Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2020

Materialwissenschaft Master Information
Auflagen-Lerneinheiten
Das untenstehende Lehrangebot gilt nur für MSc Studierende mit Zulassungsauflagen.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
327-0503-AALCeramics I
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
E-3 KP6RM. Niederberger, T. Graule, A. R. Studart
KurzbeschreibungIntroduction to ceramic processing
LernzielThe aim is the understanding of the basic principles of ceramic processing.
InhaltBasic chemical processes for powder production.
Liquid-phase synthesis methods.
Sol-Gel processes.
Classical crystallization theory.
Gas phase reactions.
Basics of the collidal chemistry for suspension preparation and control.
Characterization techniques for powders and colloids.
Shaping techniques for bulk components and thin films.
Sintering processes and microstructural control.
LiteraturBooks and references will be provided on the lecture notes.
327-0502-AALPolymers I Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
E-3 KP6RM. Kröger
KurzbeschreibungPhysical foundations of single polymer molecules and interacting chains.
LernzielThe course offers a modern approach to the understanding of universal static and dynamic properties of polymers.
InhaltPolymer Physics:
1. Introduction to Polymer Physics, random walks, ideal chains
2. Semiflexible chains
3. Excluded volume
4. Lattice models
5. Scaling theory
6. Interacting chains
7. Structure factor and scattering experiments
8. Solvent and temperature effects
9. Phase separation and critical phenomena
10. Flory theory, self-consistent field theory
11. Dendrimers and polymer brushes
12. Blob model
13. Polymer mixtures
14. Block copolymers
15. Polymer gels, theory of rubber elasticity
16. Rouse and reptation models
17. Rheology, viscoelasticity
18. Computer experiments
19. Dynamic light scattering
20. Fokker-Planck equations, stochastic differential equations
Skripthttp://www.polyphys.mat.ethz.ch/education/courses/polymers-I
Literatur1. M. Rubinstein and R. H. Colby, Polymer Physics (Oxford University Press, 2003)
2. P. G. de Gennes, Scaling Concepts in Polymer Physics (Cornell University Press, Ithaca, 1979)
3. M. Doi, Introduction to Polymer Physics (Oxford, Oxford, 2006)
4. M. Kröger, Models for polymeric and anisotropic liquids (Springer, Berlin, 2005)
Voraussetzungen / BesonderesComputer experiments will use the simple MATLAB programming language and will be made available, if necessary or useful.
327-0606-AALPolymers II
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
E-3 KP6RT. A. Tervoort, T.‑B. Schweizer
KurzbeschreibungPrinciples of polymer technology
LernzielTo obtain an understanding of the engineering aspects of structure and properties of solid polymers. Influence of polymer processing on properties of solid polymers.
Inhalt1. Crystallization of semi-crystalline polymers
2. Glass transition of amorphous polymers
3. Mechanical properties of solid polymers
4. Examples of polymer processing
5. Laboratory exercises
SkriptIn Absprache mit den Dozenten (Tervoort und Schweizer).
LiteraturW. Kaiser, Kunststoffchemie für Ingenieure (Hanser, München, 2005)
327-0501-AALMetals I
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
E-3 KP6RR. Spolenak
KurzbeschreibungRepetition and advancement of dislocation theory. Mechanical properties of metals: hardening mechanisms, high temperature plasticity, alloying effects. Case studies in alloying to illustrate the mechanisms.
LernzielRepetition and advancement of dislocation theory. Mechanical properties of metals: hardening mechanisms, high temperature plasticity, alloying effects. Case studies in alloying to illustrate the mechanisms.
InhaltDislocation theory:
Properties of dislocations, motion and kinetics of dislocations, dislocation-dislocation and dislocation-boundary interactions, consequences of partial dislocations, sessile dislocations
Hardening theory:
a. solid solution hardening: case studies in copper-nickel and iron-carbon alloys
b. particle hardening: case studies on aluminium-copper alloys
High temperature plasticity:
thermally activated glide
power-law creep
diffusional creep: Coble, Nabarro-Herring
deformation mechanism maps
Case studies in turbine blades
superplastizity
alloying effects
Skripthttps://www.met.mat.ethz.ch/education/lect_scripts
LiteraturGottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer Verlag
Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag
Rösler/Harders/Bäker, Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Teubner Verlag
Porter/Easterling, Transformations in Metals and Alloys, Chapman & Hall
Hull/Bacon, Introduction to Dislocations, Butterworth & Heinemann
Courtney, Mechanical Behaviour of Materials, McGraw-Hill
327-0612-AALMetals II
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
E-3 KP6RR. Spolenak
KurzbeschreibungEinführung in die Prinzipien der Materialauswahl. Vermittlung des Basiswissens der wichtigsten metallischen Werkstoffe und derer Legierungen: Aluminium, Magnesium, Titan, Kupfer, Eisen und Stahl. Spezialitäten der Hochtemperaturwerkstoffe: Nickel und Eisenbasis Superlegierungen, intermetallische Phasen und Refraktärmetalle.
LernzielEinführung in die Prinzipien der Materialauswahl. Vermittlung des Basiswissens der wichtigsten metallischen Werkstoffe und derer Legierungen: Aluminium, Magnesium, Titan, Kupfer, Eisen und Stahl. Spezialitäten der Hochtemperaturwerkstoffe: Nickel und Eisenbasis Superlegierungen, intermetallische Phasen und Refraktärmetalle.
InhaltDiese Vorlesung ist in fünf Teile gegliedert:

