PTI05040 – Nanostructural Functional Materials

Module
Nanostructural Functional Materials
Nanostrukturierte Funktionsmaterialien
Module number
PTI05040
Version: 1
Faculty
Physikalische Technik / Informatik
Level
Master
Duration
1 Semester
Semester
Winter semester
Module supervisor

Prof. Dr. Hans-Dieter Schnabel
Hans.Dieter.Schnabel(at)fh-zwickau.de

Lecturer(s)

Prof. Dr. Hans-Dieter Schnabel
Hans.Dieter.Schnabel(at)fh-zwickau.de

Course language(s)

German
in "Nanostrukturierte Funktionsmaterialien"

ECTS credits

6.00 credits

Workload

180 hours

Courses

4.00 SCH (4.00 SCH Lecture with integrated exercise / seminar-lecture)

Self-study time

120.00 hours
75.00 hours Self-study - Nanostrukturierte Funktionsmaterialien
45.00 hours Course preparation - Nanostrukturierte Funktionsmaterialien

Pre-examination(s)
None
Examination(s)

schriftliche Prüfungsleistung
Module examination | Examination time: 90 min | Weighting: 70%
in "Nanostrukturierte Funktionsmaterialien"

alternative Prüfungsleistung - Presentation
Module examination | Examination time: 15 min | Weighting: 30%
in "Nanostrukturierte Funktionsmaterialien"

Media type
No information
Instruction content/structure

Der Vorlesungsteil Grenzflächenchemie geht auf folgende Hauptpunkte ein: Thermodynamische Betrachtungen der Grenzflächen, Charakterisierung von Gleichgewichten an Phasengrenzen, Elektrochemische Doppelschichten und Tensid-Adsorption, Membransysteme, Kolloide Systeme.  
Der  Modulteil  Funktionsmaterialien  erläutert  unter  besonderer  Beachtung  der  keramischen  Werkstoffe Anforderungen,  werkstoffliche  Realisierung  sowie  Möglichkeiten  und  Grenzen  in  der  Anwendung  von magnetischen, dielektrischen (Isolatoren, Kondensatoren, Ferroelektrika, Pyroelektrika , Piezzoelektrika),
elektrisch  leitendenden  (Kontaktwerkstoffe,  metallische  und  keramische  Heizleiter,  Thermoelemente, keramische Sensorwerkstoffe, supraleitende Werkstoffe) und optischen Materialien.
Typische und neue wissenschaftliche und technische Anwendungen aus diesen Bereichen werden vorgestellt und diskutiert.

Qualification objectives

Die Einführung ermöglicht den Teilnehmern ein weitgehendes Verständnis für die besonderen Probleme der Grenzflächenchemie. Neben wesentlichen Grundlagen der Grenzflächenchemie werden im Modulteil unter anderem die verschiedenen Arten von Kolloiden (Blut und andere körpereigene Flüssigkeiten sind kolloide  Flüssigkeiten!),  und  deren  besondere  Eigenschaften  diskutiert.  Wertere  Themen  sind  die  verschiedene  Arten von Membranen, die sowohl technisch als auch biologisch eine wichtige Rolle spielen oder Makro und Mikroemulsionen. Bei allen Schwerpunktthemen wird den Beziehungen zwischen Herstellung - Aufbau – Eigenschaften – Anwendung vermittelt. Der Absolvent wird dadurch befähigt, die Besonderheiten grenzflächenaktiver Stoffe und Vorgänge an Phasengrenzen mit ihren Möglichkeiten und Grenzen  aus  physikalisch-chemischer  Sicht  beurteilen,  damit  messtechnische  und  verfahrenstechnische Schritte zu verstehen und bei technologischen Veränderungen mitzuwirken.  
Die moderne biomedizinische Technik beinhaltet eine Reihe von hochmodernen Untersuchungsverfahren, die ohne die Anwendung ganz spezieller Werkstoffe nicht möglich wären. Ein parallel zur Grenzflächenchemie laufender Modulteil stellt diese Werkstoffgruppen vor. Im Fokus stehen vor allem magnetische,
dielektrische,  ausgewählte  elektrisch  leitfähige  und  optische  Werkstoffe.  Auch  hier  steht  die  Beziehung Herstellung – Eigenschaften – Anwendung im Vordergrund. Im Ergebnis dieses Modulteiles haben  die Studierenden Kenntnisse über diese speziellen, aber für das Gebiet der medizinischen Analytik wichtigen Funktionswerkstoffe.  Es  ist  ihnen  damit  möglich,  eine gezielte eigenschaftsverändernde  Beeinflussung dieser Werkstoffgruppen  einzuschätzen und für Weiterentwicklungen umzusetzen. 

Special admission requirements

keine

Recommended prerequisites

Kompetenzen aus den Studiengängen Physikalische Technik (B. Eng.), Biomedizini-
sche Technik (B. Eng.) oder vergleichbaren Studiengängen; ohne diese Kenntnisse ist ausführliches Selbst-
studium der Grundlagen an Hand einschlägiger Literatur unerlässlich

Continuation options
No information
Literature

Dörfler: Grenzflächen und kolloiddisperse Systeme

Ivers-Tiffee: Werkstoffe der Elektrotechnik

Notes

Die schriftliche Prüfungsleistung kann alternativ durch eine Belegarbeit ersetzt werden.