dr. C. KörnerDr. S. M. Rosiwal12,5ECTS4,5 ECTS2,0 ECTS4,5 ECTS1,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. R.F. Singer5 Inhalt Metallische Werkstoffe, Grundlagen:- Zusammenhang Prozess-Gefüge (Gefügeaufbau,thermodynamisches Gleichgewicht, Kinetik, Gefügeeinstellungim Prozess)- Werkstoffeigenschaften und -prüfungMetallische Werkstoffe, Technologien und Anw. I:- Vorstellung der Werkstoffgruppen Refraktärmetalle,Hartmetalle, Metallische Gläser, Formgedächtnislegierungen;bei Vorgängen von besonderer praktischerBedeutung Verknüpfung mit den metallphysikalischenGrundlagen.- Kurze Vorstellung neuer WerkstoffkonzepteMetallische Werkstoffe, Technologien und Anw. II:- Einführung in wichtige Verfahrenstechnologien- Vorstellung der Werkstoffgruppen Titan-, Nickelbasis- undKupferlegierungen (Erzeugung, Verarbeitung, wichtigeLegierungen, Anwendung und neue Entwicklungen); beiVorgängen von besonderer praktischer BedeutungVerknüpfung mit den metallphysikalischen Grundlagen.Neue Prozesse:- Neue Entwicklungen aus den Bereichen Stahl,Oberflächentechnik und VerbindungstechnikNeue Prozesse:- Neue Entwicklungen aus den Bereichen Stahl,Oberflächentechnik und Verbindungstechnik6 Lernziele und Die StudierendenKompetenzen - erwerben ein wichtiges Grundlagenverständnis (Struktur-Eigenschaftsbeziehungen auf allen Größenskalen)- lernen wesentliche Methoden der Werkstoffprüfungkennen- erhalten einen tiefgehenden Einblick in alle relevantenLegierungsgruppen und metallische Werkstoffsysteme- sind in der Lage, Zusammenhänge zwischen Herstellung,Mikrostruktur und Eigenschaften metallischer Werkstoffezu erfassen1

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme- erwerben ein Verständnis für industrierelevante Arbeitsmethodiken- kennen wesentliche Anwendungen und EntwicklungsfelderBachelorprüfung: Masterzulassung8 Einpassung in 1. und 2. MastersemesterMusterstudienplan9 Verwendbarkeit des Studierende der Materialwissenschaft und WerkstofftechnikModuls10 Studien- und mündliche Prüfung 20 MinutenPrüfungsleistungen11 Berechnung 100% der PrüfungsnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch (Skript teilweise Englisch)16 VorbereitendeLiteraturIlschner/Singer: Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnikvan Vlack: Materials Science for EngineersDieter: Mechanical MetallurgyKurz/Fisher: Fundamentals of Solidification2

Modul M2/3: WW31 Modulbezeichnung Mechanische Eigenschaften von Glas undKeramik2 Lehrveranstaltungen WS 01 V Mechanische Eigenschaften keramischerVerbundwerkstoffe (2 SWS)SS 02 V Mechanokeramik (2 SWS)SS 02 V Bruchverhalten nichtkristallinerWerkstoffe (1 SWS)SS 02 V+Ü Spannung und Festigkeit (2 SWS)WS 01 Ü Computergestützte Berechnung vonBruchwahrscheinlichkeiten (1 SWS)SS 02 Exkursion12,5ECTS3 ECTS3 ECTS1,5 ECTS3 ECTS1,5 ECTS0,5 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. GreilProf. Dr. WondraczekDr. Fey4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Lothar Wondraczek5 Inhalt Mechanische Eigenschaften keramischer Verbundwerkstoffe:- Zellulare Keramiken wie z.B. Schäume (Gibson & Ashby)- Faserverbundwerkstoffe- Partikelverstärkte VerbundwerkstoffeMechanokeramik:Keramik als Konstruktionswerkstoff- Festigkeit (bruchmechanische Grundlagen,Berechnungskonzeptionen)- Konstruieren (Grundlagen, keramische Bauteile, lösbareVerbindungen)- Bearbeiten (abrasive und nichtabrasive Verfahren- Verbindungstechnik (form-, kraft- und stoffschlüssigeVerbindungen)- Bauteilprüfung (proof test, zerstörungsfreie Prüfverfahren)Werkstoffe und Anwendungen- Oxidkeramiken (Al 2 O 3 , ZrO 2 , Al 2 TiO 5 , Al 6 Si 2 O 13 ,Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 )- Nichtoxidkeramiken (C, B 4 C, SiC, Si 3 N 4 , AlN)- FaserverbundkeramikBruchverhalten nichtkristalliner Werkstoffe:- Spannungsverteilung an Rissspitzen- Chemie und Topologie nichtkristalliner Werkstoffe- intrinsische und extrinsische Festigkeit- kritisches und unterkritisches Risswachstum- Spannungsrisskorrosion- Nanomechanik nichtkristalliner Werkstoffe- Verstärkungsstrategien- Impaktfestigkeit1

