Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий»





Скачать 136.38 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий»
Дата публикации22.01.2015
Размер136.38 Kb.
ТипРабочая программа
100-bal.ru > Химия > Рабочая программа


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИПЭЭф)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Магистерская программа: Эффективные теплоэнергетические системы предприятий и ЖКХ

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ»


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

вариативная, дисциплина по выбору




дисциплины по учебному плану:

М.2.14.1




Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5

1 семестр

Лекции

36 час

1 семестр

Практические занятия

18 часов

1 семестр

Лабораторные работы

-

1 семестр

Расчетные задания, рефераты

-

-

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

126 часов

1 семестр

Зачет

54 часа

1 семестр

Курсовые проекты (работы)

-

-



Москва - 2011


1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является приобретение знаний о химических, физических и биологических методах синтеза наночастиц и наноматериалов, о способах контролируемого роста для получения наночастиц требуемого размера и формы, о методах синтеза пленок и покрытий, массивных наноструктурированных и микропористых материалов, о стабилизации дисперсий наночастиц в полярных и неполярных средах и самоорганизации наночастиц в пленках и объемных структурах.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • проводить самостоятельный анализ химических, физических и биологических методов синтеза наночастиц и наноматериалов;

  • самостоятельно подбирать оптимальные и эффективные методы контролируемого роста для получения наночастиц требуемого размера и формы, синтеза пленок и покрытий, массивных наноструктурированных и микропористых материалов;

  • анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по исследованию наноматериалов;

  • использовать информацию о новых видах оборудования и методах для исследования нанообъектов.

Задачами дисциплины являются

  • познакомить обучающихся с особенностями методов и приборов для исследования, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов;

  • дать информацию о методах исследования состава и свойств наночастиц и других нанообъектов;

  • научить обосновывать выбор методов исследования свойств нанообъектов;

  • дать основные понятия о физико-химических методах исследований, различных типах микроскопии и свойствах наночастиц и наноматериалов.



2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2.14.1 основной образовательной программы подготовки магистров «Эффективные теплоэнергетические системы предприятий и ЖКХ»

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Химия», "Технология материалов", «Техническая термодинамика».

Знания, полученные по освоении дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации и изучения дисциплины «Эксплуатация систем теплоснабжения».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

  1. Знать:

  • основные физико-химические особенности строения и свойств наночастиц и их отличие от компактных материалов;

  • основные методы исследования наночастиц и наноматериалов;

  • основные физико-химические свойства наночастиц;

  • источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по наноматериалам и наночастицам.

Уметь:

  • самостоятельно разбираться в методиках исследования наночастиц и нанокомпозитов и применять их для решения поставленной задачи;

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию об исследовании нанообъектов;

  • работать с электронными микроскопами;

  • работать с ИК- и УФ-спектрометрами;

• работать с рентгеновским дифрактометром.

Владеть:

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике;

  • терминологией в области исследования наночастиц и наноматериалов;

  • навыками поиска информации о методах изучения состава и свойств наночастиц и нанокомпозитов;

  • навыками работы с электронными микроскопами;

  • навыками работы с ИК- и УФ-спектрометрами;

  • навыками работы с рентгеновским дифрактометром.


. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Современное состояние и задачи использования нанотехнологий в теплоэнергетических системах, элементах машин и аппаратах.


18

1

2

2

-

14

Тест на знание терминологии

2

Химические, физические методы синтеза наночастиц и наноматериалов.


28


1

6

4

-

18

Контрольная работа

3

Классификация факторов, как причины износа и разрушения элементов энергетического оборудования.

24

1

6

2

-

16

Разбор отдельных фрагментов занятий

4

Методы исследования защит ных покрытий конструктивных элементов теплотехнических установок.


24

1

6

2

-

16

Оценки контрольной недели

5

Физические основы процессов при формировании покрытий в вакууме. Классификация методов получения покрытий.

22

1

4

2

-

16

Выполнение домашнего задания

6

Ионно-плазменное нанесение. Формирование элементного и фазового состава ионно-плазменных

покрытий

22

1

4

2

-

16

Контрольный опрос

7

Экспериментальное моделирование эрозии металлов. Особенности эрозионного разрушения материалов с покрытиями.

18

1

4

2

-



12

Оценки контрольной недели

8

Экспресс методика оценки коррозионных свойств защитных покрытий.


20

1

4

2

-

14

Контрольный опрос и комментарий к зачету.




Зачет

4










-

4







Экзамен

-

-

-




-

-







Итого:

180




36

18




126






4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1. Современное состояние и задачи использования нанотехнологий в теплоэнергетических системах, элементах машин и аппаратах.
Анализ результатов, полученных в зарубежных и отечественных научно-исследовательских организациях.
2. Химические, физические методы синтеза наночастиц и наноматериалов.
Вакуумное напыление, основные понятия и физическая сущность процесса. Общая схема процесса вакуумного напыления. Процессы, протекающие при формировании покрытий в вакууме.
3. Классификация факторов, как причины износа и разрушения элементов энергетического оборудования.
Примеры повреждений элементов энергетического оборудования. Применяемые способы защиты элементов энергетического оборудования. Требования к методам защиты и защитным покрытиям для наиболее ответственных элементов энергетического оборудования.


  1. Методы исследования защитных покрытий конструктивных элементов теплотехнических установок.


