Prof. Dr. rer. nat. Jörg Töpfer
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Lehrgebiete: Anorganische Chemie, Glas und Keramik
Sprechzeiten
in der Vorlesungszeit
- nach Vereinbarung per E-Mail
in der vorlesungsfreien Zeit
- nach Vereinbarung per E-Mail
2000
Berufung an die FH Jena
1996-2000
Hermsdorfer Institut für Technische Keramik e.V., Hermsdorf, Bereichsleiter Magnetische Materialien, magnetische Eigenschaften und Ladungstransport in Oxiden
1995-1996
Post-doc Aufenthalt amCenter for Materials Science, University of Texas at Austin, Austin, TX, USA bei Professor J. B. Goodenough, Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in Übergangsmetalloxide
1994
Post-doc Aufenthalt amDepartment of Materials Science and Engineering, Cornell University, Ithaca, NY, USA bei Professor Rüdiger Dieckmann, Nichtstöchiometrie und Defektchemie von Übergangsmetalloxiden
1992-1993 Post-doc Aufenthalt am Laboratoire de Chimie du Solide du CNRS, Universität Bordeaux, Arbeitsgruppe Prof. M. Pouchard, Dr. J. Doumerc, Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von polyvalenten Oxidsystemen
1992
Verteidigung der Dissertationsschrift Thema "Phasenbeziehungen und Leitfähigkeitsverhalten von Nickel- Manganoxiden und davon abgeleiteten Spinellsystemen"
1987-1991
wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Chemischen Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena; Bereich Anorganische Festkörperchemie
1986-1987
Diplomarbeit im Bereich Anorganische Festkörperchemie bei Prof. A. Feltz "Festkörperchemische Untersuchungen zur Herstellung hochstabiler Thermistoren auf der Basis des Systems NixMn3-xO4"
1982-1987
Chemiestudium an der Chemischen Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena, Spezialisierung Anorganische Festkörperchemie/Glaschemie
2000
Professor of Inorganic Chemistry, Glass and Ceramics Fachhochschule Jena, Dept. SciTec
1996-2000
Hermsdorfer Institut für Technische Keramik e.V., Hermsdorf, Germany (now Fraunhofer IKTS)
head of the magnetic materials group
1995-1996
Post-doctoral stay at the Center for Materials Science, University of Texas at Austin, Austin, TX, USA, with Professor J. B. Goodenough
charge transport and magnetic properties of oxides
1994
Post-doctoral stay at the Department of Materials Science and Engineering, Cornell University, Ithaca, NY, USA with Professor R. Dieckmann
non-stoichiometry and defect chemistry of transition metal oxides
1992-1993
Post-doctoral stay at the Laboratoire de Chimie du Solide du CNRS, Universite Bordeaux, Group of Magnetic Oxides (Prof. M. Pouchard, Dr. J. Doumerc)
structure-property correlations in polyvalent oxide systems,
1992
PhD thesis "Phase relations and charge transport of nickel-manganese oxides and related spinel systems" (summa cum laude)
1987-1991
scientific assistant at the Department of Chemistry of the Friedrich-Schiller-Universität Jena; Institute of Inorganic Solid State Chemistry
1986-1987
diploma thesis at the Solid State Chemistry Group (Prof. A. Feltz) "Investigations on the preparation of highly-stable thermistors based on the system NixMn3-xO4"
1982-1987
student of chemistry at the chemistry department of the Friedrich-Schiller-Universität Jena, graduate studies in inorganic solid state chemistry/glass chemistry
Lehrveranstaltungen
Die Vorlesung wird jeweils im Wintersemester für Studierende des Bachelor-Studienganges Werkstofftechnik angeboten.
Ziel ist es, die theoretischen Grundlagen der Anorganischen Chemie einzuführen.
Scripte zu Vorlesungen und Übungen finden Sie unter Download.
Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.
Das Skript kann und soll weder die Vorlesungen noch das Selbststudium (siehe u.g. Literatur) ersetzen. Es ist nur eine freundliche Hilfe.
| Inhalt der Vorlesung | Lehrbücher |
Atombau Chemische Bindung Chemische Reaktionen | E. Riedel Ch. Mortimer, U. Müller |
Die Vorlesung wird jeweils im Wintersemester und im Sommersemster für Studierende des Bachelor-Studienganges Werkstofftechnik angeboten.