Spannung und Festigkeit :- Erweiterte Grundlagen der Elastomechanik- Mechanische Kennwerte: theoretische Herleitung undBestimmung- Bruchwahrscheinlichkeiten: theoretische Herleitung undBestimmungComputergestützte Berechnung vonBruchwahrscheinlichkeiten:- Grundlagen der Berechnung von Bruchwahrscheinlichkeiten- Einsatz des Programmpaketes STAU- Implementierung von STAU in vorhandenen FE-Code6 Lernziele undKompetenzen- Vermittlung vertiefter wissenschaftlicher und praktischerKenntnisse auf dem Gebiet der mechanischen Eigenschaftenvon Gläsern und Keramiken für Tätigkeiten im institutionellenund industriellen Umfeld. Dazu- Erlernen des Zusammenhanges zwischen strukturellemAufbau, Herstellung, Gefüge mit den Defekten sowieGefügeinhomogenitäten und den mechanischenEigenschaften von Gläsern, Keramiken undVerbundwerkstoffen, Versagenskriterien- Bewertung des mechanischen Verhaltens nichtmetallischanorganischerWerkstoffe in verschiedenen Anwendungen- Entscheidung über Werkstoffauswahl undKonstruktionskriterien vor dem Hintergrund vonAnwendungsprofilen- Beherrschung der Vorgehensweise zur ComputergestütztenBerechnung des Bruchversagens bzw. derLebensdauer von Gläsern und Keramiken7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus des-Studiensemester 1 und 2- Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik- Vorlesungen und Übungen: 20-minütige mündliche Prüfung- Übungen: unbenoteter Schein100% Note der mündlichen PrüfungJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 VorbereitendeLiteratur- Vorlesungsskripten- Lehrbücher: D. Green: An Introduction to the MechanicalProperties of Ceramics, Cambridge Univ. Press, 19982

Modul M2/3 WW31 Modulbezeichnung Anwendungen und Eigenschaften von Glasund Keramik2 Lehrveranstaltungen 6 SWS freie Wahl von V des Lehrstuhls Glas undKeramik (6 SWS)2 SWS freie Wahl von Ü des Lehrstuhls Glas undKeramik (2 SWS)Exkursion12,5ECTS9 ECTS3 ECTS0,5 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. GreilProf. Dr. RoosenProf. Dr. WondraczekPD Dr. ZollfrankDr. DeisingerDr. FeyDr. Travitzky4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Roosen5 Inhalt 6 SWS, freie Wahl von V des Lehrstuhls Glas und Keramik:- V zum Aufbau und physikalisch-chemischen Eigenschaftenvon nichtmetallisch-anorganischen Werkstoffen fürunterschiedliche Anwendungsbereiche, insbesondereMaschinenbau, Elektrotechnik, Optik, Medizin, Energietechnik,Umwelttechnik, Kommunikationstechnik- V zur Herstellung von nichtmetallisch-anorganischenWerkstoffen für unterschiedliche Anwendungsbereiche,insbesondere Maschinenbau, Elektrotechnik, Optik, Medizin,Energietechnik, Umwelttechnik, Kommunikationstechnik2 SWS, freie Wahl aus Ü des Lehrstuhls Glas und Keramik:- Ü zu Grundlagen und Charakterisierung der mechanischenEigenschaften von Glas und Keramiken6 Lernziele undKompetenzen- Vermittlung von ausgewählten wissenschaftlichen undpraktischen Kenntnissen aus den Gebieten Aufbau,Herstellung, Eigenschaften, Charakterisierung undAnwendung von Gläsern und Keramiken für Tätigkeiten iminstitutionellen und industriellen Umfeld. Dazu- V zu physikalisch-chemischen Eigenschaften vonnichtmetallisch anorganischen Werkstoffen fürunterschiedliche Anwendungsfelder- Bewertung der Eigenschaften nichtmetallisch-anorganischerWerkstoffe im Zusammenhang mit der chemischenZusammensetzung, Aufbereitung, Struktur und Gefüge- Entscheidung über Werkstoffauswahl vor dem Hintergrundspezieller Anwendungsfelder1

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus des- ausgewählte Versuche zur Charakterisierung dermechanischen Eigenschaften von Glas und Keramik undKriterien über Anwendung der einzelnen Methoden-Studiensemester 1 und 2- Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik- Vorlesungen und Übungen: 20-minütige mündliche Prüfung- Übungen: unbenoteter Schein100% Note der mündlichen PrüfungJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 VorbereitendeLiteratur- Vorlesungsskripten- Lehrbücher:Je nach gewählten V, bei Dozenten erfragen2

