1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Целями освоения учебной дисциплины__Современное материаловедение___являются -освоение теоретических основ современного химического материаловедения -сформирование представления о возможности применения закономерностей и методов химического материаловедения в профессиональной деятельности магистров по направлению «Химия». |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.03 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-4 | Способен выбирать и использовать методы исследования и технические средства для решения технологических задач химической направленности |
| ПК-4.1 | Умеет планировать отдельные стадии исследования при наличии общего плана решения технологической задачи химической направленности |
| ПК-4.2 | Владеет техническими средствами и методами исследования для решения задач химической направленности |
| ПК-5 | Способен проводить эксперимент и наблюдения при решении исследовательских задач и оформлять результаты исследования |
| ПК-5.1 | Знает методы проведения экспериментов и наблюдений для решения исследовательских задач |
| ПК-5.2 | Умеет использовать технические средства и методы исследования (из набора имеющихся) для решения поставленных задач |
| ПК-5.3 | Владеет приемами оформления результатов исследований |
| ПК-6 | Способен проводить работы по обработке и анализу научно-технической информации и результатов исследований |
| ПК-6.1 | Умеет проводить анализ научных данных, результатов экспериментов и наблюдений |
| ПК-6.2 | Владеет приемами теоретического обобщения научных данных, результатов экспериментов и наблюдений |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | состояние современного материаловедения; классификацию химических материалов; - виды и характеристики материалов (сталей, сплавов, композиционных, дисперсных и наноструктурных материалов); - методы и средства синтеза различных материалов; - методы исследования физических и химических свойств материалов; - профессиональноую терминологию в области материаловедения; - место и роль химического материаловедения в решении технических и социальных проблем современного общества; - возможности и эффективность применения материалов в различных областях техники и технологии; |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | применять полученные знания для решения проблем в области современного материаловедения; анализировать конструкторские, технологические и эксплуатационные требования к новым материалам на основе углеродных, органических и неорганических (стеклянных, кварцевых, базальтовых и др.) волокон; - эксплуатационных свойств в изделиях современных материалов различного назначения и разработанных технологий производства изделий из них. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | навыками критического восприятия информации о современных материалах, методах их получения и применения; навыками поиска нормативной правовой информации, необходимой для профессиональной деятельности в области материаловедения; навыками поиска информации о химических материалах в глобальной информационной сети Интернет и работы с офисными приложениями (текстовыми процессорами, электронными таблицами, средствами подготовки презентационных материалов) получения и использования различных материалов. методами синтеза и исследования физико-химических характеристик современных материалов |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. | ||||||
| Раздел 2. Полимерные, дисперсные, наноструктурные, композиционные материалы в современном машиностроении | ||||||
| 2.1. | Роль и место композиционных материалов в машиностроении | Лекции | 7 | 2 | Л1.5, Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.2. | Современные тенденции разработки новых материалов | Лекции | 7 | 2 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.3. | Тенденции разработки современных материалов | Сам. работа | 7 | 2 | Л1.1, Л2.3, Л3.1 | |
| 2.4. | Порошки, свойства, методы получения | Лекции | 7 | 2 | Л1.1, Л1.3, Л2.4, Л3.1 | |
| 2.5. | Порошковые материалы, свойства, получение | Сам. работа | 7 | 4 | Л1.1, Л2.4, Л3.1 | |
| 2.6. | Состав, строение и свойства полимерных композиционных материалов | Лекции | 7 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.7. | Полимерные композиционные материалы | Сам. работа | 7 | 3 | Л1.1, Л1.4, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.8. | Полимерные композиционные материалы | Практические | 7 | 2 | Л1.1, Л2.2, Л3.1 | |
| 2.9. | Наноструктурные материалы и технологии | Лекции | 7 | 4 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.10. | Наноструктурные материалы и технологии | Сам. работа | 7 | 3 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.11. | Дисперсные системы | Практические | 7 | 2 | Л1.1, Л2.2, Л3.1 | |
| 2.12. | Дисперсные системы | Сам. работа | 7 | 2 | Л1.1, Л2.2, Л3.1 | |
| 2.13. | Наноструктурные материалы | Практические | 7 | 4 | Л1.1, Л2.2, Л3.1 | |
| 2.14. | Неорганические наноструктурные материалы | Сам. работа | 7 | 4 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.15. | Полимерные КМ | Сам. работа | 7 | 4 | Л2.2, Л1.6, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.16. | Полимерные композиционные материалы | Практические | 7 | 2 | Л1.6, Л2.4, Л3.1 | |
| 2.17. | Консультации | 7 | 12 | |||
| Раздел 3. Промышленные СВС-технологии и порошковая металлургия | ||||||
