Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы»





Скачать 213.03 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы»
Дата публикации29.10.2014
Размер213.03 Kb.
ТипРабочая программа
100-bal.ru > География > Рабочая программа


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано

Утверждаю

Заведующий выпускающей

кафедрой МиТХИ, проф.

______________Е.И. Пряхин

«31» августа 2012 г.

Заведующий кафедрой

МиТХИ, проф.

_______________ Е.И. Пряхин

«31» августа 2012 г.



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«аморфные и микрокристаллические

материалы»
Направление подготовки: 150100.68 – Материаловедение

и технологии материалов

Профиль подготовки: Материаловедение и технология

наноматериалов и покрытий
Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: заочная
Составитель: доцент Барсуков В.Н.
Санкт-Петербург

2012

  1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины дать будущим магистрам по материаловедению и технологии материалов современные знания об аморфном и микрокристаллическом состояниях вещества, необходимые для решения материаловедческих и металлургических задач, совершенствования существующих и создания новых (в том числе нано-) материалов.

Задачи дисциплины:

- формирование научных представлений о природе аморфного состояния и структуре аморфных материалов;

- ознакомление с комплексом физико-химических и механических свойств аморфных сплавов и использованием этих свойств как служебных свойств материалов;

- изучение способов получения материалов в аморфном состоянии и методов формирования микрокристаллической структуры в металлах и сплавах;

- формирование знаний о природе сверхпластичности микрокристаллических материалов и промышленном использовании сверхпластической деформации.
2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к циклу М2 (вариативная часть).

Для изучения дисциплины «Аморфные и микрокристаллические материалы» необходимы знания, умения и компетенции, полученные обучающимися при изучении дисциплин «Математическое моделирование и современные проблемы наук о материалах и процессах», «Основы научных исследований», «Физика и химия конденсированного состояния/Теория электронного строения твердых тел», «Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов», «Объемные наноструктурированные конструкционные материалы».
3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций:

Код

компетенции

Название компетенции


ОК-1

Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный

и общекультурный уровень и профессионализм, устранять пробелы

в знаниях и обучаться на протяжении всей жизни

ОК-2

Владение навыками развития научного знания и приобретения нового знания путем исследований, оценки, интерпретации и интегрирования знаний, проведения критического анализа новых идей

ОК-6

Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности

ОК-8

Владение навыками формирования и аргументации собственных суждений и научной позиции на основе полученных данных, умение анализировать и делать выводы по социальным, этическим, научным

и техническим проблемам, возникающим в профессиональной деятельности, с учетом экологических последствий

ПК-1

Владение базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развитие их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов

ПК-6

Умение использовать методы моделирования и оптимизации, стандартизации и сертификации для оценки и прогнозирования свойств материалов и эффективности технологических процессов


ПК-7

Понимание и самостоятельное использование физических и химических основ, принципов и методики исследований, испытаний и диагностики веществ и материалов; наличие навыков комплексного подхода к исследованию материалов и технологий их обработки и модификации, включая стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и процессов


В результате изучения дисциплины студент должен овладеть основами знаний по дисциплине, формируемыми на следующих уровнях:

Знать:

    - принципы и типовые технологические процессы получения металли-ческих материалов в аморфном и микрокристаллическом состояниях;

- особенности структуры и свойства аморфных и микрокристаллических материалов;

- современные и перспективные области применения этих материалов.

Уметь:

- осваивать результаты новых теоретических и экспериментальных исследований в области аморфных и микрокристаллических материалов;

- включать приобретенные знания о технологиях получения и свойствах аморфных и микрокристаллических материалах в уже имеющуюся систему знаний.

    Владеть:

- стандартной терминологией и определениями, относящимися к аморфным и микрокристаллическим материалам;

- рациональными методами сбора, систематизации и анализа научно-технической и другой информации, касающейся технологии получения и свойств аморфных и микрокристаллических материалов.

- осознанием значимости и роли аморфных и микрокристаллических материалов как разновидности материалов будущего.