Modul M3 – WW41 Modulbezeichnung Korrosion und Oberflächentechnik 12,5ECTS2 Lehrveranstaltungen WS: Basics Electrochemistry I (2 SWS)WS: Surface Modification techniques (2 SWS)WS: Übung zu Korrosion und Oberflächentechnik(1 SWS)SS: Surface Analysis I (2 SWS)3 ECTS3 ECTS1 ECTS3 ECTSSS: Nebenfachpraktikum (3 SWS)2,5 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. SchmukiProf. Dr. VirtanenDr. Damian KowalskiManuela KilianRobert HahnFlorian Seuss4 Modulverantwortlicher5 InhaltBasicsElectrochemistry I:Prof. Dr. Patrik SchmukiElectrochemistry plays important role in scientific andtechnological fields. Nowadays, the research areas arecentered, but not limited, on nanotechnology and energydevices i.e. fuel cells, battery systems and solar cells. Inprinciple, the electrochemistry involves the study ofrelationship between electricity and chemical reactions, suchthat chemical free energy associated with a reaction isconverted into electrical energy (e.g. fuel cells) or conversely,electricity is used to decompose stable chemical systems (e.g.production of chlorine). The course program provides anopportunity for students to understand the basics ofelectrochemistry and provide the fundamental tools forunderstanding electrochemical-reactions and electrochemicaldevices.Topics covered in this course:Thermodynamics: enthalpy, entropy, free energy, chemicalequilibrium, Electrolytes, aqueous solutions, organic solutions,solid ionic conductors, Electrodes: types of electrodes,electrode potential, Nernst equation, Electrochemical systems:electrolytic cells and galvanic cells, The electrode-solutioninterface: The electric double layer, Relationship betweenelectrochemical reaction rate and current, Electrode kinetics:mass transport control, charge transfer control, reactioncontrol, Butler-Volmer equation, Instrumental techniques inelectrochemistry, Technology: fuel cells, battery systems,electrochemical devices.1

Surface Analysis I:The generation of nanostructured materials gained relevancein the recent years and efficient characterization methodswere developed, permitting insight into the topographical andchemical nanostructure of materials.The scope of this course covers a range of surface analyticalinstruments, discussing their principle mode of operation,application and data interpretation. All discussed instrumentsare also available at the chair and tutorials at the machinesare a part of the lecture. The generation of nanostructuredmaterials from particles to complex 3 dimensional structures isthe topic of the second part of this lecture.Topics covered in this course: Basics in crystallography,surface characterization techniques, STM/AFM, SEM/EDX,XPS/Auger, XRD, ToF-SIMS, Generation of nanostructures,nanostructured CVD, sol-gel process, application ofnanostructured surfaces.Surface Modificationtechniques:The tailored modification of surfaces plays an important role inmaterial science.Besides improving e.g. the corrosion and tribologicalproperties of materials surfaces by specific methods andapproaches, also completely new properties can be achieved.In this course common methods of surface modification andsurface functionalization are covered. The theoreticalbackground and examples, indicating the relevance of thesemethods in everyday life and industry, are presented. Inaddition to the common methods new highly promisingapproaches are introduced and discussed.Topics covered in this course:Mechanical, thermomechanical and thermal methods (e.g.blasting, nitriding, induction hardening), Plasma aidedmethods, Laser and electron beam methods, Ion implantation,Lithography, Chemical conversion layers (phosphatization,chromating), Electrochemical conversion layers (anodizing),CVD/PVD techniques, Organic coatings (paints and lacquers),Self assembled monolayers, Self-organized anodic oxidelayers (Nanopores, Nanotubes).Nebenfachpraktikum6 Lernziele undKompetenzenVertiefung der Kenntnisse zur Korrosion undOberflächenanalyse und -technikDie Studenten erwerben fundierte Kenntnisse und eingrundlegendes Verständnis für chemische und physikalischeOberflächen- und Grenzflächenreaktionen, inklusiveKorrosionsreaktionen, sowie Funktionalisierung und2

Strukturierung von Oberflächen. Kennenlernen vonelektrochemischen und oberflächenanalytischen Methoden inden Werkstoffwissenschaften.7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsMaster Studiensemester 1- Studierende der Werkstoffwissenschaften (WW 1 – WW 7ohne WW 4)10 Studien- und- Vorlesung und ÜbungenPrüfungsleistungen - 20 minütige mündliche Prüfung11 Berechnung 100% KlausurnoteModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 150 hEigenstudium: 225 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch16 Vorbereitende Wird in den Lehrveranstaltungen angegeben.LiteraturHinweis:• Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einerZeitstunde (60 min.) angesetzt.• Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochenangesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten.3

Modul M3_WW51 Modulbezeichnung Nebenfach Polymerwerkstoffe 12,5ECTS2 Lehrveranstaltungen WS-2V/1Ü: Polymere-ISS-2V/1Ü: Verarbeitung von PolymerwerkstoffenWS-1V+P: Polymer- und Grenzflächenphysik1 Vorlesung aus dem Wahlpflichtvorlesungskatalogdes Moduls „Kernfach Polymerwerkstoffe“3 Dozenten Prof. Dr. D. W. SchubertDr. J. KaschtaProf.Dr. M. HalikPorf. Dr. J. Zaumseil4,5 ECTS4,5 ECTS2,0 ECTS1,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. D.W. Schubert5 Inhalt Polymerwerkstoffe:- Wissensvermittlung zu Grundlagen, Technologie,Charakterisierung und Anwendungen vonPolymerwerkstoffen, Polymerblends und -composites- Wissensvermittlung zu den Vorgängen an Grenzflächen inpolymeren Werkstoffsystemen, Kompatibilitätverschiedener Polymere- interaktive Gruppenübung zu aktuellen Fragestellungen undAnwendungen von Polymerwerkstoffen6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus desAngebotsDie Studierenden- erhalten einen Überblick über „Polymere Werkstoffe“ inBezug auf Eigenschaften und Verarbeitung- erwerben ein Verständnis wesentlicher Struktur-Eigenschaftsbeziehungen- kennen wichtige Modifizierungsstrategien für Polymerwerkstoffein Bezug auf Optimierung von Eigenschaften- kennen einige wesentliche Anwendungen undEntwicklungsfelderBachelorprüfung; Masterzulassung7. und 8. Studiensemester- Studierende der Werkstoffwissenschaften- mündliche Prüfung 20 Minuten100% der PrüfungsnoteJährlich1

