Федеральное агентство по рыболовству БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ» Калининградский морской рыбопромышленный колледж РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО На заседании методической комиссии ________________________________ Протокол №__от «__» ______20__ г. Председатель___________ УТВЕРЖДЕНО Зам.начальника колледжа по учебно-методической работе _______________М.С. Агеева МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Методические указания для обучающихся заочной формы обучения по специальности 26.02.06 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» МО- 26.02.06.ОП.04.МУ РАЗРАБОТЧИК Преподаватель колледжа Блинов М.Н. ЗАВЕДУЮЩИЙ ОТДЕЛЕНИЕМ: ГОД РАЗРАБОТКИ 2020 Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 2/27 Методические указания для обучающихся заочной формы обучения разработаны в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины ОП.04 «Материаловедение» по специальности 26.02.06 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 3/27 Содержание ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................... 4 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................... 8 ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................... 9 РАЗДЕЛ 1 ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ............................................................... 9 ТЕМА 1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ........................ 9 ТЕМА 1.2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ ................................ 11 ТЕМА 1.3 ГАЗООБРАЗНЫЕ, ЖИДКИЕ И ВОСКООБРАЗНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ ............................................ 12 ТЕМА 1.4 ТВЁРДЫЕ И ТВЕРДЕЮЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ ................................................. 13 ТЕМА 1.5 ТВЕРДЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ ...................................................................... 15 РАЗДЕЛ 2 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ........................................................................ 16 ТЕМА 2.1 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ........................................................................ 16 ТЕМА 2.2 ЧЁРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ .......................................................................................... 17 ТЕМА 2.3 ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ ........................................................................................ 18 РАЗДЕЛ 3 ЭЛЕКТРОМАТЕРИАЛЫ............................................................................................. 19 ТЕМА 3.1 ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ........................................................................................ 19 ТЕМА 3.2 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ................................................................................ 21 ТЕМА 3.3 МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ................................................................................................ 22 ЗАДАНИЯ РУБЕЖНОГО КОНТРОЛЯ (КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ) .......................................... 23 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................. 27 Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 4/27 Введение Методические указания учебной дисциплины ОП.04 “Материаловедение”. Дисциплина является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 26.02.06 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» (базовой подготовки) с учетом требований раздела А-III/6 «Обязательные минимальные требования для дипломирования электромехаников» Кодекса по подготовке и дипломировании моряков и несению вахты (Кодекс ПДНВ-78), в редакции от 25 июня 2010 года (с учетом Манильских поправок), в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД) «Техническая эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и соответствующих профессиональных компетенций (ПК): предназначены для реализации Государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников специальности 26.02.06 “Эксплуатация судового электрооборудования и автоматики”. Учебная дисциплина «Материаловедение» предусматривает формирование у обучаемых профессиональных и общих компетенций, знаний, умений и навыков, необходимых для глубокого изучения профилирующих предметов специальности, применяемых в практической работе по эксплуатации и ремонту судового электрооборудования, а также формирования научного мировоззрения, любви к профессии, стремления к самостоятельному овладению знаниями. Учебная дисциплина состоит из трех разделов: Раздел 1 Электроизоляционные материалы Раздел 2 Конструкционные материалы Раздел 3 Электроматериалы Во 2 разделе изучаются строение, физические, химические и механические свойства металлов, основы теории сплавов, чёрные и цветные металлы и их сплавы, коррозия металлов и борьба с ней, обработка металлов. В разделе 1 и 3 изучаются основные сведения об электротехнических материалах, физические, химические и механические свойства диэлектриков, газообразные, жидкие и твёрдые диэлектрики, органические и неорганические диэлектрики, проводниковые материалы, кабельные изделия и провода, полупроводниковые материалы и магнитные материалы. В результате изучения дисциплины Курсант должен Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 5/27 знать: - физические, химические и механические свойства, условное обозначение и маркировку конструкционных и электротехнических материалов; уметь: - определять материалы по натуральному образцу, подобрать аналогичный или взаимозаменяемый материал при ремонте электрооборудования. Изучение материала способствует формированию у обучающихся следующих элементов компетенций: общие компетенции ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2.Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями. ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий. ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. ОК 10. Владеть письменной и устной коммуникацией на государственном и иностранном (английском) языке. профессиональные компетенции Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 6/27 ПК 1.1. Обеспечить оптимальный режим работы электрооборудования и средств автоматики с учетом их функционального назначения, технических характеристик и правил эксплуатации. ПК 1.2. Измерять и настраивать электрические цепи и электронные узлы. ПК 1.3. Выполнять работы по регламентному обслуживанию электрооборудования и средств автоматики. ПК 1.4. Выполнять диагностирование, техническое обслуживание и ремонт судового электрооборудования и средств автоматики. ПК 1.5. Осуществлять эксплуатацию судовых технических средств в соответствии с установленными правилами и процедурами, обеспечивающими безопасность операций и отсутствие загрязнения окружающей среды. ПК 3.1. Организовывать мероприятия по обеспечению транспортной безопасности. ПК 3.2. Применять средства по борьбе за живучесть судна. ПК 3.3. Организовывать и обеспечивать действия подчиненных членов экипажа судна при организации учебных пожарных тревог, предупреждения возникновения пожара и при тушении пожара. ПК 3.4. Организовывать и обеспечивать действия подчиненных членов экипажа судна при авариях. ПК 3.5.Оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим. ПК 3.6. Организовать и обеспечивать действия подчиненных членов экипажа судна при оставлении судна, использовать спасательные шлюпки, спасательные шлюпки, спасательные плоты и иные спасательные средства. ПК 3.7. Организовывать и обеспечивать действия подчиненных членов экипажа судна по предупреждению и предотвращению загрязнения водной среды Основной формой изучения предмета является самостоятельная работа над учебным материалом. По дисциплине предусмотрено выполнение контрольной работы. При выполнении контрольной работы следует учесть: -контрольная работа выполняется в тетради в клетку (записи должны выполняться синей пастой, аккуратно и разборчиво) или с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ, оставляя на странице поля для замечаний преподавателя; - перед ответом и решением задач полностью записывается содержание вопроса и условие задач; Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ - Автор: Блинов М.Н. С. 7/27 чертежи, схемы и графики выполняются с помощью чертежного инстру- мента, лучше карандашом, соблюдая ЕСКД (Единую систему конструкторской документации). Графики и диаграммы должны выполняться в масштабе с кратким объяснением их построения; - приводится перечень использованной при выполнении работы литерату- ры, где указывается автор, наименование и год издания учебника; - в конце работы становится дата и подпись; - после получения обучающимися работы с рецензией и замечаниями пре- подавателя следует исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания и повторить недостаточно усвоенный материал. Работы, выполненные не по своему варианту, не зачитываются и возвращаются учащемуся. Если контрольная работа получила неудовлетворительную оценку (незачет), то обучающийся выполняет снова или дополняет отдельные вопросы задания, в зависимости от замечаний преподавателя, в той же тетради и отправляет на повторную проверку. В случае проведения учебного процесса с применением ЭО, ДОТ бумажный экземпляр контрольной работы с личной подписью обучающегося, оформленный в соответствии с требованиями, передаётся ответственным лицам учебного отделения заранее (пересылается по почте либо иным путем). Допускается передача в электронном виде контрольной работы (в формате PDF) на официальную электронную почту заведующего отделением со сканами (фотографиями) листов, содержащими подпись обучающегося на всех страницах, чертежах и титульном листе контрольной работы. При этом оформленный в соответствии с требованиями, бумажный экземпляр контрольной работы , в обязательном порядке, в кратчайшие сроки должен быть передан в колледж. При отсутствии в колледже бумажного экземпляра контрольной работы к сдаче дифференцированного зачета обучающиеся не допускаются. К сдаче дифференцированного зачета и экзамена допускаются обучающиеся, имеющие зачтенную контрольную работу и выполнившие лабораторные работы. Обучающийся, успешно выполнивший контрольную работу, лабораторные работы и практические занятия, допускается к сдаче экзамена по данное дисциплине. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 8/27 Раздел 1. Электроизоляционные материалы. Тема 1.1 Общие сведения о электроизоляционных материалах. Тема 1.2 Физико-химические и механические свойства диэлектриков Тема 1.3 Газообразные, жидкие и воскообразные диэлектрики. Тема 1.4 Твердые и твердеющие органические диэлектрики Тема 1.5 Твердые неорганические диэлектрики Раздел 2 Конструкционные материалы Тема 2.1 Механические свойства металлов Тема 2.2 Черные металлы и сплавы Тема 2.3 Цветные металлы и сплавы Раздел 3 Электроматериалы Тема 3.1 Проводниковые материалы Тема 3.2 Полупроводниковые материалы. Тема 3.3 Магнитные материалы Итого за курс 2/2 консультации самостоятельная внеаудиторная Курсовое проектирование практические занятия лабораторные работы Уроки, лекции Номера и наименование разделов и тем всего Учебная нагрузка по учебному плану, час обязательная нагрузка, час в т. ч. по видам занятий максимальная ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 2/2 7/7 2/4 7/14 4 7/21 4 7/28 2 7/35 8 2/4 7/42 7/49 7/56 2/6 2/8 2/6 2/8 2/10 10 2/10 10 8/64 64 Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж 74 Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 9/27 ВВЕДЕНИЕ Цели и задачи дисциплины «Материаловедение». Общие сведения о конструкционных и электротехнических материалах и их применении в судовом электрооборудовании. Решение российского правительства о развитии и совершенствовании производства конструкционных и электротехнических материалов. Роль науки и техники в развитии и применении конструкционных и электротехнических материалов. Литература: [1,c.5-7; 2,с.3-4]. Методические указания Следует обратить внимание на большое разнообразие и особенности применения различных материалов в судовом электрооборудовании, перспективу развития производства конструктивных и электротехнических материалов, а также эффективность от внедрения новых конструктивных и электротехнических материалов. Вопросы для самоконтроля 1.Какие отличия электротехнических материалов от конструкционных? 2.Какие особенности применения полупроводниковых материалов? РАЗДЕЛ 1 ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Тема 1.1 Общие сведения о электроизоляционных материалах Курсант должен знать: - применение поляризации диэлектриков; - значенияэлектропроводимости диэлектриков; - возможность пробоя диэлектриков; - виды поляризации диэлектриков, классификация диэлектриков по виду поляризации; - электропроводимость диэлектриков: газообразных, жидких, твёрдых. Поверхностная электропроводность твёрдых диэлектриков. Виды диэлектрических потерь в электроизоляционных материалах. Диэлектрические потери в газах, газообразных, жидких, твёрдых диэлектриках. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 10/27 Явление пробоя диэлектриков. Пробой газообразных, жидких, твёрдых диэлектриков. Измерение электрических характеристик диэлектриков. Литература: [1- с. 18; 2- с. 92]. Методические указания Приступая к изучению этой темы, необходимо детально разобраться, какие виды поляризации диэлектриков бывают, как классифицируются диэлектрики по виду поляризации, и что собой представляет диэлектрическая проницаемость. Следует обратить внимание на сущность электропроводности твердых, жидких и газообразных диэлектриков. Диэлектрические потери в изоляционных материалах являются одной из важнейших характеристик, влияющих на работу твердых, жидких и газообразных диэлектрических материалов. В сильных электрических полях электроизоляционные материалы могут быть пробиты, поэтому важно знать явление пробоя газообразных, жидких и твердых диэлектриков. Для более полного понимания материала нужно изучить методы измерения электрических характеристик диэлектриков. Вопросы для самоконтроля 1.Что такое диэлектрики? 2.Что такое диэлектрическая проницаемость? 3.Где применяется воздух в качестве диэлектрика? 4. В чем сущность ионной поляризации? 5. Что такое электронная поляризация? 6. Какие существуют виды диэлектрических потерь? 7. Объясните физический смысл тангенса угла диэлектрических потерь. 8. Что такое пробой диэлектрика? Что влияет и как на электрический пробой диэлектрика? 9. Объясните физическую сущность коронного разряда. 10. Какие газы применяются в электрических установках? Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 11/27 Тема 1.2 Физико-химические и механические свойства диэлектриков Курсант должен знать: - различие диэлектриков по их тепловым, механическим и химическим свойствам. Влажностные свойства диэлектриков. Механические свойства диэлектриков. Тепловыеи химические свойства диэлектриков. Воздействие на диэлектрик излучений высокой энергии. Литература: [1- стр 84, 2- стр 111]. Методические указания Физико-химические свойства диэлектриков играют большую роль в выборе электроизоляционного материала для конкретного применения. При изучении влажностных свойств следует уделить внимание гигроскопичности и влагопроницаемости диэлектрика. Так как детали на электроизоляционных материалах подвергаются воздействию механических нагрузок, то большое практическое значение имеют механическая прочность этих материалов и способность их не деформироваться от механических напряжений. К важнейшим тепловым свойствам диэлектриков относятся: теплостойкость, теплопроводность и тепловое расширение. Знание химических свойств диэлектриков важно для оценки надежности их в эксплуатации в различных средах, а также при разработке технологии. В современной технике электроизоляционные материалы могут оказаться под воздействием излучений высокой энергии. При этом необходимо знать степень устойчивости материалов к воздействию излучений, при которых данный материал сохраняет свои электрические и механические свойства. Вопросы для самоконтроля 1.Как влияют гигроскопичность и влажность на электроизоляционные свойства материалов? 2.Что такое теплостойкость? