Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения»





Скачать 137.88 Kb.
НазваниеПрограмма учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения»
Дата публикации16.03.2015
Размер137.88 Kb.
ТипПрограмма
100-bal.ru > Химия > 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

Руководитель ООП

по специальности 261400

декан МФ

проф. Е.И. Пряхин




Зав. кафедрой МиТХИ

проф. Е.И. Пряхин


ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Кристаллография и дефекты кристаллического строения»

(наименование по рабочему учебному плану)


Направление: 261400 «Технология художественной обработки материалов»

Профиль: Технология художественной обработки материалов

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная
Составитель: старший преподаватель Е.Н. Костылева

Санкт-Петербург

2012

Составитель: старший преподаватель Е.Н. Костылева


Научный редактор:

1. Цель и задачи дисциплины.

Цель преподавания дисциплины — дать студентам соответствующие зна­ния, касающиеся кристаллических и аморфных материалов, их структуры и свойств, знания основ кристаллохимии и кристаллофизики. Знания являются необходимыми при теоретичес­кой и практической подго­тов­ке будущих специалистов в области технологии художественной обработки материалов, которая является необходимой для оптимального выбора материалов и технологий их обработки для производства художественных изделий различного назначения.

Задачей изучения дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» является овладение знаниями:

  • закономерностей, связывающих химический состав, структуру (строение) и свойства материалов;

  • закономерностей изменения свойств материалов в процессе изготовления и эксплуатации изделий;

  • методов целенаправленного изменения механических и декоративных свойств материалов;

  • строения, свойств и областей применения основных видов промышленных кристаллических и поликристаллических материалов, используемых для производства художественных изделий.



2. Место дисциплины в структуре ООП.

Дисциплина «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин.

Изучается студентами специальности 261400 на 2 курсе в 3семестре.
Дисциплина является составной частью «Материаловедения» - науки изучающей связь и закономерности изменения свойств под влиянием внешних воздействий, возникающих в процессе производства и эксплуатации изделий из этих материалов. Курс лекций посвящен углубленному изучению структуры идеальных кристаллов и дефектов кристаллического строения, их классификации, элементов теории пластичности.

Соответственно курс лекций «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» основывается на знаниях, полученных в следующих предшествующих дисциплинах:

«Химия»: атомная структура химических элементов, типы связей, структурные химические формулы, электронные облака;

«Физика»: физические характеристики вещества (прочность, эластичность, электропроводность, электропроводность);

«Информатика»: простейшие навыки работы на компьютере и в сети Интернет, умение использовать прикладное программное обеспечение, в частности: пакеты универсальных математических программ, текстовый процессор и редактор формул (для оформления отчетов).

Минимальным требованием к «входным» знаниям, необходимым для успешного усвоения данной дисциплины является:

удовлетворительное усвоение программ по указанных выше разделам, владение персональным компьютером на уровне уверенного пользователя.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ОК-4, ОК-5, ОК-6, ОК-11, ОНК-5, ОНК-8, ИК-1, ПК-3, ПК-7, ПК-12.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

  • основные тенденции и направления развития современного теоретического и прикладного материаловедения;

  • основы теории пластичности;

  • основные типы, классы и группы материалов, их составы, структурные характеристики и свойства;

  • элементы симметрии кристаллических веществ;

  • классификацию дефектов кристаллического строения и их влияния на свойства.

Уметь:

  • определять вид материала по классифицирующим признакам;

  • расчитывать стехиохимическую формулу вещества;

  • работать с учебной, справочной и научной литературой;

  • производить оптималиный выбор материала и технологии его обработки для изготовления художественных изделий различного назначения.

Иметь представление о:

  • методах определения свойств кристаллических материалов;

  • принципах рентгеноструктурного анализа;

  • влияния внешних факторов на свойства кристаллических материалов.