Ziel ist es, einen Überblick über die Chemie der Elemente des Periodensystems zu geben.
Scripte zu Vorlesungen und Versuchsanleitungen finden Sie unter Download.
Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.
Das Skript kann und soll weder die Vorlesungen noch das Selbststudium (siehe u.g. Literatur) ersetzen. Es ist nur eine freundliche Hilfe.
| Inhalt der Vorlesung | Lehrbücher |
| Eigenschaften und Reaktionen der Nichtmetalle und ihrer Verbindungen (Hauptgruppenchemie) Eigenschaften und Reaktionen der Metalle- Metallische Bindung, Elektronenkonfiguration und Wertigkeit, - Komplexverbindungen - Ligandenfeldtheorie | E. Riedel Allgemeine und Anorganische Chemie de Gruyter Verlag, 2008, ISBN 3-11-020277-8 Ch. Mortimer, U. Müller Chemie (Das Basiswissen der Chemie. Mit Übungsaufgaben) Georg Thieme Verlag, 2007, ISBN-10: 3-13-484309-9 |
Im Praktikum werden 6 Versuche absolviert.
- Vorproben
- Nachweis von ausgewählten Kationen
- Nachweis von ausgewählten Anionen
- Analyse
- Quantitative Bestimmung mit Gravimetrie
- Quantitative Bestimmung mit Titrationen
Vor jedem Praktikum wird ein Testat durchgeführt. Das Bestehen des Testats ist Vorraussetzung für die Teilnahme am Praktikum.
Die Vorlesung wird jeweils im Sommersemester für Studierende des Bachelor-Studienganges Werkstofftechnik angeboten.
Ziel ist es, einen Überblick über die nichtmetallisch anorganischen Werkstoffe zu geben.
Scripte zu Vorlesungen und Praktikumsanleitungen finden Sie unter Download.
Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.
Das Skript kann und soll weder die Vorlesungen noch das Selbststudium (siehe u.g. Literatur) ersetzen. Es ist nur eine freundliche Hilfe.
| Inhalt der Vorlesung | Lehrbücher |
| A. Petzold Anorg. Nichtmetallische Werkstoffe Dt. Verlag f. Grundstoffindustrie W. Callister Materials Science and Engineering, An Introduction John Willey & Sons L. Smart, E. Moore Einführung in die Festkörperchemie Vieweg A. West Grundlagen der Festkörperchemie VCH H. Salmang, H. Scholze Keramik Springer Verlag 2007 W. Kollenberg Technische Keramik Vulkan Verlag 2004 Fischer/Hofmann/Spindler Werkstoffe in der Elektotechnik Hanser Verlag M. Okrusch, S. Matthes Mineralogie Springer P. Rothe Gesteine Primus Verlag R. Bonewitz Steine und Mineralien Dorling Kindersley Verlag |
Im Praktikum werden 2 Versuche absolviert.
- Ton brennen und glasieren
- Erschmelzen von Gläsern
Die Vorlesung wird jeweils im Sommersemester für Studierende des Bachelor-Studienganges Werkstofftechnik angeboten.
Ziel ist es, einen Überblick über die Herstellungs- und Verarbeitungstechnologien von Gläsern zu geben.
Scripte zu Vorlesungen und Versuchsanleitungen finden Sie unter Download.
Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.
Das Skript kann und soll weder die Vorlesungen noch das Selbststudium (siehe u.g. Literatur) ersetzen. Es ist nur eine freundliche Hilfe.
| Inhalt der Vorlesung | Lehrbücher |
| Vogel W. Glaschemie Springer Verlag, 1992, ISBN 3-540-55171-9 Scholze H. Glas Natur, Struktur und Eigenschaften Springer Verlag, 1988, ISBN 3540189777 Nölle G. Technik der Glasherstellung Wiley-VCH, 1997, 206 S. ISBN 3-527-30941-1 Lange J. Rohstoffe der Glasindustrie VEB Dt.Verlag f. Grundstoffindustrie, Leipzig 1980 Pfänder H. G. Schott Glaslexikon mvg-Verlag, 1997, ISBN 3-478-05240-8 |
Im Praktikum werden 4 Versuche absolviert.
