Keramik Grundlagen

Das Verständnis keramischer Werkstoffe baut auf einem breiten Grundlagenwissen auf. Dieses beginnt bereits bei der chemischen Bindung und den Strukturen der Festkörper. Der Weg
vom Rohstoff zum Endprodukt wird einerseits durch die möglichen Gleichgewichte, andererseits durch die Reaktionsgeschwindigkeiten, also die Kinetik bestimmt.
Wichtige Aussagen dazu sind durch die Thermodynamik möglich. Damit ergibt sich zugleich die Anlage dieser Vorlesung. Erst nach Behandlung dieser physikalisch-chemischen Grundlagen und einiger Eigenschaften kann näher auf die Vorgänge bei der Herstellung keramischer Massen und deren Weiterverarbeitung eingegangen werden, um im einzelnen die verschiedenen Typen keramischer Werkstoffe zu vertiefen.

Im einzelnen werden die folgenden Inhalte vermittelt:

• Einführung, Strukturen keramischer Werkstoffe, Bindungsarten
• Kristallformen, Gitterenergie, Systematik der Silikatkeramik und technischen Keramik
• Oberflächen, Oberflächenspannung, Bestimmung der spezifischen Oberfläche und Korngröße
• Thermodynamik und Kinetik keramischer Werkstoffe, Kristallisation, Gefüge keramischer Werkstoffe
• Diffusion, Reaktionen, Sinterkinetik, Flüssigphasensintern, Drucksintern
• Keramische Systeme: Ein-, Zwei- und Dreistoffsysteme (Komponenten, Phasendiagramme)
• Aufbereitung, Rohstoffe, Kolloidchemie, Grundlagen der Rheologie, Organische Additive
• Formgebung, Trocknung, Brennen, Phasenbildungen beim Brennen, Engoben und Glasuren
• Herstellung und Eigenschaften: poröse und dichte Tonkeramik, Steinzeug und Porzellan (Transparenz, mechanische und thermische Eigenschaften)
• Feuerfeste Werkstoffe, mechanische, thermische und chemische Eigenschaften
• Strukturkeramiken, Herstellung und Eigenschaften, Überblick Oxid- und Nichtoxidkeramiken, Eigenschaften und Anwendungen
• Gefüge-Eigenschaftskorrelationen keramischer Werkstoffe, Keramographie

[Die Selbsteinschreibung zur Vorlesung erfolgt über die Kennung #KERGL2024_25#]