Seminarthemen_energietechnische_Anwendungen_Seminar_WS

Werkstoffe für energietechnische Anwendungen
Master „Nachhaltige Energiesysteme“, 1. Semester, WPF
Seminar
Montag, ungerade KW, 13.00 – 15.00 h ; G50-117
Seminar/Übungsthemen WS 2014/2015
Arbeitsplan / Seminarthemen
.Polymere
1. Flüssig, flüssig oder fest, fest: Kenngrößen
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Viskosität von Flüssigkeiten (Arten, Temperaturabhängigkeit)
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Flüssigkristalle und amorphe Festkörper (Glasübergang)
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Kristallisation
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Phasenübergänge
2. PP, ein Werkstoff oder was macht Plaste aus?
Modifikationen eines Polymers: Einfluß von Taktizität und Verzweigungen
3. Vulkanisation und Vernetzung: So entsteht ein Duroplast
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Möglichkeiten der Vernetzung
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1 K und 2 K-Systeme
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Steuerung der Kinetik
.Spezielle Werkstoffe
1. Fasern, Garne und Strukturen (22.10.)
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Formen von Fasern
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Garnaufbau und Kenngrößen
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textile Strukturen; Gelege, Gewebe und Gewirke/Gestricke
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Aramidfasern und ihre Einsatzgebiete
2. Kohlenstofffasern: Herstellung, Eigenschaft, Anwendung (22.10.)
3. Glasfasern und Verbundwerkstoffe (22.10. angefangen)
4. Sandwich und Leichtbau
5. Wärmedämmung
Grundlagen, Werkstoffe und Design
6. Beschichtungen: Arten, Auftrag und Funktion
7. Werkstoffe für Wärmeübertrager
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Einsatzgebiete
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Anforderungsprofile (Lastenheft)
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Beispiele
8. Werkstoffe in Verbrennungsanlagen
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Temperatur und Wirkungsgrad
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Werkstoffe nach Stand der Technik
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Werkstoffe in der Entwicklungen
9. Werkstoffe für maritime und hydrodynamische Anwendungen
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Gezeitenkraftwerke
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Werkstoffe für Wasserkraftwerke (Turbinen)
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neue Trends bei Windkraft
.Aufbau der Materie:
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Atombau; PSE, Ionen-Formalladung, Anstreben der Edelgaskonfiguration
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Ungepaarte Elektronen (Radikale, magnetisches Moment), Kernspin
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Anisotrope Eigenschaften: am Beispiel der Brechzahl (Lichtbrechung)
.Isolatoren, Halbleiter, Leiter:
1. Das Bändermodell und wie leitet ein Isolator
2. Werkstoffe in Hochspannungstrassen (AC - DC)
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Anforderungen an leitende und isolierende Werkstoffe
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Werkstoffe
3. Anorganische Leiter: ITO, Supraleiter und ihre Anwendung
4. Si, SiC und GaN: IV, IV-IV und III-V Halbleiter und ihre Anwendung
(Wechselrichter, Leuchtdioden, Solarzellen)
5. high-k-Dielektrika: Werkstoffe und Anwendungsbereiche
.Besondere Eigenschaften
1. Magnetismus
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Ursache und seine Arten
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Starke Felder und ihre Anwendung
2. Defekte: Arten und Beschreibung (Kröger-Vink-Notation)
3. Defektleiter - Ionenleiter
4. Energy Harvesting
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Caloric Effects (magneto-, elasto-, electrocaloric)
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Piezo- und Pyroelektrika
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Free Standing Structures