2174572 – Wasserstoff in Materialien: von der Energiespeicherung zur Materialversprödung

Diese LV vermittelt den Studierenden die Thermodynamik und Anwendungen der Wechselwirkung von Materialien mit Wasserstoff. In dieser LV erlernen die Studierenden das Wasserstoff-Aufnahmeverhalten verschiedener Elemente zu verstehen und finden die Plätze im Gitter, die Wasserstoff einnimmt. Sie lernen die spezielle Bewegung von Wasserstoff in Materialien kennen, die einerseits über interstitielle Diffusion aber auch durch quantenmechnisches Tunneln erfolgen kann. Mithilfe des Sievertschen Gesetzes können die Studierenden Löslichkeiten in der festen Lösung beschreiben, über die van’t Hoff Abhängigkeiten können sie Phasenübergänge thermodynamisch ausgewertet werden. Der Einfluss von ternären Legierungspartnern kann verstanden werden. Die Studierenden können die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Defekten im Gitter beschreiben, insbesondere auch die Wasserstoffversprödung von Stählen. Die grundlegenden Versprödungsmodelle können erklärt werden. Des Weiteren wird das grundlegende Verhalten von Wasserstoff in nanoskaligen Systemen verstanden. Die Studierenden kennen zudem Methoden zur Untersuchung des Verhaltens von Wasserstoff in Materialien. Lehrinhalte: o Wasserstoff-Aufnahmeverhalten verschiedener Elemente in der festen Lösung, Sievert's Gesetz o interstitielle Plätze und Gitterdehnung o Bewegung von Wasserstoff in Materialien, interstitielle Diffusion und quantenmechnisches Tunneln o Hydride, van’t Hoff Plot, Phasenübergäng, Phasendiagramme o Einfluss von ternären Legierungspartnern o Wechselwirkung von Wasserstoff mit Defekten o Wasserstoffversprödung von Stählen, Versprödungsmodelle o Verhalten von Wasserstoff in nanoskaligen Systemen o Methoden zur Untersuchung des Verhaltens von Wasserstoff in Materialien