A. Grundlagen der Materialauswahl
Erläuterung der Prinzipien von Eigenschaftskarten
Vorstellung der 'Materials selector' software
Abhandlung einfacher Fallbeispiele

B. Leichtmetalle
Metallurgie von Aluminium, Magnesium und Titan
Spezielle Eigenschaften und Härtungsmechanismen
Fallstudien zum Werkstoffeinsatz

C. Kupferlegierungen

D. Eisen und Stahl
Die sieben Vorzüge des Eisens
Feinkornbaustähle, Warmfeste Stähle
Stahl und Korrosion
Auswahl und Einsatz in der Technik

E. Hochtemperaturwerkstoffe
Metallurgie und Eigenschaften der Superlegierungen: Eisen, Nickel, Kobalt
Eigenschaften und Einsatz von intermetallischen Phasen
Skripthttp://www.met.mat.ethz.ch/education/lect_scripts
LiteraturGottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer Verlag
Ashby/Jones, Engineering Materials 1 & 2, Pergamon Press
Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, Pergamon Press
Porter/Easterling, Transformations in Metals and Alloys, Chapman & Hall
Bürgel, Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik, Vieweg Verlag
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Metalle I
327-0610-AALAdvanced Composites
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
E-3 KP6RF. J. Clemens, A. Winistörfer
KurzbeschreibungIntroduction of basic concepts for composites with polymer- metal- and ceramic matrix composites; production and properties of composites reinforced with particles, whiskers, short and long fibres; selection criteria, case histories of applications, recycling, future perspectives, and basic concepts for adaptive and functional composites
LernzielGain an insight into the diversity of opportunities to change the properties of composites, learn about the most important applications and processing techniques
Inhalt1. Introduction
1.1 What are advanced composites?
1.2 What are materials by combination?
1.3 Are composites an idea of today?
1.4 Delphi foresight
1.5 Why composites?
1.6 References for chapter 1

2. Basic modules
2.1 Particles
2.2 Short fibres including whiskers
2.3 Long fibres
2.4 Matrix materials
2.4.1 Polymers
2.4.2 Metals
2.4.3 Ceramics and glasses
2.5 References for chapter 2

3. PMC: Polymer Matrix Composites
3.1 Historical background
3.2 Types of PMC-laminates
3.3 Production, processing and machining operation
3.4 Mechanics of reinforcement, microstructure, interfaces
3.5 Failure criteria
3.6 Fatigue behaviour of a multiply composite
3.7 Adaptive materials systems
3.8 References for chapter 3

4. MMC: Metal matrix composites
4.1 Introduction: Definitions, selection criteria und "design"
4.2 Types von MMCs - examples und typical properties
4.3 Mechanical and physical properties of MMCs - basics of design, influencing variables and damage mechanisms
4.4 Production processes
4.5 Micro structure / interfaces
4.6 machining operations for MMC
4.7 Applications
4.8 References for chapter 4

5. CMC: Ceramic Matrix Composites
5.1 Introduction and historical background
5.2 Modes of reinforcement
5.3 Production processes
5.4 Mechanisms of reinforcement
5.5 Micro structure / interfaces
5.6 Properties
5.7 Applications
5.8 Materials testing and quality assurance
5.9 References for chapter 5
SkriptThe script will be delivered at the begin of the semester
LiteraturThe script is including a comprehensive list of references
Voraussetzungen / BesonderesBefore each class, students will get a handout. Students will get the power point presentation of each class by e-mail.

The exercises take place in small groups. It is their goal to deepen knowledge gained in the classes

written end of semester examination
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