4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 2 зачётные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Аудиторные занятия (всего)

17

В том числе:




Лекции

17

Практические занятия (ПЗ)

0

Семинары (С)

0

Лабораторные работы (ЛР)

0

Самостоятельная работа (всего)

55

В том числе:




Курсовой проект (работа)

0

Контрольная работа

0

Реферат

40

Другие виды самостоятельной работы:




Работа с литературой

20

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)




Общая трудоёмкость час

зач. ед.

72





5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Предмет курса и задачи его изучения.

Предмет теории строения материалов и его место в подготовке инженеров.

Значение науки для металлургической, машиностроительной и других от­раслей промышленности; роль отечественных и зарубежных ученых в ее ста­новлении и развитии.

2

Строение кристаллических материалов

Основные характеристики кристаллического состояния вещества.

3

Геометрическая и структурная кристаллографии

Кристаллографические индексы узлов, узловых рядов и узловых плоскостей. Элементы симметрии кристаллических много­гранников. Классы симметрии, сингонии и категории кристаллов. Системы трансляций (решетки Браве). Условия выбора и характеристики элементарных ячеек. Пространственные группы симметрии кри­сталлов. Правильные системы точек.

4

Элементы кристаллохимии и кристаллофизики

Ко­ординационные числа и координационные многогранники. Плотноупакованные слои и многослойные плотнейшие упаковки. Расположение, число и размеры пустот в гранецентрированной кубической (ГЦК), гексагональной плотноупакованной (ГП) и объемноцентрированной кубической (ОЦК) решетках. Основные структурные типы металлических элементов. Структурные типы алмаза и графита. Изоморфизм и полиморфизм. Симметрия и анизо­тропия физических свойств кристаллов.

5

Идеальный кристалл и дефекты строения реальных кристаллических материалов

Понятие об идеальном кристалле. Классификация дефектов строения ре­альных кристаллов.

6

Точечные дефекты


Виды точечных дефектов. Энергия образования и равновесная концентра­ция вакансий и межузельных атомов. Миграция точечных дефектов, Источники и стоки точечных дефектов. Комплексы точечных дефектов.

7

Дислокации, их движение и упругие свойства

Теоретическая и реальная прочность кристаллов. Понятие дислокации. Краевые, винтовые и смешанные дислокации. Движение дислокаций. Контур и вектор Бюргерса дислокаций. Плотность дислокаций. Поле упругих напряжений и упругая энергия дислокаций. Взаимодействие дислокаций.

8

Дислокации и дефекты упаковки в типичных металлических структурах

Полные и частичные дислокации. Дислокационные реакции. Плотнейшие упаковки и дефекты упаковки. Стандартный тетраэдр и дислокационные реакции в ГЦК решетке. Вер­шинные дислокации и дислокации Ломер — Котгрелла.


9

Пересечение дислокаций и их взаимодействие с точечными дефектами


Пересечение единичных краевых, краевой и винтовой и винтовых дисло­каций.

Пороги на дислокациях.

Взаимодействие дислокаций с вакансиями и межузельными атомами. Дисклинации.

10

Дислокационные системы и границы раздела

Размножение дислокаций при пластической деформации. Источник Франка-Рида. Источник Бардина-Херринга.



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

9

10

1

Физические методы исследования структуры материалов


-

+

+

+

+





+

-

+

2

Металлы и сплавы для художественных изделий


+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3

Технология изготовления художественных изделий обработкой давлением


-

-

-

-

+

+

+

+

+

+

4

Ювелирные, поделочные и облицовочные камни


-

+

+

-

+

+

-

+

+

+

5

Коррозия и методы защиты изделий


-

-

-

+

+

-

-

+

-

-


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекции

Прак.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Всего

час.

1

Предмет курса и задачи его изучения.

