Dozentinnen/Dozenten

Apl. Prof. Dr. Guillaume Laplanche
Prof. Dr.-Ing. Alexander Kauffmann

Daten

Lehrveranstaltungsnummer: 132070
Semester: Sommersemester
Sprache: Deutsch
Art der Veranstaltung: Vorlesung mit Übung und Exkursionen
Semesterwochenstunden: 5
Leistungspunkte: 6
Studiengänge:

• B.Sc. Materialwissenschaft

Beschreibung

Ein Teil des Vorlesungsmoduls befasst sich mit der Entwicklung der Wissenschaft von den Werkstoffen und dem Bezug des Faches zu anderen gesellschaftlich wichtigen Bereichen. Die Materialwissenschaft ist aus den Naturwissenschaften und aus älteren Technikwissenschaften (Mathematik, Chemie, Physik) entstanden und hat die Werkstoffe und Materialsysteme der Technik zum Gegenstand. Sie hat sich in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts als neue Ingenieurwissenschaft etabliert. Werkstoffe haben in der Geschichte der Menschheit immer eine wichtige Rolle gespielt, sie kommen in der Mythologie vor und haben wesentliche gesellschaftliche Entwicklungen mitgeprägt. Heute müssen Werkstoffprobleme vor dem Hintergrund von Stoffkreisläufen diskutiert werden, wobei Ressourcenfragen ebenso mitbetrachtet werden müssen wie eine langfristige Nachhaltigkeit. Die Materialwissenschaft leistet einen wesentlichen Beitrag zur Lösung der großen Herausforderungen der Menschheit in den Bereichen Energie, Verkehr/Transport, Gesundheit, Sicherheit und für unterschiedlichste gesellschaftliche Entwicklungen.

Im zweiten Teil des Vorlesungsmoduls werden die Grundlagen der chemischen Thermodynamik und Kinetik auf Werkstoffe angewendet. Für alle technisch genutzten Materialien spielen Hochtemperaturreaktionen in und an Festkörpern eine zentrale Rolle. Dies begann in der Frühzeit der Menschheit mit dem Brennen von Ton und der Herstellung der ersten metallischen Legierungen. Wissenschaftlich geht es heute um thermodynamische Stabilitäten und um Triebkräfte, sowie um atomaren Stofftransport und atomare Beweglichkeiten. Die notwendigen Grundlagen werden in der Vorlesung vermittelt und an Beispielen so erläutert, dass man die erworbenen Kenntnisse auf andere Fälle übertragen kann. Behandelt werden Reaktionen von Festkörpern mit Gasen sowie Flüssigkeiten.

Zu jeder Vorlesung stehen Unterlagen zum Download bereit, die auch Hinweise auf hilfreiche Literatur für das Selbststudium enthalten. Die integrierten Übungen bereiten optimal auf die Prüfung vor, indem sie ähnliche Fragestellungen behandeln. Im Rahmen der Vorlesung finden Exkursionen zu regionalen und überregionalen Firmen statt, in denen Werkstoffingenieure arbeiten.