Materialwissenschaften II (MSE)
Material Science II (MSE)

Modul BGU64009 [MS2]

Dieses Modul wird durch Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung (Prof. Große) bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2015

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2016SS 2015WS 2011/2

Basisdaten

BGU64009 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Bachelor-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Exportmodule für Studierende anderer Fachrichtungen
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
180 h 75 h 6 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Generell behandelt Material Science (MSI & MSII) alle Teilbereiche der Materialwissenschaften von den physikalischen und chemischen Grundlagen der Stoffe bzw. Werkstoffe bis hin zur Auswahl von Werkstoffen, ihrem konstruktionsgerechten Einsatz und der Charakterisierung von Bauteilen.
In Materialwissenschaften II werden die materialwissenschaftlichen Grundlagen weiter vertieft und Phänomene wie Phasenübergänge und Materialtransport untersucht sowie auf Basis der mechanischen Eigenschaften auf Werkstoffebene auch ein Verständnis der bruchmechanischen Vorgänge und deren Prüfung erreicht. Schließlich werden die unterschiedlichen Werkstoffe vor dem Hintergrund der erlernten physikalisch-chemischen Zusammenhänge behandelt.
Einzelne Inhalte sind:
1. Der reale Kristall
2. Festkörperphasenübergänge
3. Material Transport und Diffusion
4. Mechanische Eigenschaften auf Werkstoffebene (Verformung, Festigkeit, Bruchvorgänge, zerstörende und zerstörungsfreie Prüfung)
5. Werkstoffe (Metalle, Kunststoffe, Keramik, biologische Stoffe, Baustoffe, Komposite, Faserverbundwerkstoffe)

Lernergebnisse

Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Werkstoffe im Hinblick auf Bauteile und Konstruktionen auszuwählen und einzusetzen. Dazu werden ihnen die physikalischen, chemischen und ingenieurwissenschaftlichen Methoden und Kriterien vermittelt, nach denen die Eigenschaften von Materialien beurteilt werden können. Sie kennen die wichtigsten Werk- und Baustoffe sowie die Methoden der Charakterisierung von Werkstoffen und Bauteilen. Begriffe wie Zugfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Härte, Duktilität, Sprödigkeit oder Anisotropie sind verstanden und können den jeweiligen Werkstoffen zugeordnet werden.

Voraussetzungen

Der Besuch der Vorlesung Materialwissenschaften I ist Voraussetzung für Materialwissenschaften II.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 4 Materialwissenschaften II Große, C. Holleitner, A. Di, 14:00–15:30, 8102.EG.117
Di, 16:00–17:30, 8102.EG.117
UE 1 Materialwissenschaften II Holleitner, A. Jatzlau, P.
Leitung/Koordination: Große, C.
Mi, 13:30–15:00, 8102.EG.116
sowie einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer begleitenden Übungsveranstaltung. Die Inhalte der Vorlesung werden im Vortrag und Präsentationen vermittelt. Begleitend sollen die Studierenden ein Lehrbuch durcharbeiten, welches zur weiteren Vertiefung auch durch weitere Literatur ergänzt werden kann. In der Übung werden die Inhalte der Vorlesung in Rechenübungen und praktischen Versuchen veranschaulicht.

Medienformen

Die in der Vorlesung verwendten Medien setzen sich aus Präsentationen, Videos und Tafelaufschrieben zusammen.

Literatur

Als Lehrbuch begleitend zur Vorlesung:

Callister, William D.:Materials Science and Engineering, 8th Ed., Wiley Desktop Edition 2010;

zusätzlich:
Askeland, Donald R., Materialwissenschaften, 1. Aufl., Spektrum Akandem. Verlag 2010;

The Science and Engineering of Materials, 5th Ed., Thomson Learning 2006;

Roos, E. und Maile, K., Werkstoffe für Ingenieure, 3. Aufl., Springer-Verlag 2008;

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Prüfungsdauer (in min.): 90.
Die Prüfung erfolgt am Ende des Semesters in schriftlicher Form und überprüft das in der Vorlesung und Übung erworbene Wissen.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.