Technische Universität Ilmenau

Materials for Mechanical Engineering - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties Materials for Mechanical Engineering in degree program Bachelor Mechatronik 2013
module number100179
examination number2100396
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group 2172 (Materials for Electrical Engineering and Electronics)
module leaderProf. Dr. Peter Schaaf
term winter term only
languageDeutsch
credit points1
on-campus program (h)11
self-study (h)19
obligationobligatory module
exam pass-fail certificate
details of the certificate
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Grundkenntnisse in Mathematik, Physik, Chemie

Teilnahme an der Vorlesung Werkstoffe

learning outcome

 Die Studierenden kennen der Grundaufbau der Werkstoffe (Kristallsysteme, Gitteraufbau, Bindungsarten) und Sie können Realstruktur und Idealstruktur unterscheiden und die Beziehung Struktur-Gefüge-Eigenschaft anwenden. Die Studierenden besitzen Grundkenntnisse über den inneren Aufbau sowie die sich daraus ergebenden Zustände und Eigenschaften von Werkstoffen und verstehen, diese auf ingenieurwissenschaftliche Anwendungen zu übertragen.

Die Studierenden kennen die Mechanismen und Möglichkeiten zur Veränderung von Werkstoffen und können ihre Wirkungen zur gezielten Beeinflussung der Eigenschaften von Werkstoffen nutzen.

 Sie sind in der Lage, aus dem mikroskopischen und submikroskopischen Aufbau die resultierenden mechanischen Eigenschaften abzuleiten und Eigenschaftsveränderungen gezielt vorzuschlagen. Dabei können sie kinetische Wechselwirkung einbeziehen und gezielt für eine thermische und/oder thermomechanische Werkstoffveränderung nutzen.

Die Studierenden können mechanische und funktionale Eigenschaften der Werkstoffe aus ihren mikroskopischen und submikroskopischen Aufbauprinzipien erklären und Eigenschaftsveränderungen gezielt vorschlagen.

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

Die Studierenden kennen die werkstofftechnologischen Grundprinzipien und sind in der Lage, Werkstoffe für ingenieurmäßige Anwendungen auszuwählen und vorzuschlagen.

content

Kristalliner Zustand, Idealkristall, Realkristall (Keimbildung, Kristallwachstum; Fehlordnungen), Amorpher Zustand, Nah- und Fernordnung, Aufbau amorpher Werkstoffe

Silikatische Gläser, Hochpolymere, Amorphe Metalle

Zustandsänderungen, Thermische Analyse, Einstoffsysteme, Zustandsdiagramme von Zweistoffsystemen, Realdiagramme von Zweistoffsystemen, Mehrstoffsysteme

Ungleichgewichtszustände, Diffusion, Sintern, Rekristallisation

Mechanische und thermische Eigenschaften

Verformungsprozess (Elastische und plastische Verformung; Bruch)

Thermische Ausdehnung

Wärmebehandlung

Konstruktionswerkstoffe, Stahl, Leichtbaulegierungen, Gußwerkstoffe, Werkstoffverbunde und Verbundwerkstoffe

Mechanische Werkstoffprüfung (Zugfestigkeitsprüfung, Härteprüfung, Metallografie)

Funktionale Eigenschaften

Elektrische Eigenschaften (Leiterwerkstoffe, Widerstandswerkstoffe, Kontaktwerkstoffe, Supraleiter)

Halbleitende Eigenschaften (Eigen- und Störstellenleitung, Element- und Verbindungshalbleiter, Physikalische Hochreinigung, Kristallzüchtung)

Dielektrische Eigenschaften (Polarisationsmechanismen, Isolations- und Kondensatormaterialien, Lichtleiter)

Magnetische Eigenschaften (Erscheinungen und Kenngrößen, Magnetwerkstoffe)

Chemische und tribologische Eigenschaften, Korrosion, Verschleiß

Werkstoffkennzeichnung und Werkstoffauswahl

media of instruction

Powerpoint, Tafel, Animationen, Videos, Presenter, Handout, Skript

 

Für die Vorlesung und Übungen (Maschinenbau und Elektrotechnik): moodle Kurs:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=865

Einschreibeschlüssel hier: https://wwwalt.tu-ilmenau.de/wt-wet/lehre/e-learning-vorlesungen-ss-2021/ oder per e-mail an wet@tu-ilmenau.de .

Für das Praktikum: moodle Kurs:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=1698 

Einschreibeschlüssel hier: https://wwwalt.tu-ilmenau.de/wt-wet/lehre/e-learning-vorlesungen-ss-2021/ oder per e-mail an wet@tu-ilmenau.de .

literature / references

-E. Hornbogen: Werkstoffe; Springer, Berlin etc. 1987;

-W. Schatt, H. Worch, hrsg.: Werkstoffwissenschaft; Wiley-VCH, Weinheim, 2003;

-W. Bergmann: Werkstofftechnik 1+2, Hanser Verlag, 2008

-Roos/Maile: Werkstoffkunde für Ingenieure, Springer Verlag

-Reissner: Werkstoffkunde für Bachelors, Hanser Verlag

-Ilschner, B.: Werkstoffwissenschaften: Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. 3. erw. Aufl. 2000, Berlin, Springer

-J.F. Shackelford: Werkstofftechnologie für Ingenieure; Pearson, München etc. 2005;

D.R. Askeland: Materialwissenschaften; Spektrum, Heidelberg etc. 1996;

evaluation of teaching