Lernergebnisse
Die Studierenden sollen:
- die physikalisch/ chemischen Grundlagen aller Werkstoffsysteme, Begriffe wie Bindung, Struktur, also kristallstruktur- und strukturamorphe Werkstoffe, ihre Prinzipien und ihre Wirkung auf die Eigenschaften der Werkstoffsysteme beherrschen,
- wissenschaftliche Kenntnisse in der Konstitutionslehre, also Kenntnisse in der Lehre von der Stabilität besitzen,
- grundlegende Phasendiagramme sowie die daraus abzuleitenden Gefüge und ihre Wirkung auf die Eigenschaften der Werkstoffsysteme beherrschen und anwenden können,
- die Grundlagen der Kinetik im Sinne einer Festkörperdiffusion als Basis allen werkstoffwissenschaftlichen Verständnisses kennen,
- die Zusammenhänge zwischen den naturwissenschaftlichen Grundlagen, dem Aufbau ihrer Werkstoffe sowie ihrer mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften anwenden können,
- die Kompetenz besitzen, die Entwicklungsmethodik zur zielgerichteten Entwicklung und Optimierung von Werkstoffen nutzen zu können.
Die Veranstaltung vermittelt:
40 % Wissen & Verstehen, 40 % Analyse & Methodik, 20 % Entwicklung & Design
Lehrinhalte
Konstitutionslehre:
Enthalpie, spezifische Wärme, Reguläre Lösung und G-X-Diagramme, Fest-Gas Gleichgewichte, Ein- & Mehrstoffsysteme (Mischbarkeit, Eu- & Peritektikum, kongruent, inkongruent), Fe-C, Fe-X-C-Systeme, Al-X, Al-X-Y-Systeme, oxidische Systeme, Grundlagen der Diffusion
Strukturlehre:
IV: Symmetrie, Punktgruppen, Bravais, Kristallsystem, Raumgruppen, Beugung (direktes, reziprokes Gitter), Beugungsverfahren (Laue, Debye, Pulver, Einkristall, Elektronenbeugung), Kristallchemie (Bindungstypen, Strukturtypen, Eigenschaften), amorphes Material, Anisotropie, Kristallrealstrukturen (Gitterdefekte), Realstrukturanalyse
PR: Kristallographische Computer-Simulation; Röntgenbeugung; qualitative und quantitative Phasenanalyse; Synchrotron-Strahlung (Besuch am BESSYII); Kristallzüchtung (Besuch am IKZ)
Beschreibung der Lehr- und Lernformen
Als Lehrform sind integrierte Veranstaltungen vorgesehen. Diese besteht aus einem theoretischen und praktischen Anteil sowie Übungsanteil (Tut. Kat. 4)
Das Praktikum Strukturlehre umfasst 4 Praktika à 1,5 h an der TUB und 2 Besichtigungen in Berliner Forschungseinrichtungen (BESSYII und IKZ).
