22.06.01 РПУД Современные проблемы и перспективы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В
ОТРАСЛЯХ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ
Направление подготовки: 22.06.01 «Технологии материалов»
Образовательная программа «Материаловедение (по отраслям)»
Форма подготовки (очная)
Инженерная школа
кафедра материаловедения и технологии материалов
2 курс 4 семестр
лекции 18 час. / 0.5 з.е.
практические занятия 36 час. / 1 з.е.
лабораторные работы 0 час. / 0 з.е.
всего часов аудиторной нагрузки 54 (час.) /1,5 з.е.
самостоятельная работа 90 (час.) /2,5 з.е.
контрольные работы (0)
курсовая работа / курсовой проект - семестр
зачет 4 семестр
экзамен семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки кадров высшей
квалификации), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ от 30 июля 2014
№ 888
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры материаловедения и технологии материалов,
протокол № 5 от «19» декабря 2014 г.
Заведующий (ая) кафедрой Мансуров Ю.Н.
Составитель (ли): канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения и технологии
материалов Андреев В.В., магистрант кафедры материаловедения и технологии
материалов Николаева К.Н.
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(Ю.Н. Мансуров)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(Ю.Н. Мансуров)
АННОТАЦИЯ
Дисциплина «Современные проблемы и перспективы применения
материалов в отраслях региональной
экономки»
предназначена для
аспирантов, обучающихся по образовательной программе «Технологии
материалов» и входит в вариативную часть учебного плана.
При
разработке
рабочей
программы
учебной
дисциплины,
использованы Федеральный государственный образовательный стандарт
высшего образования (уровень подготовки кадров высшей квалификации) по
направлению подготовки 22.06.01 «Технологии материалов», учебный план
подготовки аспирантов по профилю «Материаловедение (по отраслям)».
Целями
освоения
дисциплины
«Современные
проблемы
и
перспективы применения материалов в отраслях региональной экономки»
являются получение углубленных знаний и умений в области производства
новых перспективных материалов, их структурного состояния и свойств,
возможностей изменения этих характеристик. Формирование представления
о
физико-химических
процессах,
протекающих
в
исходных
и
промежуточных материалах в ходе формирования конечных продуктов.
Знакомство с областями применения перспективных конструкционных
материалов в изделиях и технологиях различных отраслей науки и
производства.
Задачи изложения и изучения дисциплины:
По итогам освоения дисциплины аспирант должен знать современные
проблемы теоретического и прикладного материаловедения, типы и классы
современных и перспективных материалов, современные методы анализа и
определения
физико-механических
технологические
процессы
свойств
получения,
материалов,
обработки
и
а
также
модификации
современных материалов.
В
результате
компетенции:
освоения
дисциплины
формируются
следующие
– способность к критическому анализу и оценке современных научных
достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и
практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (УК-1);
– способность и готовность использовать на практике интегрированные
знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и
специальных
дисциплин
для
понимания
проблем
развития
материаловедения, умение выдвигать и реализовывать на практике новые
высокоэффективные технологии (ОПК-5)
– способность и готовность обрабатывать результаты научноисследовательской работы, оформлять научно-технические отчеты, готовить
к публикации научные статьи и доклады (ОПК-8)
– способность и готовность разрабатывать технические задания и
программы проведения расчетно-теоретических и экспериментальных работ
(ОПК-9)
ПК
-
1
Готовность
к
научным
исследованиям
в
области
материаловедения (по отраслям);
ПК - 2 Способность оценивать физические и химические процессы,
протекающие в материале при их получении, обработке и модификации,
использовать в исследованиях и расчетах знания моделирования состава и
свойств материалов, проводить комплексные исследования, применяя
стандартные и нестандартные испытания
ПК - 3 Способность использовать на практике фундаментальные
закономерности влияния состава, микро- и наноструктуры на комплекс
свойств материалов.
I.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСА (18 час.)
Тема 1. Современные проблемы теоретического и прикладного
материаловедения (4 час.)
Анализ теоретических и реальных свойств материалов, равновесная и
неравновесная кристаллизация. Дефекты строения материалов и их влияние
на эксплуатационные свойства. Диаграммы состояния – пределы получения
информации по взаимосвязи состава, структуры и свойств. Моделирование
структуры и свойств материалов.
Тема
2.
Типы
и
классы
современных
и
перспективных
неорганических материалов (2 час.)
Классификация металлов и сплавов. Черные и цветные сплавы.
