Technische Universität Ilmenau

Methods of Materials Characterization - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 101105 - common information
subject number101105
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group2172 (Group of Materials for Electrical Engineering and Electronics)
subject leaderProf. Dr. Peter Schaaf
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Grundlagen der Werkstoffwissenschaft 1-4

learning outcome

• 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

content

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

media of instruction

Vorlesung  mit begleitendem Skript

Übung

Praktikum

 

literature / references

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. Lothar Spieß · Gerd Teichert - Robert Schwarzer · Herfried Behnken -Christoph Genzel; Moderne Röntgenbeugung; 3.Auflage, 2019, Springer Spektrum
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

evaluation of teaching
Details in major Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013
subject nameMethods of Materials Characterization
examination number2100522
credit points7
on-campus program (h)56
self-study (h)154
Obligationobligatory
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate

Das Praktikum wird zu 25% in die Endnote eingerechnet.

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