| 3.1. | Понятие СВС-процессов, основы теории СВС | Лекции | 7 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.2. | Теория СВС процессов | Сам. работа | 7 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.3. | Термодинамика СВС-процессов. Получение и свойства СВС-продуктов | Лекции | 7 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.4. | Термодинамика СВС. Свойства СВС-продуктов | Сам. работа | 7 | 4 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.5. | Применение СВС-процессов | Лекции | 7 | 2 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.6. | Применение СВС-процессов | Сам. работа | 7 | 4 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.7. | Теоретические основы СВС-процессов | Сам. работа | 7 | 2 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.8. | Химические реакции при синтезе сжиганием | Практические | 7 | 4 | Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.9. | Химические реакции твердофазного горения | Сам. работа | 7 | 4 | Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.10. | Технологии СВС-процессов | Сам. работа | 7 | 4 | Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.11. | Особенности СВС-технологий и СВС-процессов | Практические | 7 | 4 | Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.12. | Оборудование и технология СВС-процессов | Практические | 7 | 2 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.13. | Регулирование структуры и свойств материала | Практические | 7 | 4 | Л1.2, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.14. | Консультации | 7 | 12 | |||
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Роль химических материалов в современной технике. Цели и задачи химического материаловедения. Общие свойства полупроводниковых материалов. Классификация материалов. Бинарные полупроводники типа AIIIBV и AIIBVI. Свойства, применение. Стеклообразные материалы. Состав, технология получения, применение. Физико-химические основы методов получения порошковых материалов. Физическая химия металлических материалов. Диаграммы состояния. Зонная теория металлических кристаллов. Неорганические полимерные материалы. Строение, свойства, области применения. Общая характеристика и классификация полимерных материалов. Стали, чугуны, сплавы цветных металлов. Строение, свойства, технология и применение основных классов полимерных материалов. Классификация металлических сплавов, их марки. Общая характеристика конструкционных, жаростойких, жаропрочных инструментальных сталей и сплавов. Композиционные материалы на полимерной основе. Строение, свойства, технология, применение. Композиционные материалы на металлической и оксидно-минеральной основе. Пористые материалы и губки. Методы упрочнения сплавов. Физико-химические основы процессов легирования, термообработки, закалки. Общая характеристика и классификация керамических материалов. Методы упрочнения поверхности металлических материалов. Свойства, технология получения, применение керамических материалов. Сверхпроводниковые материалы, их классификация. Низкотемпературные и высокотемпературные сверхпроводники. Строение, свойства, применение. Гидриды металлов и сплавов. Водородные генераторы. Общая характеристика и классификация силикатных материалов. Особенности строения и физико-химических свойств силикатных материалов, основные диаграммы состояния. Оксидные материалы в современной технике: термочувствительные, эмиссионные, сегнетоэлектрические, материалы для лазерной техники, материалы для оптической записи информации. СВС-технологии получения материалов |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Каллистер У.Д., Ретвич Д.Дж., Малкин А.Я. | Материаловедение: от технологии к применению (металлы, керамика, полимеры): | СПб.: Научные основы и технологии, 2011 | |
| Л1.2 | Уильям Д. Каллистер, мл., Дэвид Дж. Ретвич | Материаловедение: от технологии к применению (металлы, керамика, полимеры): учебник | СПб. : Научные основы и технологии, 2011 | |
| Л1.3 | Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. | Материаловедение: учебник для вузов: | изд. 4-е. перераб. и доп.- СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007 | |
| Л1.4 | С. П. Пожидаева | Основы производства. Материаловедение и производство металлов: учеб. пособие для вузов | М.: Академия, 2010 | |
| Л1.5 | Каллистер У.Д. | Материаловедение: от технологии к применению: основная литература | Изд-во НОТ, 2011 | |
| Л1.6 | Миллс Н. | Конструкционные пластики-материаловедение и применение: Основная литература | Интеллект. 2008, 2008 | |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | В. В. Плошкин | Материаловедение: учеб. пособие | М. : Юрайт, 2011 | |
| Л2.2 | Плошкин В.В. | Материаловедение: учеб. пособие | М.: Юрайт, 2011 | |
| Л2.3 | Лахтин В.М., Леонтьева В.П | Материаловедение: | М.: Машиностроение, 2007 | |
| Л2.4 | Мозберг, Р.К. | Материаловедение: учебник для вузов : | М.: Металлургия, 2001 | |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | С.В. Макаров, В.А. Плотников | Физическое материаловедение. Лабораторный практикум: учеб.-метод. пособие | АлтГУ, 2007 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | 1. http://www.chem.asu.ru/электронная библиотека/неорганическая химия | |||
| Э2 | 2. http://www.chem.port.ru/ | |||
| Э3 | 3. http://www.ars.org/portalchemistry/ | |||
| Э4 | 4. http://www.pstlib.nsc.ru/ | |||
| Э5 | 5. http://www.ngb.netzsch.com | |||
| Э6 | 6. http://www.e.lanbook.com/ | |||
| Э7 | 7. http://www.lib.asu.ru/ | |||
| Э8 | Курс "Современное материаловедение" в системе Moodle | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| MS Office Word, Excel, PowerPoint u др. Обучающая Adobe Photoshop Обучающая SigmaPlot Расчетная Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Полнокомплектная химическая лаборатория, обеспеченная необходимым набором химических реактивов, химической посуды и оборудования Лекционная аудитория с компьютером и видеопроектором. Компьютерный класс с установленными программными средствами MS Office; Word, Excel, PowerPoint u др. |