Methods for Materials Characterization - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Grundlagen der Werkstoffwissenschaft, Kenntnisse der Physik, Chemie, Mathematik

Nach der Veranstaltung können Studierende folgende Kompetenzen anwenden:

Studierende können Methoden der Werkstoffcharakterisierung aufzählen, beschreiben und erläutern.

Die Studierenden sind in der Lage, Grundkenntnisse über werkstoffanalytische Verfahren zu verstehen und auf ingenieurwissenschaftliche Anwendungen zu übertragen.

Die Studierenden können Werkstoffe mit ihren mikroskopischen und submikroskopischen Aufbauprinzipien beschreiben.

Die Studierenden können Werkstoffe charakterisieren und bewerten, dies vom technischem Bereich bis zur atomaren Auflösung.

Die Studierenden können danach selbständig das passende Verfahren für ihre Anwendungen auswählen und anwenden.

Nach dem Seminar besitzen die Studierenden die Fähigkeit, das Erlernte eigenständig zu vertiefen und einer Gruppe vorzustellen, sowie die werkstoffwissenschaftlichen Fragestellungen in der Gruppe zu diskutieren.

Die Studierenden haben im Praktikum Grundfertigkeiten in der Anwendung, der Eigenschaften, der Untersuchung/Analyse und der Modifikation von Werkstoffen erworben. Sie sind in die Lage versetzt, werkstoffwissenschaftliche Experimente durchzuführen und auf verschiedene Werkstoffe anzuwenden. Sie sind praktisch in der Lage, Werkstoffeigenschaften zu erproben und anzuwenden, sowie Eigenschaftsmodifikationen vorzunehmen. Die werkstoffwissenschaftlichen Experimente können Sie diskutieren, entwerfen, auswerten, grafisch darzustellen und bewerten.

Dozent: Dr. Thomas Kups

Fachkompetenz

Inhalt:

1. Einführung, Grundlagen Analytik
2. Materialographie und Lichtmikroskopie
3. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)
4. Rasterelektronenmikroskopie (REM)
5. Röntgenfeinstrukturanalyse
6. Rastersondenmikroskopische Verfahren
7. Ultraschalluntersuchungen
8. Messverfahren für thermische Größen
9. Spektroskopische Methoden
10. Zusammenfassung

Praktikum

Das Modul umfasst 4 Praktikumsversuche mit adressatenspezifischen Inhalten zu Werkstoffen, ihren Eigenschaften und deren Messung. Durchführung von eigenen Messungen.

Methodenkompetenz

Diskussion von Aufgaben und Problemstellungen in der Gruppe und Vorstellung von Lösungen.

Selbstkompetenz

Einschätzen der Eigenen Fähigkeiten und des eigenen Kenntnisstandes im Bereich der Werkstoffe.

Sozialkompetenz

Fähigkeit zur Diskussion und Lösung von Fragestellungen in der Gruppe. Einschätzen von Lösungsstrategien und Problemen

Powerpoint, Skript, Animationen, Videos, Übungen,

Literatur aktuell über moodle und als folgende Vorschlagsliste:

1. Werkstoffwissenschaft, 10. Aufl., (Herausg.: W.Schatt, H. Worch), Wiley-VCH, 2011
2. Hornbogen, E.; Skrotzky, B.: Mikro- und Nanoskopie der Werkstoffe, 3. Auflage, Springer, 2009
3. Werkstoffprüfung /Herausg.: H. Blumenauer.- 6., stark überarb. und erw. Aufl.- Leipzig; Stuttgart: Dt. Verlag für Grundstoffindustrie, 1994
4. Werkstoffanalytische Verfahren /Herausg.: H.-J. Hunger.- 1. Aufl.- Leipzig; Stuttgart: Dt. Verlag für Grundstoffindustrie, 1995
5. Spieß, L.; Teichert, G.; Schwarzer, R.; Behnken, H.; Genzel, Ch. Moderne Röntgenbeugung, 4. Aufl. Springer, 2019;
6. Schumann, H.; Oettel, H.: Metallographie, 15. neubearb. Aufl., Wiley-VCH, 2011
7. Colliex, C. Elektronenmikroskopie: Eine anwendungsbezogene Einführung, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft; 1. Auflage 2007
8. Seidel, W.W.; Hahn, F.: Werkstofftechnik - Werkstoffe-Eigenschaften-Prüfung-Anwendung, Hanser-Verlag 2012
9. Heine, B.: Werkstoffprüfung: Ermittlung der Eigenschaften metallischer Werkstoffe 3. Aufl., Hanser, 2015
10. Fauster, T.; Hammer, L.; u.a: Surface Physics; De Gruyter, 1. Aufl.; 2020
11. Meyer E.; Bennewitz R.; u.a.: Scanning Probe Microscopy; 2nd Ed; Springer; 2021

Das Modul Methoden der Werkstoffcharakterisierung mit der Prüfungsnummer 210501 schließt mit folgenden Leistungen ab:

• mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 75% (Prüfungsnummer: 2100948)
• Studienleistung mit einer Wichtung von 25% (Prüfungsnummer: 2100949)

Details zum Abschluss Teilleistung 1:

mündliche Prüfung 30 Minuten

Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumstestat, erfolgreicher Abschluss der etwa 4 Praktikumsversuche

Dr. Kups, Thomas

Das Modul Methoden der Werkstoffcharakterisierung mit der Prüfungsnummer 210501 schließt mit folgenden Leistungen ab:

• mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 75% (Prüfungsnummer: 2100948)
• Studienleistung mit einer Wichtung von 25% (Prüfungsnummer: 2100949)

Details zum Abschluss Teilleistung 1:

mündliche Prüfung 30 Minuten

Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumstestat, erfolgreicher Abschluss der etwa 4 Praktikumsversuche