13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch (einzelne Unterrichtseinheiten und Script teilw.Englisch)16 Vorbereitende siehe SkripteLiteraturHinweis:• Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einerZeitstunde (60 min.) angesetzt.• Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochenangesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90Stunden.2

Modul M2/3 - WW5 + WW61 Modulbezeichnung Organic Electronics 12,5 ECTS2 Lehrveranstaltungen WS 01-V: Materials (2 SWS)WS 01-V: Photo Physics and Electronic Transport(1SWS)SS 02-V: Devices (2SWS)SS 02-V: Processing (1SWS)WS 01-Pr: Lab Work (3 SWS)SS 02-Ex: Excursion (0.5 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Christoph BrabecPD Dr. Hans-Joachim EgelhaafProf. Dr. Marcus HalikProf. Dr. Peter WellmannProf. Dr. Jana Zaumseil4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Marcus Halik (WW5)Prof. Dr. Christoph Brabec (WW6)5 Inhalt Materials (Halik, Zaumseil)• organic semiconductors• carbon nanotubes, C60, graphenePhoto Physics (Egelhaaf)• optical processes in molecules and organicsemiconductors, (characterization techniques)• electronic transportDevices (Brabec, Wellmann, Zaumseil)• OLED, display, OPV• OFET, integrated circuits, memoriesProcessing (Brabec, Halik)• layer deposition (including printing)• substrates, encapsulation3 ECTS1,5 ECTS3 ECTS1,5ECTS3 ECTS0.5 ECTSLab Work (Brabec)- fabrication and test of an organic light emittingdevice (OLED)- fabrication and test of an organic solar cell (OPV)6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme- Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse überMaterialeigenschaften organischer Halbleiter und derenAnwendung in elektronischen Bauelementen.- Kennenlernen experimenteller Techniken in denWerkstoffwissenschaften, Verfassen von technischenBerichten, Teamarbeit1

8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsStudiensemester 1 und 2 (Materialwissenschaft undWerkstofftechnik)- Wahlfach M2 oder M3 - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik- Möglicher Teil des Kernfachs M1 (LS-WW5) oder M1(LS-WW6), Pflichtfach - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus desjährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch16 VorbereitendeLiteratur- Vorlesung: 30-minütige mündliche Prüfung- Praktikum: unbenoteter Leistungsnachweis- Exkursion: unbenoteter Leistungsnachweis100% mündliche PrüfungWird in den Lehrveranstaltungen angegeben.2

Modul M2/3 - WW61 Modulbezeichnung Crystal Growth 12,5 ECTS2 Lehrveranstaltungen WS 01-V: Grundlagen des Kristallwachstums undder Halbleitertechnologie (2 SWS)SS 02-V: Elektronische Bauelemente undMaterialfragen (2 SWS)SS 02-V: Kristallwachstum – AusgewählteKapitel (2SWS)SS 02-V: Halbleiter großer Bandlücke (1SWS)WS 01-Pr: Praktikum (3 SWS)SS 02-Ex: Exkursion (0.5 SWS)3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Peter WellmannDr.-Ing. Jochen Friedrich3 ECTS3 ECTS2 ECTS1 ECTS3 ECTS0.5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Wellmann5 Inhalt Grundlagen des Kristallwachstums und derHalbleitertechnologie- Grundlagen des Kristallwachstums mit Schwerpunktauf Wachstum aus der Schmelze- Grundlagen der Silizium Halbleitertechnologie(Oxidation, Dotierung mittels Diffusion undIonenimplantation, Ätzen, Metallisierung Lithographie,Packaging)Elektronische Bauelemente und Materialfragen- Korrelation von Bauelementfunktion (Bipolar-Diode,Bipolar-Transistor, Schottky-Diode, Feldeffekt-Transistor, Leucht- und Laserdiode) mitMaterialeigenschaftenKristallwachstum – Ausgewählte Kapitel- Modellierung in der Kristallzüchtung- Ausgewählte Kapitel- Kristallwachstum für solare AnwendungenHalbleiter großer Bandlücke- Eigenschaften, Wachstum und elektronischeBauelementanwendungen, GasphasenkristallwachstumPraktikum- Czochralski Kristallwachstum von InSb- Modellierung in der Kristallzüchtung- Halbleitercharakterisierung6 Lernziele undKompetenzen- Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse überMaterialeigenschaften und deren Anwendung inelektronischen Bauelementen.- Kennenlernen experimenteller Techniken in den1

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsWerkstoffwissenschaften, Verfassen von technischenBerichten, TeamarbeitStudiensemester 1 und 2 (Materialwissenschaft undWerkstofftechnik)- Wahlfach M2 oder M3 - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik- Möglicher Teil des Kernfachs M1 (LS-WW5) oder M1(LS-WW6), Pflichtfach - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik10 Studien- undPrüfungsleistungen11 BerechnungModulnote12 Turnus desjährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch16 VorbereitendeLiteratur- Vorlesung: 30-minütige mündliche Prüfung- Praktikum: unbenoteter Leistungsnachweis- Exkursion: unbenoteter Leistungsnachweis100% mündliche PrüfungWird in den Lehrveranstaltungen angegeben.2

Modul M2/3 - WW61 Modulbezeichnung Materialien der Elektronik und Energietechnik 12,5 ECTS2 Lehrveranstaltungen WS 01-V: Grundlagen der Materialien derElektronik und Energietechnik 1 (2 SWS)SS 02-V: Grundlagen der Materialien derElektronik und Energietechnik 2 (2 SWS)SS 02-V: Halbleitercharakterisierung (2 SWS)SS 02-V: Leuchtstoffe (2 SWS)SS 02-Ex: Exkursion (0.5 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Christoph BrabecPD Dr. Matthias BickermannDr. Miroslaw Batentschuk3 ECTS3 ECTS3 ECTS3 ECTS0,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Christoph Brabec5 Inhalt Grundlagen der Materialien der Elektronik und Energietechnik- Grundlagen der Festkörper und Halbleiterphysik mitSchwerpunkt auf anorganische und organischeHalbleitermaterialien- Grundlagen und Anwendungen der optoelektronischenBauelemente der erneuerbaren Energietechnologie, mitSchwerpunk auf Energieerzeuger (Solarzellen),Energiekonverter (LEDs, Lighting) und Energiespeicher(Batterien, Brennstoffzelle, Supraleiter)-Halbleitercharakterisierung- Physikalische Grundlagen- Messmethoden (Bildgebende Verfahren, Bestimmungder Realstruktur, optische und elektrischeCharakterisierung, chemische Analysemethoden)Leuchtstoffe- Grundlagen der Materialentwicklung für dieBeleuchtungstechnik, Photovoltaik und Medizintechnik6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungen- Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse überMaterialeigenschaften und deren Anwendung inelektronischen Bauelementen.- Kennenlernen experimenteller Techniken in denWerkstoffwissenschaftenStudiensemester 1 und 2 (Materialwissenschaft undWerkstofftechnik)Wahlfach M2 oder M3 - Materialwissenschaft undWerkstofftechnik- Vorlesung: 30-minütige mündliche Prüfung- Exkursion: unbenoteter Leistungsnachweis1

11 Berechnung 100% mündliche PrüfungModulnote12 Turnus desjährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch16 Vorbereitende Wird in den Lehrveranstaltungen angegeben.Literatur2

Modul M2/M3_WW7-Biomaterialien_bis SS20111 Modulbezeichnung 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul(Kernfachwahlmodul Werkstoffe in der 12,5 ECTSMedizin)2 Lehrveranstaltungen a) WS 01 V Zell-Werkstoff-Wechselwirkungen (2SWS)3 ECTSb) WS 01 V Werkstoffe und Verfahren dermedizinischen Diagnostik I (2 SWS)3 ECTSc) SS 02 V Biomechanik (2 SWS) 3 ECTSd) SS 02 V Verbundwerkstoffe undNanomaterialien in der Medizintechnik (1 SWS)1,5 ECTSe) SS 02 Pkt Zellbiologie-Praktikum (1 SWS) 2 ECTS3 Dozenten a) Prof. A.R. Boccaccini, PD C. Zollfrankb) Prof. M. Thomsc) Dr. K. Durstd) Prof. A.R. Boccaccini, N.N.e) Dr. R. Detsch4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Aldo R. Boccaccini5 Inhalt a) Zell-Werkstoff-Wechselwirkungen- Bedeutung der Oberfläche bei Biomaterialien- Grenzfläche Biomaterial/Zelle- Einfluss der Oberflächenchemie auf das Zellverhalten- Einfluss der Oberflächentopographie auf das Zellverhalten- Proteinadsorption auf Biomaterialoberflächen- Funktionalisierung von Biomaterialoberflächen/bioaktiveOberflächenb) Werkstoffe und Verfahren der medizinischenDiagnostik IRöntgenfilme, Leuchtstoffe, Verstärkerfolien,Film/Foliensysteme, Röntgenbildverstärker, Speicherleuchtstoffe,Bildplatten, Digitale Luminiszenzradiographie, CCds,CCd-basierte Röntgendetektoren, Computertomographie(CT), a-Si Detektoren, Charakterisierung und Optimierung vonbildgebenden Systemen, Modulationsübertragungsfunktion,detektive Quanteneffizienzc) Biomechanik- Struktur, Aufbau, Wachstum und mechanische Eigenschaftenvon biologischen Materialien. Vorlesungseinheiten:- Einführung- Zellen, Proteine, Gewebe: Aufbau, Funktion, mechanischeEigenschaften- Muskulatur: Aufbau, Filamentgleittheorie, aktives undpassives Gewebeverhalten, Hill-Modell- Blutkreislauf: Gefäße, Strömungslehre, Model nach Krämer,Blutrheologie, Erythrozyten- Biomechanics toolbox: Mechanische Eigenschafteneinzelner Zellen, Nanoindentierung1

6 Lernziele undKompetenzen- Knorpel: Struktur und Aufbau, Synovialflüssigkeit, Zug undDruckverhalten, Durchströmungsverhalten- Knochen: Struktur, Wolffsches Gesetz, Mechanostat- Phasendiagramm, mechanische Eigenschaften (Elastizität,Schädigung), Größeneffekted) Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in derMedizintechnik- Vorteile von Verbundwerkstoffen als Werkstoffe in derMedizin- Gefüge-Eigenschaft-Korrelation bei Verbundwerkstoffen- Beispiele für Verbundwerkstoffe und deren Einsatz in derMedizintechnik- Bedeutung der Nanomaterialien in der Medizintechnik- Charakterisierung von Nanomaterialien- Nanoteilchen, Nanotubes- Zelltoxizität und Grenzen des Einsatzes von Nanoteilchen inder Medizintechnike) Zellbiologie-Praktikum- Experimentelle Arbeiten zur Vertiefung der VorlesungsinhaltZellbiologie und Tissue Engineeringa) Zell-Werkstoff-Wechselwirkungen- die Bedeutung der Oberflächeneigenschaften für dieNutzung und Einsetzbarkeit von Biowerkstoffen verstehen- den Einfluss der Oberflächenchemie und –topographie vonBiomaterialien auf die Zelladhäsion verstehenb) Werkstoffe und Verfahren der medizinischenDiagnostik I- Grundkenntnisse der funktionalen Eigenschaften vonWerkstoffen für Diagnostikgeräte und deren Charakterisierungmittels Kenngrößen.- Kompetenzen in dem Systemaufbau und denOptimierungsstrategien moderner Diagnostikgeräte entwickelnc) BiomechanikIn der Vorlesung wird das Verformungsverhalten vonbiologischen Materialien ausgehend von ihrem Aufbaudiskutiert und dabei die Besonderheiten der biologischenMaterialien aufgezeigt. Anhand von empirisch abgeleitetenGesetzen werden konstitutive Gleichungen zur Beschreibungder mechanischen Eigenschaften aufgestellt und neueMethoden zur Untersuchung der lokalen Eigenschaften vonZellen und Zellbestandteilen vorgestellt.Die Studenten lernen dabei in einem einfachen Überblick diefür die mechanischen Eigenschaften wesentlichen Zellbestandteilekennen und können ausgehend von der Belastungssituationim Körper das Verformungsverhalten vonpassiven und aktiven Geweben verstehen. Die Vorlesungzeigt somit die Grundlagen der Biomechanik von biologischenSystem auf.d) Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in derMedizintechnik- die spezifischen Eigenschaften, Anwendungen und Vorteile2

der Verbund- und Nanowerkstoffe in der Medizintechnikverstehen- einen Überblick über die aktuellen Nanomaterialien in derMedizintechnik und ihre Einsatzbereiche gewinnene) Zellbiologie-Praktikum7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsKeine.e) Zellbiologie-Praktikum2. und 3. werkstoffwissenschaftliches Modul imMasterstudium MuW (alle Kernfächer)10 Studien- und - Praktikum: unbenotete StudienleistungPrüfungsleistungen - Mündliche Abschlußprüfung (ca. 20 Minuten)11 Berechnung 100 % aus AbschlußprüfungModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 255 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch, Englisch16 Vorbereitende a) Zell-Werkstoff-WechselwirkungenLiteratur- Di Silvio (ed.): Cellular Response to Biomaterials; Cambridgeu.a., 2009- KC Dee, DA Puleo and R Bizios: Tissue-Biomaterial-Interaction; Wiley-Liss New Jersey, ISBN 0-471-25394-4- Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 5 2009b) Werkstoffe und Verfahren der medizinischenDiagnostikWird während der Vorlesung angegebenc) Biomechanik- V.C. Mow, R. Huiskes: Basic OrthopaedicBiomechanics and mechano-biology- Steven Vogel: Comparative Biomechanics, 2003,Princetown University Press- Wintermantel: Medizintechnik mit biokompatiblenWerkstoffen und Verfahren, Springer- Currey John D.: Bones, Structure and Mechanics- Fung Y.C.: Mechanical properties of living tissues,Springer- Fachartikel- Folien online verfügbard) Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in derMedizintechnik- Ambrosio (ed.): Biomedical composites; Oxford, 2010- Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 5 2009e) Zellbiologie-Praktikum3

Modul M2/M3_WW7-Biomaterialien ab WS 2011/121 Modulbezeichnung 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul(Kernfachwahlmodul Biomaterialien)12,5 ECTS2 Lehrveranstaltungen a) WS 01 V Zell-Werkstoff-Wechselwirkungen (2SWS)3 ECTSb) WS 01 V Dentale Biomaterialien (2 SWS) 3 ECTSc) SS 02 V Biomaterialien für Tissue Engineering(2 SWS)3 ECTSd) SS 02 V Verbundwerkstoffe undNanomaterialien in der Medizintechnik (1 SWS)1,5 ECTSe) SS 02 Pkt Zellbiologie-Praktikum (1 SWS) 2 ECTS3 Dozenten a) Prof. A.R. Boccaccini, PD C. Zollfrankb) PD U. Lohbauer, Dr. H. Hornbergerc) Prof. A.R: Boccaccinid) Prof. A.R. Boccaccini, N.N.e) Dr. R. Detsch4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Aldo R. Boccaccini5 Inhalt a) Zell-Werkstoff-Wechselwirkungen- Bedeutung der Oberfläche bei Biomaterialien- Grenzfläche Biomaterial/Zelle- Einfluss der Oberflächenchemie auf das Zellverhalten- Einfluss der Oberflächentopographie auf das Zellverhalten- Proteinadsorption auf Biomaterialoberflächen- Funktionalisierung von Biomaterialoberflächen/bioaktiveOberflächenb) Dentale Biomaterialien- Zahn, Aufbau und Struktur von Schmelz und Dentin,Zahnhalteapparat, Krankheitsbilder- Kariesätiologie, Kavitätendesign und Befestigungskonzepte- Füllungstherapie,zahnmedizinische Indikationen undLimitationen, Restaurationsmaterialien, derenCharakterisierung und relevante Eigenschaften, Arten derVersorgung und Befestigung- Kronen- und Brückenprothetik, zahnmedizinischeIndikationen und Limitationen, Werkstoffauswahl,Herstellverfahren, werkstoffgerechte Konstruktionsprinzipien- Implantatprothetik, zahnmedizinische Indikationen undLimitationen, Werkstoffauswahl, Oberflächenkonditionierung,Charakterisierung, Korrosion und präklinische in-vitro Prüfung,Lebensdauerberechnung, Normtests, Zulassung vonMedizinproduktenc) Biomaterialien für Tissue Engineering- Tissue Engineering und regenerative Medizin: Konzepte,Definitionen und historische Entwicklung- Scaffolds: Anforderungen, Herstellung und Charakterisierung- Beispiele: scaffolds für Tissue Engineering von Knochen undWeichgeweben1

6 Lernziele undKompetenzen- Neue Konzepte: multifunktionelle scaffolds- Medikamentös wirksame scaffolds: Tissue Engineering unddrug deliveryd) Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in derMedizintechnik- Vorteile von Verbundwerkstoffen als Werkstoffe in derMedizin- Gefüge-Eigenschaft-Korrelation bei Verbundwerkstoffen- Beispiele für Verbundwerkstoffe und deren Einsatz in derMedizintechnik- Bedeutung der Nanomaterialien in der Medizintechnik- Charakterisierung von Nanomaterialien- Nanoteilchen, Nanotubes- Zelltoxizität und Grenzen des Einsatzes von Nanoteilchen inder Medizintechnike) Zellbiologie-Praktikum- Experimentelle Arbeiten zur Vertiefung der VorlesungsinhalteDrug Delivery, Zellbiologie und Tissue Engineeringa) Zell-Werkstoff-Wechselwirkungen- die Bedeutung der Oberflächeneigenschaften für dieNutzung und Einsetzbarkeit von Biowerkstoffen verstehen- den Einfluss der Oberflächenchemie und –topographie vonBiomaterialien auf die Zelladhäsion verstehenb) Dentale Biomaterialien- die wichtigsten medizinischen Fachausdrücke verstehen undmit den Grundzügen der Zahnautonomie vertraut sein- die Funktionen des Zahnapparates kennen- mit den verschiedenen Versagensmechanismen (Krankheitsbilder)vertraut sein- Dentalmaterialien, daraus hergestellte Bauteile und ersetzteFunktionen kennen- die wichtigsten Herstellungsmethoden kennen, um dieLimitation im Einsatz zu verstehen und die Möglichkeiten derOptimierung zu erkennen.- Einblick in die Bedeutung der Zulassung vonMedizinproduktenc) Biomaterialien für Tissue Engineering- die überragende Wichtigkeit der Konzepte des TissueEngineering verstehen und die Rolle der Biomaterialien dabeierfassen können- mit der Bedeutung, Herstellung, Charakterisierung, Einsatzund Bewertung von Gerüststrukturen im Tissue Engineeringvertraut seind) Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in derMedizintechnik- die spezifischen Eigenschaften, Anwendungen und Vorteileder Verbund- und Nanowerkstoffe in der Medizintechnikverstehen- einen Überblick über die aktuellen Nanomaterialien in derMedizintechnik und ihre Einsatzbereiche gewinnene) Zellbiologie-Praktikum2

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls- Grundlegender Umgang mit biologischen Stoffen,biochemisches Arbeiten, Herstellung und Charakterisierungvon BiomaterialienKeine.e) Zellbiologie-Praktikum- keine2. und 3. werkstoffwissenschaftliches Modul imMasterstudium MWT (alle Kernfächer)10 Studien- und - Praktikum: unbenotete StudienleistungPrüfungsleistungen - Mündliche Abschlussprüfung (ca. 20 Minuten)11 Berechnung 100 % aus AbschlussprüfungModulnote12 Turnus desJährlichAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 StundenEigenstudium: 255 Stunden14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch, Englisch16 Vorbereitende a) Zell-Werkstoff-WechselwirkungenLiteratur- Di Silvio (ed.): Cellular Response to Biomaterials; Cambridgeu.a., 2009- KC Dee, DA Puleo and R Bizios: Tissue-Biomaterial-Interaction; Wiley-Liss New Jersey, ISBN 0-471-25394-4- Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 5 2009b) Dentale Biomaterialien- Kappert, Eichner (eds.): Zahnärztliche Werkstoffe und ihreVerarbeitung (Band 2), Thieme, Stuttgart; 2008.- Powers, Sakagucchi (eds.): Craig’s Restorative DentalMaterials; Elsevier; 2006c) Biomaterialien für Tissue Engineering- Boccaccini, Gough, J.E. (eds.): Tissue engineering usingceramics and polymers; Cambridge, 2007- Polak, Mantalaris, Harding (eds.): Advances in TissueEngineering; Oxford u.a., 2010- Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 5 2009- Hench, Jones (eds.): Biomaterials, artificial organs undtissue engineering; Oxford, 2005d) Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in derMedizintechnik- Ambrosio (ed.): Biomedical composites; Oxford, 2010- Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 5 2009e) Zellbiologie-Praktikum- wird mit der Praktikumsanleitung bekannt gegeben3

Anmerkung:Eine Vorlesung darf nicht in zwei Module eingebracht werden.