- Herstellung und Charakterisierung einer Glaskeramik
- Herstellung einer Thermistorkeramik
- Bestimmung der Wasserbeständigkeit von Gläsern
- Eigenschaften keramischer Pulver
Die Vorlesung wird jeweils im Sommersemester für Studierende des Bachelor-Studienganges Werkstofftechnik angeboten.
Ziel ist es, einen Überblick über die Herstellungs- und Verarbeitungstechnologien von Keramiken zu geben.
Scripte zu Vorlesungen und Versuchsanleitungen finden Sie unter Download.
Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.
Das Skript kann und soll weder die Vorlesungen noch das Selbststudium (siehe u.g. Literatur) ersetzen. Es ist nur eine freundliche Hilfe.
| Inhalt der Vorlesung | Lehrbücher |
| H. Salmang, H. Scholze Keramik 7. Auflage, Springer-Verlag, 2007, ISBN-10: 3-540-63273-5 W. Kollenberg Technische Keramik Vulkan-Verlag 2004, ISBN 3-8027-2927-7 H. Schaumburg Keramik (Werkstoffe und Bauelemente der Elektrotechnik, Bd. 5) B.G. Teubner Stuttgart 1994, ISBN 3-519-06127-9 A.J. Moulson, J.M. Herbert Electroceramics J. Wiley & Sons 2003, ISBN 0-471-49747-9 W.D. Kingery, H.K. Bowen, D.R. Uhlmann Introduction to Ceramics Wiley-Interscience 1976, ISBN 0-471-47860-1 Y.M. Chiang, D. P. Birnie, W.D. Kingery Physical Ceramics J. Wiley & Sons 1997, ISBN 0-471-59873-9 H. Fischer, H. Hofmann, J. Spindler Werkstoffe der Elektrotechnik Hanser-Verlag 2003, ISBN 3-446-22082-8 |
Im Praktikum werden 4 Versuche absolviert.
- Herstellung und Charakterisierung einer Glaskeramik
- Herstellung einer Thermistorkeramik
- Bestimmung der Wasserbeständigkeit von Gläsern
- Eigenschaften keramischer Pulver
Die Vorlesung wird jeweils im Wintersemester für Studierende des Master-Studienganges Werkstofftechnik angeboten.
Ziel ist es, einen Überblick über die materialwissenschaftlichen Zusammenhänge bei der Entwicklung, Herstellung und Anwendung technischer Keramiken zu erhalten.
Scripte zu Vorlesungen und Versuchsanleitungen finden Sie unter Download.
Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.
Das Skript kann und soll weder die Vorlesungen noch das Selbststudium (siehe u.g. Literatur) ersetzen. Es ist nur eine freundliche Hilfe.
| Inhalt der Vorlesung | Lehrbücher |
Struktur der Keramik Punktfehler in der Keramik Masse- und Ladungstransport Phasengleichgewichte Mikrostruktur | Y.M. Chiang, D. P. Birnie, W.D. Kingery Physical Ceramics J. Wiley & Sons 1997, ISBN 0-471-59873-9 A.J. Moulson, J.M. Herbert Electroceramics J. Wiley & Sons 2003, ISBN 0-471-49747-9 H. Schaumburg Keramik (Werkstoffe und Bauelemente der Elektrotechnik, Bd. 5) B.G. Teubner Stuttgart 1994, ISBN 3-519-06127-9 W.D. Kingery, H.K. Bowen, D.R. Uhlmann Introduction to Ceramics Wiley-Interscience 1976, ISBN 0-471-47860-1 H. Salmang, H. Scholze Keramik 7. Auflage, Springer-Verlag, 2007, ISBN-10: 3-540-63273-5 W. Kollenberg Technische Keramik Vulkan-Verlag 2004, ISBN 3-8027-2927-7 E. Ivers-Tiffee, W. von Münch Werkstoffe der Elektrotechnik 10. Auflage 2007 ,Teubner Verlag, ISBN 978-3-8351-0052-7 H. Fischer, H. Hofmann, J. Spindler Werkstoffe der Elektrotechnik Hanser-Verlag 2003, ISBN 3-446-22082-8 |
Herstellung und Charakterisierung von Thermistorkeramik
- Herstellung der Oxalatmischfällung
- Thermische Zersetzung der Oxalatmischfällung
- Sinterung der feindispersen Oxidpulver
- Begleitend umfangreiche Untersuchungen zur Charakterisierung der Zwischen- und Endprodukte
This lecture will be held each winter semester for Master students of the courses of studies "Scientific Instrumentation" and "Materials Engineering".