1
















2

Строение кристаллических материалов

1
















3

Геометрическая и структурная кристаллографии

2
















4

Элементы кристаллохимии и кристаллофизики

2
















5

Идеальный кристалл и дефекты строения реальных кристаллических материалов

1
















6

Точечные дефекты

2
















7

Дислокации, их движение и упругие свойства

1
















8

Дислокации и дефекты упаковки в типичных металлических структурах

3
















9

Пересечение дислокаций и их взаимодействие с точечными дефектами

2
















10

Дислокационные системы и границы раздела

2

















6. Лабораторный практикум: не предусмотрен.
7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.
8. Примерные темы эссе, рефератов и др.:

  1. Жидкие кристаллы.

  2. Металлические стекла.

  3. Кристаллические многогранники. Полиэдры.

  4. Элементы симметрии, встречающиеся в кристаллических
    многогранниках. Международное обозначение. Графическое обозначение. Обозначение в формулах симметрии.

  5. Пространственные группы симметрии.

  6. История развития русской кристаллографии.

  7. Эффективный радиус частицы в кристалле.

  8. Плотнейшие слои и дефекты плотнейших упаковок.

  9. Зернограничные дислокации.



9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1.Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. — М.: Метал­лургия, 1987.

2.Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристалличе­ской решетки. —М.: Металлургия, 1990.

3.Солнцев Ю.П., Пряхин Б.И., Войткун Ф. Материаловедение. — СПб.:
Химиздат, 2002.
б) дополнительная литература

4. Шаскольская М.П. Кристаллография. — М.: Высш. школа, 1984.
5.ШтремельМ.А. Прочность сплавов. 4.1. Дефекты решетки.—М.: Ме­таллургия, 1982.

6.Актавина Г.В., Барсуков В.Н. Строение твердых фаз и диффузия в ме­таллических сплавах: Учеб. пособие. — Л.: СЗПИ, 1981.

7.Материаловедение: Учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макаро­ва, Г.Г. Мухин и др. —М.: Изд-во МГТУ, 2002.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра МиТХИ старший преподаватель Костылева Е.Н.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconВопросы для подготовки студентов к гос экзаменам по материаловедению...
Атомно-кристаллическое строение металлов. Типы и параметры кристаллических решеток. Дефекты кристаллического строения
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconКурсовая работа На тему: “типичные дефекты в криптографических протоколах”
Здесь рассматриваются лишь несколько наиболее ярких примеров криптографических протоколов с дефектами и атаками, использующими эти...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconТема урока: «Кристаллические решетки»
«аморфного» и «кристаллического» веществ, выявить зависимость свойств веществ от типов «кристаллических решеток», химической связи...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочая программа учебной дисциплины «Кристаллография и минералогия»
Специализации: «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»; «Геология нефти и газа»; «Поиски и разведка...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconУчебной дисциплины некорректные задачи геофизики Рекомендуется для направления подготовки
Задачи дисциплины изучение основных проблем интерпретации геофизических данных b выработка навыков решения обратных задач об определении...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочая программа дисциплины историческая геология направление ооп:...
Пререквизиты: «Общая геология», «Основы палеонтологии, общая стратиграфия», «Кристаллография и минералогия»
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Конкурентное право»
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Конкурентное право»
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины «Банковское право»
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочей программы учебной дисциплины рабочая программа учебной дисциплины...
Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебной дисциплины (пререквизиты)
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочая программа учебной дисциплины бд02. Литература
Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconПрограмма учебной дисциплины наименование дисциплины «Микроклиматология»...
Целью настоящего курса является освоение студентами закономерностей формирования различных микроклиматов под влиянием неоднородностей...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconРабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы»
«Основы научных исследований», «Физика и химия конденсированного состояния/Теория электронного строения твердых тел», «Материаловедение...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconПрограмма : «геология нефти и газа»
Пререквизиты: «Кристаллография и минералогия», «Основы палеонтологии, общая стратиграфия», «Петрография», Литология», «Геофизические...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» iconУчебной дисциплины пс рпуд рабочая программа учебной дисциплины корпоративные...
Компетенции студента, формируемые в результате освоения учебной дисциплины / ожидаемые результаты образования и компетенции студента...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» 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