- осознанием значимости и роли процессов на поверхности твёрдого тела для технологий производства и модифицирования современных материалов,

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

3










Аудиторные занятия (всего)

14

14










В том числе:
















Лекции

4

4










Практические занятия (ПЗ)

10

10










Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)
















Самостоятельная работа (всего)

94

94










В том числе:
















Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы
















Реферат (или электронная презентация)

26

26










Другие виды самостоятельной работы
















Подготовка к лабораторным работам
















Составление отчетов

к лабораторным работам
















Защита лабораторных работ
















Подготовка к сдаче зачета

36

36










Вид промежуточной аттестации

(зачет, экзамен)




зачет










Общая трудоемкость, час

Зач. ед.

108

108










3

3











5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№№ п/п

Наименование раздела

дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение


Содержание и цель курса, его место

в подготовке магистров по направлению 150100 - материаловедение и технологии материалов.

2.

Аморфное состояние

вещества


Аморфное состояние металлических систем. Условия образования аморфных структур. Строение металлических расплавов. Критическая скорость охлаждения.

Влияние переохлаждения и физико-химических свойств расплава на скорость образования и роста зародышей новой фазы. Изменения структуры при превращении расплава в аморфное твердое вещество.

Факторы, влияющие на способность металлов и сплавов к аморфизации; степень аморфности. Классификация аморфных сплавов.

3.

Способы получения

материалов в аморфном состоянии

Особенности и характеристики методов получения аморфных сплавов (из расплавов, вакуумного напыления, химического осаждения и электроосаждения, ионной имплантации, поверхностной аморфизации и др.).


Технологические и конструкционные особенности процесса получения аморфных сплавов методом сверхбыстрой закалки расплавов. Промышленное производство аморфных металлических лент, аморфной проволоки и порошков аморфных сплавов.

4.

Структура аморфных

материалов





Статистическое описание атомного распределения в аморфных системах. Модели атомного строения аморфных тел; структурные дефекты в аморфном состоянии. Явления, происходящие при нагреве аморфных сплавов. Термическая стабильность аморфного состояния.

5.


Свойства аморфных сплавов

Ферромагнетизм и ферримагнетизм аморфных сплавов. Характеристики и способы улучшения свойств аморфных магнитно-мягких материалов. Аморфные металлические материалы с другими функциональными магнитными свойствами.

Электронная структура, электросопротивление и сверхпроводимость аморфных сплавов. Критическая температура Тс аморфных сплавов переходных металлов; факторы, контролирующие величину Тс. Пути улучшения свойств аморфных сверхпроводников.

Упругие характеристики, прочность и пластичность аморфных сплавов. Зависимость механических свойств от температуры и скорости деформации. Вязкость разрушения. Механизмы деформации аморфных сплавов.


Химические свойства аморфных сплавов. Коррозия аморфных сплавов на основе железа, кобальта и никеля. Причины высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов. Радиационная стойкость аморфных сплавов.

6.

Применение аморфных металлических

материалов




Свойства аморфных материалов и примеры их использования: высокопрочные, коррозионно-стойкие, магнитно-мягкие, инварные и элинварные сплавы; другие аморфные металлические материалы.


Перспективы применения аморфных

материалов.

7.

Микрокристаллические материалы


Особенности микроструктуры и свойства субмикро- и микрокристаллических материалов. Технологические свойства микрокристаллических материалов.

Измельчение структуры методом порошковой металлургии. Деформационные методы формирования субзеренной и зеренной структуры. Физико-механические основы измельчения структуры при холодной деформации. Формирование микрокристаллической структуры посредством рекристаллизации и фазовых превращений.

Измельчение структуры в крупногабаритных поковках и заготовках.

8.

Феноменология

и природа

сверхпластичности

материалов


Микроструктурные аспекты сверхпластичности. Температурно-скоростные условия

и параметры сверхпластической деформации. Современные представления о природе сверхпластичности. Формообразование деталей с использованием сверхпластичности. Технико-экономические предпосылки применения сверхпластической деформации.