WS WintersemesterAngebot von Lehrveranstaltungen des LS Glas und Keramik im Masterstudiengang WW:SWS ECTSPhysikalisch-chemische Grundlagen von Glas und KeramikI: Thermochemische Grundlagen (ab WS 11/12) Prof. Dr. P. Greil 2+0 3II: Physikochemische Grundlagen nicht-kristalliner Werkstoffe Prof. Dr. L. Wondraczek 1+0 1,5Struktur und Eigenschaften von Glas und Keramik:I: Elektrische und magnetische Eigenschaften Prof. Dr. A. Roosen 2+0 3II: Optische Eigenschaften Prof. Dr. L. Wondraczek 2+0 3Glaskeramik Prof. Dr. L. Wondraczek 1+0 1,5Biomimetische Materialien und Prozesse Dr. C. Zollfrank 2+0 3Keramische Werkstoffe in der Medizin Prof. Dr. P. Greil 2+0 3Rapid Prototyping Dr. N. Travitzky 2+0 3Keramische Verbundwerkstoffe (ab WS 11/12) Dr. T. Fey 2+0 3Übungen:Zerstörungsfreie Prüfverfahren Dr. T. Fey 0+2 3Computergestützte Berechnung von Bruchwahrscheinlichkeiten Dr. T. Fey 0+1 1,5

SS SommersemesterAngebot von Lehrveranstaltungen des LS Glas und Keramik im Masterstudiengang WW:SWS ECTSStruktur und Eigenschaften von Glas und Keramik:III: HT-Eigenschaften NN 1+0 1,5IV: Mechanokeramik Prof. Dr. P. Greil 2+0 3Elektro- u. Magnetokeramik (Funktionskeramik) Prof. Dr. A. Roosen 2+0 3Innovative Prozesstechniken für moderne keramische Materialien Prof. Dr. P. Greil 2+0 3Gläser und Keramiken für die Energietechnik Prof. Dr. L. Wondraczek 2+0 3Silikatkeramik: Von natürlichen Rohstoffen zu modernenAnwendungen Dr. N. Travitzky 2+0 3Synthetische Rohstoffe und Pulververarbeitung Prof. Dr. A. Roosen 1+0 1,5Bruchverhalten nichtkristalliner Werkstoffe Prof. Dr. L. Wondraczek 1+0 1,5Spannung und Festigkeit Dr. T. Fey 1+1 3Übungen:Mechanische Prüfverfahren Dr. T. Fey 0+2 3Kernfachpraktikum Dr. T. Fey 0+6 6Kernfachseminar Prof. A. Roosen, Dr. C. Zollfrank 0+2 3Kernfachseminar Werkstoffe in der Medizin Dr. C. Zollfrank, NN 0+2 3Exkursion NN 0,5

Module Masterstudiengang Umfang in SWS Semesteraufteilung Leistungsnachweis Modulgröße ECTSVorl Üb Prak1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem.SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS Sch. Prüfart/MM11. Werkstoffwiss. Modul (Kernfach)Kernfach-Pflichtvorlesungen und Übungen 6 2 4 6 4 6Kernfachpraktikum 6 6 6 U*Kernfach-Wahlpflichtvorlesungen*** 5 2*** 2*** 5 6 4 6m/40 30M2M3M42. Werkstoffwiss. ModulVorlesungen und Übungen 6 2 4 6.5 4 6 m/20 12.53. Werkstoffwiss.ModulVorlesungen und Übungen 6 2 4 6.5 4 6 m/20 12.5WerkstoffeigenschaftenPraktikum Werkstoffeigenschaften 5 5 5 U* 5M5Wahlfach (nicht Materialwissenschaftund Werkstofftechnik)Vorlesungen 8 8 12Wahlfachseminar 2 2 3B** m/s Lehrstuhl abhängig 15M6ProjektarbeitVorlesung & Literaturrecherche 2 2 4 5 U* 5M7SoftskillsSeminar (im Kernfach) 2 2 3B**Präsentationstechnik 1 1 1 U*Exkursionen 1 U*5M8Advanced Materials and Computer SimulationVorlesung und Übung 2 2 4 5 Ü* 5

Modul MasterarbeitM9Masterarbeit 28 B**Vortrag mit Diskussion 2m/3030Summe SWS 22 22 21Summe ECTS 30 30 30 30Summe ECTS 120U* = unbenoteter ScheinB** = benotete Studienleistung M6, M7, M9 erfolgen in der Regel im KernfachM3 darf nicht aus dem gleichen Lehrstuhl des Departments Werkstoffwissenschaften wie das Modul M1 (Kernfach) sein.