The lecture is accompanied by adequate laboratories.
Script of Lecture and the Lab instruction: Download
Login and Passwort will be announced in the 1st lecture.
One remark:
The script is not intended to replace neither the lecture nor the self-study.
| content of the lecture | Recommended Books |
|
The lecture is accompanied by two laboratories.
1. Permanent Magnetic Materials
2. Properties of Soft Magnetic Materials
Laborbereiche
Feinstmahlung / variety of milling systems
Chemische Pulversynthese / wet chemical powder synthesis
Pulvercharakterisierung / powder characterisation
- particle size (laser diffraction, dynamic light scattering, sedimentation)
- specific surface (BET)
- zetapotential
- density
Pulvergranulierung / powder granulation
- laboratory spray drying
Sinterung / sintering
- furnaces with atmosphere control
Bruker D8 Discover
Bruker D8 Advanced
Thermogravimetrie TG
- symetrisch SETARAM TAG
SETARAM simultaneeous TG/DTA
SETARAM DSC
NETZSCH Dilatometer
Wärmeleitfähigkeit
Gasdosierung
magnetische Eigenschaften
- Permagraph
- VSM
- Agilent materials analyzer
IR Spektroskopie
elektrische Messungen
elektrische Leitfähigkeit
Seebeck-Koeffizient
Studentische Abschlussarbeiten/student graduate thesis
- Prozessentwicklung zum Aufbau von bleifreien piezoelektrischen Multilagenaktoren basierend auf dem Stoffsystem Kalium-Natrium-Niobat
EAH Jena - Vergleichende Studie zur Synthese von nachhaltigen Kathodenmaterialien für Natrium Ionen Batterien
Fraunhofer IKTS, Hermsdorf - Herstellung und Charakterisierung von Zr-dotiertem Ceroxid in prä-industriellen Maßstab
PI Ceramic GmbH, Lederhose
- Einfluss der Sinterbedingungen auf die Mikrostruktur und die elektromechanischen Eigenschaften von piezokeramischen Multlagenaktoren
PI Ceramic GmbH, Lederhose - Herstellung, Charakterisierung und Bewertung von PIC155 Keramiken durch Verschnitt von Eckversätzen im Produktionsmaßstab
PI Ceramic GmbH, Lederhose - Effects of sintering aids on microstructure and magnetic properties of high-performance ferrite magnets
EAH Jena
- Ermittlung der technologischen Einflussgrößen auf die Druckfestigkeit und Sensitivität der Al2O3 Membranen
Samson Cera System GmbH Hermsdorf - Zn2+- und Sn4+-substituierte Bariumhexaferrite für die Satellitenkommunikation
EAH Jena - Development of new soft ferrite materials by nickel-cobalt doping and Investigation of process parameters on magnetic properties of soft ferrites
Tridelta Weichferrit GmbH - Dotierung einer ATZ-Keramik zur Verbesserung der Festigkeit und Zähigkeit für die Endoprothetik
Fraunhofer IKTS Hermsdorf
- Versatzoptimierung von texturfreien HF-Steatit auf Enstatitbasis mit Augenmerk auf den Verlustfaktor
Porzellanfabrik Hermsdorf GmbH - Fertigungsnahe Prozessüberwachung von piezokeramischen Multilagenbauteilen
PI Ceramic GmbH - Untersuchungen zum Ausbrandverhalten organischer Binder für das Gießen von (K, Na)NbO3-Folien zur kosteneffizienten Herstellung von piezoelektrischen Multilagen-Aktoren
Fraunhofer IKTS - Post-Mortem-Analyse des Kathodenraums von Na-NiCl2-Batteriezellen in Abhängigkeit elektrochemischer Kennzahlen
Batteriezentraum Arnstadt, Fraunhofer IKTS - Entwicklung von neuartigen MnZn Ferriten mit NiO zur Optimierung der Sättigungsmagnetisierung
Tridelta Weichferrit GmbH - Entwicklung einer Technologie zur Lamination von transparenter Magnesiumaluminat-Spinellkeramik mit organischen Reaktivklebstoffen
