Technische Universität Ilmenau

Oberflächentechnik und Anwendungen - 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 Oberflächentechnik und Anwendungen im Studiengang Master Werkstoffwissenschaft 2013
Fachnummer101380
Prüfungsnummer2100545
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer2172
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Peter Schaaf
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch (bei Bedarf Englisch)
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss

mPL30

max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Grundlagen der Werkstoffwissenschaft und der Plasma- und Oberflächentechnik

 

Lernergebnisse

Dozent: PD Dr.-Ing. Birger Dzur

 

Die Studierenden kennen die Grundlagen und Prinzipien der Wärmeübertragung und verstehen die Besonderheiten des Wärmeübergangs unter Plasmabedingungen. Sie können einfache Modelle für Aufheizung, Beschleunigung, Deformation und Abkühlung von Partikeln im thermischen Plasma anwenden und die resultierenden Besonderheiten des Aufbaus thermischer Sprizschichten daraus ableiten.

Die Studierenden verstehen die physikalischen und technischen Prinzipien der Vakuumerzeugung und -messung. Sie beherrschen die Grundlagen der wichtigsten Dünnschichtverfahren (PVD und CVD), die Mechanismen der Schichtbildung und die beeinflssenden Verfahensparameter zur Erzeugung dünner Schichten. Sie kennen außerdem plasmagestützte Verfahren der Randschichtmodifikation und haben einen Überblick zur Anwendung von Ionenstrahlen.

Dieses Wissen befähigt die Studierenden, Aussagen über zu erwartende Schichteigenschaften in Abhängigkeit vom Verfahren und seiner technologischen Parameter zu treffen, sowie Werkstoffe und Verfahren für wichtige Anwendungen auszuwählen.

 

Inhalt

Dozent: PD Dr.-Ing. Birger Dzur

 

Teil 1: thermische Spritzverfahren

Allgemeine Grundlagen des Wärmeübergangs

Grundbegriffe, Grundgleichungen, Ähnlichkeitstheorie

Der Plasmaspritzprozess

Phasen, Schichtbildung, res. Struktur und Eigenschaften

Thermische Spritzschichten: Werkstoffe und Anwendungen

Besonderheiten des Lichtbogen-Drahtspritzens

Pulversynthese und –modifikation mit ICP

 

 

Teil 2: Niederdruck-beschichtungsverfahren

Vakuumerzeugung, -eigenschaften und -messung

Plasmagenerierung im Vakuum

PVD- und CVD-Prozesse

Grundlagen, Verfahren, Schichtbildung, Zonenmodelle

Ionenstrahlverfahren

Wirkung von Ionen auf Festkörper, Ionenquellen, Ionenstrahlanlagen, Anwendungen (Aktivieren, Beschichten, Sputern, Imlantieren)

Plasmadiffusionsverfahren

Berechnungsgrundlagen, Verfahrensvarianten und Schichten

Plasmasynthese nanostrukturierter Pulvver und Schichten

 

Medienformen

PowerPoint, Handout, Folien, Tafel

 

Literatur
  • Boulos, Heberlein, Fauchais: Thermal Spray Fundamentals; Springer 2014
  • Frey, Kienel: Dünnschichttechnologie; VDI-Verlag 1987
  • Rother, Vetter: Plasmabeschichtungsverfahren und Hartstoffschichten; Wiley-VCH, 1992
  • Dzur: Praktische Plasmaoberflächentechnik; Leuze-Verlag, 2011
Lehrevaluation

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