Ingenieurkeramik und Beschichtungstechnik


(Prof. Dr. rer. nat. Robert Vaßen)

Ziel dieser Vorlesung mit ihren zwei Schwerpunkten ist es, Ingenieur- und Mineralogiestudenten grundlegende und anwendungsrelevante Kenntnisse über keramische Strukturwerkstoffe und Beschichtungstechniken zu vermitteln. Im Gegensatz zur traditionellen Keramik (z. B. Steingut, Porzellan, etc.) sind die synthetisch hergestellten, dichten und hochfesten Struktur- bzw. Ingenieurkeramiken (z. B. Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, etc.) Konstruktionswerkstoffe. Diese bieten dann Vorteile gegenüber Metallen, wenn hohe Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturresistenz und geringe Dichte gefordert sind. Inhalte der Vorlesung sind die atomare Struktur keramischer Werkstoffe und die daraus resultierenden Eigenschaftsprofile sowie die Herstellung und Bearbeitung der handelsüblichen oxidischen und nichtoxidischen Strukturkeramiken. Vorgestellt werden Methoden zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften. Die beim Einsatz keramischer Werkstoffe im Maschinenbau zu berücksichtigenden Konstruktionsmerkmale werden herausgearbeitet. Funktionelle Beschichtungen werden in aller Regel auf Grundwerkstoffe aufgebracht, um deren Eigenschaften zu verbessern, das Anwendungsspektrum zu erweitern oder die Einsatzdauer zu verlängern. Dabei kann die Beschichtung vielfältige Schutzfunktionen erfüllen, die die Widerstände gegen Korrosion, Oxidation, Verschleiß und Erosion erhöhen. Die Schichten können auch thermisch isolieren (Wärmedämmung) und tragen so zu einer Verringerung thermischer Spannungen bei. Die Vorlesung vermittelt auch einen Einblick in verfahrenstechnische Aspekte von Beschichtungen. Neben Verfahren, bei denen aus der Gasphase abgeschieden wird (Physica Vapour Deposition / PVD und Chemical Vapour Depostion / CVD) werden auch thermische Spritzverfahren (Flamm-, Plasma, Lichtbogenspritzen u.a.) sowie elektrolytische, Tauch- und Auftragsschweiß-Verfahren behandelt.

Die Vorlesung findet im Wintersemester als Blockveranstaltung statt und wird rechtzeitig angekündigt.


Vorlesungsankündigung WS
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