Fraunhofer IKTS - How additional sensors can prevent critical system failures in commercial heating applications
Bosch GmbH - Development and characterization of Mn-Zn ferrites with improved magnetic saturation and low power loss
Tridelta Weichferrite GmbH
- Untersuchungen zur Optimierung der Eigenschaften von Li7La3Zr2O12 Festelektrolyten durch Anpassung der Mahl- und Sinterparameter
Fraunhofer IKTS - Analysis and elaboration of thickness measurement system for ultrathin glass sheets
Schott AG - Charakterisierung des Messverfahrens ASTM C173/173M für Mikrohohlkugelgehalte in Frischbeton
Betonwerk Kahla - Untersuchungen zu Optimierungsprozessen der Dispergier- und Homogenisierungstechnologie für die Foliengießtechnische Herstellung von LTCC Materialien
Fraunhofer IKTS
- Werkstoffwissenschaftliche Untersuchungen zum Co-Sintern von KNNLT-Piezokeramiken mit Nickel-Elektroden
EAH Jena - Phasenbildung, Gefügeentwicklung und elektrische Eigenschaften von BNBT-Keramiken für bleifreie PTC-Thermistor-Anwendungen
EAH Jena - Abhängigkeit der Leitfähigkeit Lanthancobaltats von Temperatur und Sauerstoffausbau bei Substitution von Cer auf A- und ti auf der B-Seite
Fraunhofer IKTS
- Ist eine Steigerung der sharp impact Festigkeit durch Modellierung des Spannungsprofils möglich? Eine Modellstudie an AS Gläsern
Schott AG - Entwicklung einer Methode zur Untersuchung der Gasreinigung im nichtthermischen Plasma (NTP) für den Einsatz von keramischen Katalysatoren
Fraunhofer IKTS - Temporäre Korrosionsschutzschichten auf Basis modifizierter Polysacharide auf Zinkoberflächen
Innovent Jena
- Charakterisierung von Festigkeitseigenschaften von Lithium Alumoslikatgläsern mit dem Set Drop Test
Schott AG Jena - Reliability of Inorganic Compounds in Power Electronic Components
R. Bosch GmbH Renningen - Phasenbildung und magnetische Eigenschaften von Sc-, Y-, und Zn/Sn-substituierten Hexaferriten
EAH Jena - Entwicklung eines Messystems zur reproduzierbaren Bestimmung der inneren Massescherspannung JohnsonMatthey
-
Design and thermal analysis of a superconductor fabricating furnace and implementing a monitoring system for top seed melt growth technique
B&W Technology and Trade GmbH
- Entwicklung eines Fügeverfahrens zur Charakterisierung von Wasserstoff-permeierenden modifizierten Lanthan-Wolframaten
Fraunhofer IKTS - Entwicklung eines oxidierenden Sinterregimes für Oxidkeramiken in der Anwendung als Implantatmaterialien
Mathys GmbH - Untersuchungen zum Einfluss von Press- und Gleitmitteln auf die Verarbeitungs- und Materialeigenschaften von Al2O3-Sprühtrocknungsgranulaten
Barat Ceramics Auma - Synthese und Charakterisierung maßgeschneiderter Kohlenstoffnanoröhren und deren chemische Modifizierung
Fraunhofer IKTS
- Herstellung und Bestimmung des Widerstandsverhaltens von Spinellen mit der Zusammensetzung FeNixMn2-x-yCuyO4
Ernst-Abbe-Hochschule Jena - Untersuchungen zum Sintern von NaCl, Li2MoO4, sowie von Li2MoO4Ferrit-Kompositen bei Temperaturen bis 2000°C
Ernst-Abbe-Hochschule Jena - Entwicklung einer Folie aus Natrium-Beta-Aluminat zur Herstellung moderner Energiespeicher
Fraunhofer IKTS - Performance optimization of magnetic encoding system based on magnetic ink
Bogen Electronik GmbH - Überprüfung der Richtungsabhängigkeit der thermoelektrischen Eigenschaften von geschichtetem Calciumcobaltit
Ernst-Abbe-Hochschule Jena - Untersuchungen zum Auftreten von Beschlag bei der Politur von optischen Kristallen
Layertec GmbH
