Technische Universität Ilmenau

Glas- und Keramikwerkstoffe für die Mikro- und Nanotechnik - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200325 - allgemeine Informationen
Modulnummer200325
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer2351 (Anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Edda Rädlein
SpracheDeutsch
TurnusSommersemester
Vorkenntnisse

abgeschlossenes Bachelorstudium

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

 

Fachkompetenz: Die erfolgreichen Studierenden sind nach Abschluss des Lernprozesses in der Lage, grundlegende Mikro- und Nanostrukturierungstechniken für Gläser und Keramiken, sowie wichtige Eigenschaften von Gläsern und Keramiken für Mikro- und Nanosysteme zu erklären. Des Weiteren können sie die Unterschiede zwischen Volumen- und Oberflächeneigenschaften demonstrieren.

Methodenkompetenz: Die Studierenden sind fähig, spezielle Eigenschaften mikro- und nanostrukturierter Bauteile auf Basis ausgewählter Applikationsbeispiele zu bestimmen. Darüber hinaus sind sie in der Lage, Gläser und Keramiken hinsichtlich ihrer Mikro- und Nanostrukturierbarkeit, sowie technische Prozesse der Mikro- und Nanotechnik zu bewerten.

Sozialkompetenz: Die Studierenden haben ihre Sozialkompetenz erweitert, und können in Vorträgen eingeübte Fachsprache benutzen und publikumsangepasste Kommunikation anwenden. Eine weitere Kompetenz stellt der Erwerb interdisziplinärer Kommunikationsfähigkeit zwischen verschiedenen Ausbildungsrichtungen dar.

Inhalt

  • Technische und stoffliche Voraussetzungen (Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in Gläsern und Keramiken, Übersicht über Strukturierungstechniken, Methoden zur Beeinflussung von Eigenschaftsprofilen)
  • Substratmaterialien (Dünnglas, HTCC, LTCC: Werkstoffe, Eigenschaften und Herstellung)
  • Kieselglas für thermische und optische Anwendungen (Struktur, Herstellung über Schmelzprozess, Gasphasenabscheidung, SolGel-Technik)
  • Lithographiebasierte Strukturierungstechniken für Glas (Beschichtungen, Fotolithographie, nasschemische und Trockenätzprozesse)
  • Fotostrukturierbare Gläser (Werkstoffe, Eigenschaften, Herstellung und Prozessierung, Anwendungen)
  • Mechanische Verfahren zur geordneten Mikrostrukturierung von Glas (Schleifen, Polieren, US-Bohren, Sandstrahlen)
  • Ausgewählte Techniken der Laserbearbeitung von Glas (Wechselwirkung Material-Strahlung, Techniken zur Markierung, zum Materialabtrag)
  • Aufbau und Verbindungstechnik
  • Grundlagen und Klassifizierung von Poren und Porosität
  • Messverfahren zur Bestimmung der Porentextur (Tieftemperatur-Stickstoffsorption, Hg-Intrusion, Positronenannihilation etc.)
  • Poröse Materialien: Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen, Fokus auf: Poröses Silica, poröse Gläser, poröse Glaskeramiken und poröse Keramiken
  • Innovative Formgebungsverfahren (3D-Druck, Replikatechnik, Schäumung, Foliengießen, etc.)
  • Vom Material zum Werkstoff und Produkt (Applikationsbeispiel: z.B. Aerogele zur Wärmedämmung, Schaumglas zur Trittschalldämmung, poröse Glaskeramiken und Keramiken als Katalysatoren)

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Tafelbild, Anschauungsmuster, PowerPoint

Literatur

  • Gerlach; G., Dötzel: Grundlagen der Mikrosystemtechnik. Carl Hanser-Verlag 1997
  • Menz, W.; Bley, P.: Mikrosystemtechnik für Ingenieure. VHC 1993
  • Petzold, A.: Anorganisch nichtmetallische Werkstoffe. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1986
  • Scholze, H.: Glas. 3. neu bearb. Auflage, Springer-Verlag 1988
  • Mitschke, F.: Glasfasern, Elsevier, 2005
  • D. Hülsenberg, A. Harnisch und A. Bismarck, Microstructuring of Glasses, Springer Series in Materials Science, Springer, Berlin etc. 2008
  • Su, B-L., Clément Sanchez, and Xiao-Yu Yang, eds. Hierarchically structured porous materials: from nanoscience to catalysis, separation, optics, energy, and life science. John Wiley & Sons, 2012.
  • Liu, Peisheng, and Guo-Feng Chen. Porous materials: processing and applications. Elsevier, 2014.
  • Shelby, James E. Introduction to glass science and technology. Royal Society of Chemistry, 2007.
  • Skript zur Vorlesung

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameGlas- und Keramikwerkstoffe für die Mikro- und Nanotechnik
Prüfungsnummer2300799
Leistungspunkte5
SWS4 (4 V, 0 Ü, 0 P)
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Werkstoffwissenschaft 2013, Bachelor Mechatronik 2021, Master Werkstoffwissenschaft 2021
ModulnameGlas- und Keramikwerkstoffe für die Mikro- und Nanotechnik
Prüfungsnummer2300799
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl