Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, Besonderheiten sonderkeramischer Werkstoffe sowie der daraus resultierenden Anwendungsgebiete zu identifizieren, die keramische Prozesskette von den pulverförmigen Ausgangsstoffen bis zum finalen Bauteil darzustellen, die wichtigsten keramischen Formgebungsprozesse anhand der zugrundeliegenden physikalisch-chemischen Prinzipien zu erläutern, sowie die wichtigsten strukturkeramischen Werkstoffe hinsichtlich der Eigenschaftsprofile, Herstellung und Anwendungsgebiete zu diskutieren.
Nach einem kurzen geschichtlichen Abriss und einem Überblick über Anwendungsgebiete sonderkeramischer Werkstoffe erfolgt eine detaillierte Erarbeitung der keramischen Prozesskette vom Pulver bis zum Bauteil, inklusive einer Betrachtung der zugrunde liegenden physikalisch-chemischen Prozesse. Neben der konventionellen Herstellungsroute werden alternative Prozessierungsvarianten (generative Fertigung, keramische Schichten, poröse Keramiken, polymerabgeleitete Keramiken) diskutiert, sowie die wichtigsten oxid- und nichtoxidkeramischen Werkstoffe exemplarisch beschrieben. Weiters wird auf die mechanischen Eigenschaften keramischer Werkstoffe eingegangen (linear-elastische Bruchmechanik), sowie die daraus folgenden Implikationen für den technologischen Einsatz (keramikgerechtes Konstruieren, Fügeverfahren,…) diskutiert.
Die Lehrveranstaltung wird in geblockter Form abgehalten. Der Großteil der Inhalte wird von den Vortragenden präsentiert, wobei die Frontalteile regelmäßig von aktivierenden interaktiven Elementen unterbrochen werden (Fragestellungen, Abstimmungen, Murmelgruppen,…) unterbrochen werden. Zusätzlich werden die Inhalte anhand einer großen Anzahl an Schaustücken vermittelt. Die Vorlesungsunterlagen werden in gedruckter Form in der ersten VO-Einheit bereitgestellt.