.

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи

с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами


№№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№№ разделов данной дисциплины,

необходимых для изучения

обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Физико-механические свойства наноструктурированных

материалов и покрытий

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

Проектирование технологических процессов формирования и обработки наноматериалов

и покрытий

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

Специальные покрытия

и способы их нанесения /

Наноструктурные сверхтвердые материалы и алмазоподобные пленки

+

+

+

+

+

+







4.

Научно-исследовательская

работа

+

+

+

+

+

+

+

+


5.3. Разделы дисциплины и виды занятий

№№ п/п

Наименование

раздела дисциплины

Лек-

ции

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Всего,

час.

1.

Введение

1










1

2

2.

Аморфное состояние вещества

2










14

16

3.

Способы получения материалов в аморфном состоянии




2







14

16

4.

Структура аморфных


материалов

1










9

10

5.

Свойства аморфных сплавов




2







14

16

6.

Применение аморфных


металлических материалов




2







14

16

7.

Микрокристаллические

материалы




2







14

16

8.

Феноменология и природа

сверхпластичности материалов




2







14

16




Итого:

4

10







94

108


6. Лабораторный практикум –

не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой.

7. Практические занятия

№№ п/п

№ раздела

Тематика практических занятий


Трудо-емкость,

час

1.

3

Способы получения аморфных сплавов

2

2.

5

Физико-механические свойства аморфных

сплавов

2

3.

6

Области применения аморфных металлических материалов

2

4.

7

Методы получения микрокристаллических структур материалов

2

5.

8

Обработка материалов с использованием

сверхпластической деформации

2


8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) -

не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение

дисциплины

а) основная литература:

1. Судзуки, К. Аморфные металлы / К. Судзуки, Х. Фудзимори, К. Хасимото; Под ред. Ц. Масумото; пер. Е.И. Поляка; под ред. И.Б. Кекало. – М.: Металлургия, 1987. – 328 с.

2. Филонов, М. Р. Теоретические основы производства аморфных и нано-кристаллических сплавов методом сверхбыстрой закалки: монография / М. Р. Филонов, Ю. А. Аникин, Ю. Б. Левин. – М.: МИСИС, 2006. – 327 с.

3. Кекало, И.Б. Аморфные, нано- и микрокристаллические магнитные материалы. Лабораторный практикум / И.Б. Кекало, Е.А. Шуваева. М.: МИСиС, 2008. – 310 с.

    4. Кайбышев, О. А. Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформируемых сплавов / О. А. Кайбышев, Ф. З. Утяшев. – М.: Наука, 2002. – 438 с.

5. Носкова, Н.Н. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы / Н.Н. Носкова, Р.Р. Мулюков. – Екатеринбург: Изд-во Урал. отд. РАН, 2003. – 278 с.

б) дополнительная литература:

6. Белащенко, Д.К. Структура жидких и аморфных металлов / Д.К. Белащенко. – М.: Металлургия, 1985. – 192 с.

7. Глезер, А.М. Аморфные и нанокристаллические структуры: сходства, различия, взаимные переходы / А.М. Глезер // Рос. хим. журн. – 2002. – Т. XLVI, №5. – С. 57-63.

8. Глезер, А.М. Механическое поведение аморфных сплавов / А.М. Глезер [и др.]. – Новокузнецк: СибГИУ, 2006. – 416 с.

9. Золотухин, И.В. Физические свойства аморфных металлических сплавов / И.В. Золотухин. – М.: Металлургия, 1986. – 176 с.

10. Рыжонков, Д.И. Ультрадисперсные системы: получение, свойства, применение / Д.И. Рыжонков, В.В. Левина, Э.Л. Дзидзигури: учебное пособие. – М.: Учеба, 2003. – 181 с.

11. Митин, Б.С. Порошковая металлургия аморфных и микрокристаллических материалов / Б.С. Митин, В.А. Васильев. – М.: Металлургия, 1992. – 128 с.

