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Materialwissenschaft ist: |
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Materialwissenschaft
ist die Wissenschaft von den
Eigenschaften
der Materialien, den (physikalischen, chemischen,
wirtschaftlichen oder sonstigen)
Ursachen
dieser Eigenschaften, und damit der
wissenschaftlich begründeten Materialauswahl,
Materialherstellung
und Materialanalyse
für technische Anwendungen. |
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Eine Querschnittswissenschaft. Sie beruht
vor allem auf Physik, Chemie und Mathematik, hat aber auch starke ökonomische und ökologische Komponenten. |
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Sie ist eine Ingenieurwissenschaft
und ist anwendungs- und praxisorientiert | |
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Sie ist in ihrer Vorform Materialkunde so alt wie die
Menschheit, denn die Beherrschung von Materialien differenzierte den Mensch vom Tier. |
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Sie ist eine Wissenschaft, seit es Quantentheorie
und statistische Thermodynamik (kurz: die moderne Physik) gibt. |
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Paradigmen der Materialwissenschaft sind: |
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Siegfrieds Schwert: Mechanische Eigenschaften und Gefüge. |
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Moderne Energietechnik: Solarzellen, Brennstoffzelle, Windmühlenflügel. |
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Mikrochip: Halbleiterbeherrschung und Integrationstechnik. |
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Notebook: außer Mikrochips noch "Liquid Crystal Display" (LCD), Li-Ionen-Akku,
DVD-Datenträger,
Laserdiode, Schwingquarze, ... | |
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???: Setzen Sie Ihr Lieblingsprodukt ein. |
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Wir konzentrieren uns auf Festkörper, davon auf die Untermenge Kristalle
(mit Defekten); damit decken wir einen großen Teil der für die ET&IT wichtigen Materialien ab. |
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Halbleiter:
Si, GaAs, InP, GaP, GaN, Ge, ...
"CIS" (CuInSe2),
CdTe, ...
SnO, ZnO, ... | |
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Metalle / Leiter
Cu, Al, Ag (Legierungen) für "Drähte"
Au, W, Ta, ... für spezielle Bauelemente
Fe, Ni, Co (Legierungen); Co5Sm, Nd2 Fe14B
, ... für "magnetische" Anwendungen.
TaSi2 , NiSi2 , ... für Chips
ITO ("Indium Tin Oxide") für durchsichtige Leiter (LCD, Solarzelle, ...) |
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Keramiken :
Dielektrika, Ferroelektrika, Piezomaterialien, "Schwingquarze" etc. |
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Links zum Thema: Grundlagen der Materialwissenschaft |
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MaWi I, Kapitel 1
Was heißt und zu welchem Ende studiert man
Materialwissenschaft?
Powerpoint-Präsentation
zu MaWi allgemein
Magische Schwerter
Semiconductor Technology; Kapitel 1
Kristalle im Detail; Kapitel 3 MaWi I
Edelsteine und Kristalle |
© H. Föll (MaWi für ET&IT - Script)