Национальная и международная классификация и маркировка сплавов.
Обоснование перспективности групп сплавов, анализ их структуры, свойств
и областей применения.
Тема 3. Современные методы анализа и определения физикомеханических свойств перспективных материалов (4 час.)
Макро-, микро- и субструктура материалов. Световая, электронная
микроскопия,
фазовый
Фрактографический
микрорентгеноспектарльный
анализ.
Анализ
анализ.
сверхпластичности
и
сверхпроводимости. Применение информационных технологий.
Тема 4. Технологические процессы получения, обработки и
модификации неорганических материалов (4 час.)
Металлургия неорганических материалов. Рафинирование, дегазация и
модифицирование расплавов. Обработка давлением, резанием, сваркой,
литье. Порошковая металлургия. Формовка в состоянии сверхпластичности.
Термическая обработка.
Тема 5. Технологические процессы получения, обработки и
модификации органических материалов (4 час.)
Методы
получения
органических
материалов.
Механика
композиционных материалов. Технологические процессы, оборудование,
оснастка
и
наполнением.
инструмент.
Композиционные
Волокнистые
материалы с
композиционные
модификации свойств материалов
материалы.
дисперсным
Технология
II.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
(36 час.)
Практические занятия (36 час.)
Занятие 1.
Современные
проблемы
технологии
материалов
применительно к различным областям техники и технологии (8 час.)
Оценка современных технологий обработки материалов и изделий
из них. Проблемы обработки резанием. Проблемы литейного производства.
Проблемы обработки давлением. Проблемы формирования структуры
материалов с целью обеспечения эксплуатационных свойств изделий.
Проблемы использования сверхпластичности материалов. Проблемные
вопросы использования материалов в различных областях техники и
технологии. Проблемы термической обработки.
Занятие
2.
Современные
методы
анализа
и
определения
физических свойств перспективных материалов (8 час.)
Классификация
физических
свойств
материалов.
Анализ
физических свойств материалов для электронной техники, судостроения и
судоремонта, приборостроения, энергетики. Использование физических
свойств материалов в ракетной технике, авиации, машиностроении. Методы
анализа и определения физических свойств с использованием оборудования
последнего поколения.
Занятие
3.
Современные
методы
анализа
и
определения
химических свойств перспективных материалов (4 час.)
Классификация химических свойств материалов. Химические
соединения в перспективных материалах. Электронные соединения. Фазы
Юм-Розери. Фазы Лавеса. Методы анализа и определения химических
свойств материалов.
Занятие
4.
Современные
методы
анализа
и
механических свойств перспективных материалов (8 час.)
определения
Классификация механических свойств. Прочностные свойства
материалов.
Пластичность
материалов.
Статические
и
динамические
испытания материалов. Вязкость разрушения материалов. Ударная вязкость.
Комплекс механических свойств современных материалов.
Занятие
5.
Технологические
производстве
и
модификации
процессы
и
неорганических
оборудование
и
в
органических
материалов, в том числе гибридных, композиционных и наноматериалов
(8 час.)
Производство неорганических, органических и композиционных
материалов. Понятие углеродных нанотрубок и области их применения.
Композиционные материалы на металлической, полимерной и смешанной
основах. Наноматериалы – их определение, структура, свойства, технологии
получения и области применения
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Вопросы к зачету
1. Перспективы
применения
материалов
в
авиационной
промышленности
2. Проблемы и перспективы применения материалов в глубоководной
технике
3. Проблемы и перспективы применения материалов в горном деле
4. Проблемы и перспективы применения материалов в космической
отрасли
5. Проблемы и перспективы применения материалов порошковой
металлургии
6. Проблемы
и
перспективы
применения
материалов
в
и
перспективы
применения
материалов
в
кораблестроении
7. Проблемы
самолетостроении
8. Проблемы
и
перспективы
применения
материалов
в
и
перспективы
применения
материалов
в
машиностроении
9. Проблемы
автомобилестроении
10. Проблемы и перспективы применения материалов в компьютерной
технике
11. Проблемы и перспективы применения наноматериалов
12. Классификация материалов.
13. Неорганические материалы и их классификация.
14. Металлические материалы и их классификация.
15. Составы неорганических материалов.
16. Структура неорганических материалов.
17. Свойства неорганических материалов.
18. Составы органических материалов.
19. Структура органических материалов.
20. Методы анализа состава материалов.
21. Методы анализа структуры материалов.
22. Методы анализа свойств материалов.
23. Обоснование области применения неорганических материалов.