12. Валиев, Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства / Р.З. Валиев, И.В. Александров. – М.: Академкнига, 2007. – 398 с.

13. Добаткин, С.В. Наноматериалы. Объемные металлические нано- и субмикрокристаллические материалы, полученные интенсивной пластической деформацией / С.В. Добаткин: учебное пособие. – М.: МИСиС, 2007. – 36 с.

в) электронные ресурсы:

1. Сайт о нанотехнологиях в России [Электронный ресурс]: http://www.nanoware.ru/

2. Интернет-журнал о нанотехнологиях. [Электронный ресурс]: http://www.nanodigest.ru/

3. Российский электронный НАНОЖУРНАЛ. [Электронный ресурс]: http://www.nanorf.ru/

4. Нанотехнологии: сегодня и будущее. [Электронный ресурс]: http://www.nanoevolution.ru/cat/nanomedicina/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

    Кафедра материаловедения и технологии художественных изделий имеет мультимедийную аудиторию для проведения лекционных и практических занятий и располагает необходимым комплектом мультимедийных материалов.

11. Методические рекомендации по организации изучения

дисциплины

Изучаемая дисциплина содержит материал, существенно дополняющий информацию о конденсированном состоянии вещества, полученную при обучении по программе бакалавриата и в дисциплинах «Физика и химия конденсированного состояния» или «Теория электронного строения твердых тел» программы магистратуры.

Дисциплина включает большое количество учебного материала, а время аудиторных занятий ограничено. Следствием этого является появление трудностей при усвоении новой информации лекционных и практических занятий.

Чтобы снизить трудоемкость восприятия материала дисциплины, необходима:

- активная работа обучающихся на практических занятиях, участие в обсуждении узловых понятий;

- постоянная самостоятельная работа обучающихся; особенно важно тщательно относиться к выполнению заданий преподавателя и самостоятельному разбору теоретических и практических аспектов дисциплины.

Дополнительной трудностью освоения дисциплины является то, что ее материал базируется на уже пройденных разделах физики, химии и физической химии, изучавшихся по программе бакалавриата.

Аттестация обучающегося по дисциплине является совокупностью данных по успешности выполнения им требований учебной программы (посещения лекционных и практических занятий, подготовки реферата или электронной презентации, сдачи зачета в форме итогового тестирования и собеседования с преподавателем).

Разработчик:

кафедра МиТХИ доцент Барсуков В.Н.

Эксперты:

кафедра МиТХИ профессор Пряхин Е.И.
профессор Петкова А.П.


Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconУчебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной...
Материалы для организации самостоятельной работы студентов
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины 5 Конспекты лекций 12 Материалы...
Специальность —240802. 65 Основные процессы химических производств и химическая кибернетика
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconУчебной дисциплины 3 менеджмент 3 конспекты лекций 25 материалы практических...
Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 5 конспекты лекций 33...
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconУчебной дисциплины 3 гражданское право 3 конспекты лекций 11 материалы...
Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины
Дополнительные материалы
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины
Дополнительные материалы
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины 5 Конспект лекций 21 Материалы...
Министерством образования Российской Федерации 27 марта 2000 г. Номер государственной регистрации 260 гум/сп. Специальность 021100...
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины Контрольно-измерительные материалы

Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины Контрольно-измерительные материалы

Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины Контрольно-измерительные материалы

Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины Контрольно-измерительные материалы …39

Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины Контрольно-измерительные материалы

Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины Материалы для организации самостоятельной...
Содержание дисциплины «Физическая культура» предусматривает изучение техники различных видов спорта, а именно – спортивных игр (волейбол,...
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconПрограмма учебной дисциплины «Неметаллические материалы»
Задачей изучения дисциплины «Неметаллические материалы» является овладение знаниями
Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» iconРабочая программа учебной дисциплины «Строительные материалы»
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части профессионального цикла студентам очной и заочной формы...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск