Technische Universität Ilmenau

Methoden der Werkstoffcharakterisierung - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 101105 - allgemeine Informationen
Fachnummer101105
Fakultät
Fachgebietsnummer2172 (Werkstoffe der Elektrotechnik)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Peter Schaaf
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Grundlagen der Werkstoffwissenschaft 1-4

Lernergebnisse

• 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 sollen danach selbständig das passende Verfahren für ihre Anwendungen auswählen und anwenden können.

Das Fach vermittelt überwiegend Fach- und Methodenkompetenz

Inhalt

Dozent: apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Spieß

Inhalt:

1. Einführung, Grundlagen Analytik und Einteilung der bildgebenden und analytischen Verfahren innerhalb der Werkstoffcharakterisierung
2. Materialographie und Lichtmikroskopie
2.1. Auflösungsvermögen des Auges, scharfes Sehen, Abbildungsfehler, Abbe‘sche Gleichung, Förderliche Vergrößerungen, Beugung
2.1. Gefügeelemente
2.2. Präparation
2.3. Lichtmikroskopie Mikroskopiearten (Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast, Polarisation, Differentialinterferenz, Reflexionskontrast, Kathodolumineszenz, Ultramikroskopie, Fluoreszenz, Konfokalmikroskopie)
2.4. Quantitative Gefügeanalyse, Verfahren zur Bestimmung der Kornverteilung, Bildbearbeitung (HDR, Linienschnittverfahren)
3. Röntgenfeinstrukturanalyse 3.1. Erzeugung und Nachweis von Röntgenstrahlung 3.2. Beugung von Röntgenstrahlung an Kristallen 3.3. Vielkristalluntersuchungen / Pulveraufnahmeverfahren 4. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) 4.1. Präparation 4.2. Abbildung nach Durchstrahlung 4.3. Elektronenbeugung
5. Rasterelektronenmikroskopie (REM) 5.1. Wechselwirkungskette (SE, BSE, AE, …), Topographiekontrast 5.2. Bildaufbau im REM, Materialkontrast
5.3. Analytische Elektronenmikroskopie (EDX und WDX) 5.4. Focus-Ion-Beam 5.4. Vergleich REM mit TEM und Lichtmikroskopie
6. Rastersondenmethoden 6.1. Rastertunnelmikroskopie 6.2. Rasterkraftmikroskopie (AFM)
7. Weitere Bildgebende und analytische Verfahren: Ultraschallmikroskopie; Röntgenmikroskopie; Computertomographie
8. Spektroskopische Methoden 8.1 Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) 8.2 Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) 8.3 Auger-Elektronen-Spektroskopie 8.4 Weitere Verfahren (SIMS, RBS, XPS, UPS)
9. Zusammenfassung

Medienformen

Vorlesung  mit begleitendem Skript

Übung

Praktikum

 

Literatur

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, 2. Aufl. Vieweg-Teubner Verlag, 2009; bzw. 3. Auflage 2014
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

Lehrevaluation
Spezifik im Studiengang Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013
FachnameMethoden der Werkstoffcharakterisierung
Prüfungsnummer2100522
Leistungspunkte7
Präsenzstudium (h)56
Selbststudium (h)154
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss

Das Praktikum wird zu 25% in die Endnote eingerechnet.

max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.