24. Обоснование области применения органических материалов.
25. Технологии обработки неорганических материалов.
26. Технологии обработки органических материалов.
27. Дефекты строения материалов.
28. Связь состава структуры и свойств материалов.
29. Диаграммы состояния материалов.
30. Макро- микро- и субструктурный анализ.
31. Микрорентгеноспектральный анализ.
32. Анализ излома материалов и изделий из них.
33. Состояние сверхплатичности материалов.
34. Обработка давлением.
35. Термическая обработка и ее разновидности.
36. Литейное производство и литейные свойства материалов.
37. Композиционные материалы
38. Эксплуатационные свойства материалов.
IV. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Не предусмотрено учебным планом.
V.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Современные технологии получения и переработки полимерных и
композиционных материалов: учебное пособие / В.Е. Галыгин, Г.С. Баронин,
В.П. Таров, Д.О. Завражин. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2012. –
180
с.
–
[Электронный
ресурс]
–
Режим
доступа:
http://window.edu.ru/resource/065/80065/files/galigin.pdf
2. Материаловедение и технология материалов : учебное пособие /
А.И. Батышева. [и др.] – М. : ИНФРА-М, 2011. – 98 с. – [Электронный
ресурс] – Режим доступа: http://znanium.com/bookread.php?book=232019
3. Основы инновационного материаловедения : монография / О.С.
Сироткин. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 158 с. – [Электронный ресурс] – Режим
доступа: http://znanium.com/bookread.php?book=226469
4.
Солнцев, Ю.П. Материаловедение. / Ю.П. Солнцев, Е.И. Борзенко,
С.А. Вологжанина. – СПб. : ХИМИЗДАТ, 2007. – 200 с. – Режим
доступа: http://www.twirpx.com/file/1518673/
5. Современные проблемы нанотехнологии : учеб.-метод. комплекс. /
А.А. Поповича. [и др.] – Владивосток : Изд-во ДВГТУ, 2008. – 404 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:385002&theme=FEFU
6. Основы металловедения : учебник / Ю.М. Лахтин. – М.: НИЦ Инфра-
М, 2013. – 272 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:
http://znanium.com/bookread.php?book=363145
7.
Технология термической обработки: учебник / В.В. Овчинников.
– М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2013. – 320 с. [Электронный ресурс] –
Режим доступа: URL: http://znanium.com/bookread.php?book=330480
8.
Мутылина, И.Н.. Материаловедение: лаб. практикум / И.Н.
Мутылина. – Владивосток : Изд-во ДВГТУ, 2008. – 37 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:385003&theme=FEFU
Дополнительная литература
1. Скаков, Ю.А. Рентгенографический и электронно-оптический
анализ. / Ю.А. Скаков, С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев . – М. : МИСиС, 2002.
– 260 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:399773&theme=FEFU
2. Мельниченко, А.С. Статистический анализ в металлургии и
материаловедении. / А.С. Мельниченко. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2009. – 267
с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:664127&theme=FEFU
3. Болтон, У. Конструкционные материалы. Металлы, сплавы,
полимеры, керамика, композиты. / У. Болтон. – М.: Додэка XXI век, 2007. –
320 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:353326&theme=FEFU
4.
Абрикосов, А. А. Основы теории металлов : учеб. пособие / А. А.
Абрикосов; под ред. Л. А. Фальковского. – 2-е изд., доп. и испр. - М. :
ФИЗМАТЛИТ, 2010. – 600 с. – [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:
http://znanium.com/bookread.php?book=416362
5.
Осинцев, О.Е. Диаграммы состояния двойных и тройных систем.
Фазовые равновесия в сплавах: Учеб. пособие. / О.Е. Осинцев. – М.:
Машиностроение, 2009. – 352 с., ил. – [Электронный ресурс] – Режим
доступа:
URL:
http://znanium.com/bookread.php?book=374340
;
http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785942754594.html
6.
Инструментальные материалы : учебн. пособие / Г.А. Воробьева,
Е.Е. Складнова, А.Ф. Леонов, В.К. Ерофеев. – СПб.: Политехника, 2012. –
268
с.
–
[Электронный
ресурс]
–
Режим
доступа:
URL:
http://www.studentlibrary.ru/book/5-7325-0706-X.html
7.
Основы металловедения : учебник / Ю.М. Лахтин. – М.: НИЦ
Инфра-М, 2013. – 272 с. [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:
http://znanium.com/bookread.php?book=363145