Werkstoffwissenschaft: Geschichte, Stoffkreisläufe und Festkörperreaktionen


(Prof. Dr.-Ing. Gunther Eggeler, Dr. Guillaume Laplanche)

Das Modul gehört zum Programm des neuen Bachelorstudiengangs Materialwissenschaft. Er besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil geht es um die Geschichte der Wissenschaft von den Werkstoffen. Hier werden einige wichtige technische und wissenschaftliche Entwicklungen erläutert und die gesellschaftlichen Folgen diskutiert. Dann werden Stoffkreisläufe besprochen, die mit der Verfügbarkeit von Ressourcen und der Herstellung von Halbzeugen beginnen und bei dem Recycling von Produkten nach Verbrauch der technisch nutzbaren Lebensdauer enden. Es wird gezeigt, welchen Beitrag die Wissenschaft der Werkstoffe zur Lösung der großen Herausforderungen der Menschheit leisten kann (Energie, Verkehr, Umwelt und Gesundheit). Im zweiten Teil werden Festkörperreaktionen besprochen, die die Wissenschaft von den Werkstoffen prägen. Sie spielen bei der Reduktion von Erzen eine Rolle, sie bestimmen die Strukturbildungsprozesse bei der Wärmebehandlung und sie geben die Rahmenbedingungen für die Reaktion von Werkstoffen mit Gasen und Schmelzen vor. An ausgewählten Beispielen (Hochofen, Erstarren von Schmelzen, additive Fertigung, …) wird die Rolle der Thermodynamik (Treibkräfte, Löslichkeiten) und der Kinetik (atomare Beweglichkeiten, diffusionskontrollierte Reaktionen, Reaktionen an Grenzflächen) analysiert. Die Studierenden lernen, dass Geschwindigkeiten von Reaktion immer sowohl von Triebkräften als auch von Beweglichkeiten abhängen.

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