Защита лопаток последних ступеней турбины ТЭС. Эрозионный износ металлов. Основные понятия и определения процесса износа металлов. Кинетическая кривая эрозии. Периоды эрозионного разрушения металлов при воздействии капель жидкости.
5. Физические основы процессов при формировании покрытий в вакууме. Классификация методов получения покрытий.
Характеристики методов получения покрытий в вакууме. Основные параметры формирования покрытий в вакууме.
6. Ионно-плазменное нанесение. Формирование элементного и фазового состава ионно-плазменных

покрытий.
Механизм осаждения ионов переходных металлов IV-VI групп периодической системы Менделеева на металлические поверхности в вакууме. Влияние энергии осаждающихся ионов на процессы, протекающие на поверхности осаждения. Скорость роста покрытия при ионо-плазменном напылении.
7.Экспериментальное моделирование эрозии металлов. Особенности эрозионного разрушения материалов с покрытиями.
Оценка эффективности защитных покрытий. Усталостные и коррозионно-усталостные исследования материалов с покрытиями. Схема установки. Результаты исследований.
8.Экспресс методика оценки коррозионных свойств защитных покрытий.
Схема установки. Результаты исследований. Выводы и рекомендации.
9. Использование ПАВ- технологий для повышения эффективности функционирования теплоэнергетического оборудования .
Механизм формирования наноструктурированных покрытий на рабочих поверхностях тепломеханического оборудования. Влияние покрытий на основе молекул ПАВ на термодинамические и гидродинамические характеристики теплоэнергетического оборудования.

10.Экспериментальное моделирование коррозионных процессов и образования отложений. Особенности взаимодействия модифицированной твердой поверхности с рабочей средой.
Оценка эффективности покрытий на основе ПАВ-технологий при блокировании коррозионных процессов и решении проблем удаления старых и предотвращения образования новых термобарьерных отложений. Схемные построения установок для реализации ПАВ-технологий.

4.2.2. Практические занятия

  1. Основы формирования нанокомпозитных покрытий в вакууме на установке «Гефест».

  2. Способы электролитноплазменного полирования металлов и сплавов на установке ЭПП-100.

  3. Изучение установки «Trebotest» для определения коэффициента трения нанокомпозитных покрытий.

  4. Определение толщины нанокомпозитного покрытия с помощью нанокомпозитного толщиномера «Dektak-150».

  5. Определение твердости нанокомпозитных покрытий с использованием микротвердомеров «Dura Skan» и MHT -10.

  6. Изучение способов повышения эрозионной стойкости за счет нанесения нанокомпозитных покрытий на образивноэрозионном стенде.

4.3. Лабораторные занятия.

«Лабораторные работы» учебным планом не предусмотрены
4.4. Расчетные задания

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием компьютера с демонстрацией слайдов по разделам дисциплины. Студентам передается материал на электронном носителе.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, опросам и зачету, а также написание реферата по одному из разделов дисциплины.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные опросы и работы, оценки по контрольным неделям. Наиболее успевающим студентам предлагается примерная тематика рефератов по основным разделам дисциплин, желательно по тематике магистерских работ. Оценка за выполненный реферат, полученная в результате собеседования, является одной из главный составляющих оценки на зачете.

Аттестация по дисциплине – зачет.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

  1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. В. В. Старостин. Материалы и методы нанотехнологии. Москва. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2008. 431 с.

  2. Н.Г.Рамбиди, А.В.Берёзкин. Физические и химические основы нанотехнологии. М. Физматлит. 2009. 456 с.

3. И. П. Суздалев Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М. Комкнига. 2009. 592 с.

б) дополнительная литература:

4. Р.Ханнинк, А.Хилл. Наноструктурные материалы. Техносфера 2009. 488 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.nanometer.ru; www.conftor.ru; www.nanotech.ru; pubs.acs.org; www.sciencedirect.com; www.springer.com.

б) другие:

учебный фильм "Что такое «нано»".
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций, лекций и показа учебных фильмов.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» и магистерской программе «Эффективные теплоэнергетические системы предприятий и ЖКХ»
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

д.т.н., профессор Волков А.В.

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой Промышленных теплоэнергетических систем

д.т.н., профессор Рыженков В.А.



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconТемы рефератов для направления «машиностроение» (г. Туймазы. Заочники)...
История возникновения нанотехнологий и наук о наносистемах. Междисциплинарность и мультидисциплинарность. Объекты и методы нанотехнологий....
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconУчебной дисциплины мир нанотехнологий 2011 г рабочая программа учебной...
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины гражданское процессуальное право...
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры трудового, экологического права и гражданского процесса
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины материаловедение 2013 рабочая...
Рабочая программа учебной дисциплины «Материаловедение» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Конкурентное право»
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Банковское право»
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Конкурентное право»
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины литература название учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины химия 2012г рабочая программа...
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ярославской области
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины физика 2012 рабочая программа...
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ярославской области Пошехонский сельскохозяйственный...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины...
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины бд02. Литература
Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины математика 2013 рабочая программа...
Рабочая программа учебной дисциплины «Математика» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа...
...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconРабочая программа учебной дисциплины русский язык 2015 г рабочая...
Рабочая программа учебной дисциплины «Русский язык» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта...
Рабочая программа учебной дисциплины «применение нанотехнологий» iconПрограммы учебной дисциплины 4 структура и содержание учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины Основы микробиологии и иммунологии является частью основной профессиональной образовательной...


Школьные материалы


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