MODULHANDBUCH - Fachschaft Bauingenieurwesen RWTH Aachen
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Studiengang Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Werkstoff- und Prozesstechnik<br />
Modulbezeichnung Werkstofftechnik Keramik<br />
Lehrveranstaltungen Werkstofftechnik Keramik<br />
Semester Wintersemester<br />
Termin Vorlesung: Tag , von-bis<br />
Übung: Tag , von-bis<br />
Modulverantwortlicher Prof. Dr. Rainer Telle<br />
Dozenten Prof. Dr. Rainer Telle<br />
Sprache Deutsch<br />
Zuordnung zum<br />
Curriculum<br />
Lehrform / SWS Vorlesung/2<br />
Übung/1<br />
Arbeitsaufwand Präsenzstudium = 45 h<br />
Eigenstudium =75 h<br />
Kreditpunkte 4<br />
Voraussetzungen keine<br />
Grundlage für:<br />
Lernziele /<br />
Kompetenzen<br />
B.Sc. Werkstoffingenieurwesen, B. Sc. WING Werkstoff- und Prozesstechnik<br />
Die Studierenden erlangen grundlegende Kenntnisse zur Art, zur Herstellung und<br />
Eigenschaften traditioneller und technischer Keramiken; Kompetenzen zur Auswahl von<br />
Werkstoffen und zum Bauteilverhalten.<br />
Inhalt Historie der keramischen Werkstoff- und Prozesstechnik. Atomarer Aufbau mineralischer<br />
Werkstoffe, Vergleich zu Metallen und Polymeren; Bindungsverhältnisse, Komplexität der<br />
Strukturen, geringe Verformbarkeit; Spannungs-Dehnungsdiagramm im Vergleich; Begriff<br />
der Sprödigkeit. Erste Hinweise zu Verstärkungsmechanismen (Verbundwerkstoffe,<br />
Umwandlungsverstärkung), Unterschiede zwischen Silikatkeramik, Feuerfesten<br />
Werkstoffen und Hochleistungskeramik; Definitionen; Werkstoffe (Al 2O 3, ZrO 2, SiC, Si 3N 4<br />
u.a.), Übersicht über Anwendungsgebiete (Beispiele), Anforderungen und Qualitäten,<br />
Wertschöpfung und Märkte. Der keramische Herstellungsprozess im Überblick, Vergleich<br />
mit Metallherstellung; Vergleich klassischer Keramik und Hochleistungskeramik,<br />
Recyclingfähigkeit von Keramik. Einführung in die Sintervorgänge. Hartbearbeitung<br />
keramischer Bauteile. Qualitätskontrolle. Mechanische Eigenschaften: Elastizität, Härte,<br />
Festigkeit, Bruchwiderstand, thermische Eigenschaften. Elektrische und magnetische<br />
Eigenschaften: Isolatoren, Halbleiter, Ionenleiter, Supraleiter; Ursachen der<br />
Leitfähigkeiten, Kristallstrukturen, Dotierungsmittel, Herstellungsverfahren. Fallbeispiele:<br />
Keramischer Hochspannungsisolator; Lambda-Sonde und Brennstoffzelle; PTCs und<br />
NTCs; Piezokeramik. Biologisch- medizinische Eigenschaften, Implantate.<br />
Keramikanwendungen bei hohen Temperaturen: Anlagen der Energietechnik:<br />
Brennkammern, Gasturbine, Keramik im Motorenbau: Chancen und Risiken<br />
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