Institute Advanced Ceramics

Vorlesungsteil Keramiken

1.Einführung

Natürliche „Keramiken“ – Steine
„Künstliche“ Keramik – vom Porzellan bis zur Hochleistungskeramik  Anwendungen von Hochleistungskeramik

2. Pulverherstellung

Einteilung derPulversyntheseverfahren
Der Bayer-Prozess zur Al2O3-Herstellung
Der Acheson-Prozess zur SiC-Herstellung
Chemical Vapour Deposition

    Pulveraufbereitung

Mahltechnik
Sprühtrockner

3. Formgebung

Arten der Formgebung
Pressen (0 - 15 % Feuchte)
Gießen (> 25 % Feuchte)
Plastische Formgebung (15 - 25 % Feuchte)

4. Sintern

Triebkraft des Sinterns
Effekt von gekrümmten Oberflächen und Diffusionswegen
Sinterstadien des isothermen Festphasensinterns
Herring scaling laws
Heißisostatisches Pressen

5. Mechanische Eigenschaften von Keramiken

Elastisches und plastischesMaterialverhalten
Bruchzähigkeit – Linear-elastische Bruchmechanik
Festigkeit - Festigkeitsstreuung

6. Elektrische Eigenschaften von Keramiken

Ferroelektische Keramiken

Piezo-, ferroelektrischeMaterialeigenschaften
Anwendungen

Keramische Ionenleiter

Ionische Leitfähigkeit
Dotiertes Zirkonoxid in der Brennstoffzelle und Lambdasonde

Ziele des Vorlesungsteils Kunststoffe:

• Kennen der wesentlichen Eigenschaften von Kunststoffen
• Verständnis über Verarbeitung und Gebrauch der Kunststoffe
• Fähigkeit Kunststoffe zu bewerten und für Anwendungen auszuwählen mit entsprechender Fertigungsmethode
• Kenntnisse über Faserverbundwerkstoffe Herstellung, Verarbeitung und Eigenschaften

1. Kunststoffeim Ingenieurwesen

• Eine kurze Geschichte der Kunststoffe
• Wieso Kunststoffe?
• Kunststoffindustrie
• Leichtbau durch Kunststoffe

2. Aufbaudes Makromoleküls

• Konstitution
• Kettenkonfiguration
• Kettenkonformation
• Potentiale
• Bindungen

3. Synthese, Rheologie

• Polymerisation
• Polyaddition
• Polykondensation
• Molekulargewicht und Verteilung
• Vernetzung
• Einsatztemperaturen und Verarbeitung
• Prüfmethoden: DSC /DMTA

4. Kunststoffverarbeitung

• Zusammenhänge von Viskosität und Verarbeitung von Kunststoffen
• Die wesentlichen Fertigungstechnologien und Verarbeitungsparameter:
  • Extrudieren, Spritzgießen, Kalandrieren, Blasfolien, Blasformen, Streckblasen
• Welche Produkte mit welcher Fertigungsmethode hergestellt werden können

5. Verbundwerkstoffe

• Kurzfaserverstärkt und Spritzguss
• Faserarten und Festigkeit
• Elastische Eigenschaften von FKV und Anisotropie

6. MechanischeEigenschaften

• Verstehen des Werkstoffverhaltensvon Polymeren unter mechanischer Last
• Wissen das Kunststoffe ein stark zeitabhängiges Verformungsverhalten besitzenund kenne der Gründe.
• Messverfahren zur Bestimmung des Lastverhaltens (Zugversuch, Kriech- oder Relaxationsversuch)

7. Kunststoffe und Umwelt

• Verstehen der Vor- und Nachteile von Polymeren in Hinsicht auf Umweltaspekte
• Wissen das Kunststoffe aufverschiedenen Wegen verwertet werden können
• Innovative Ansätze zur Verbesserung der Ökobilanz kennen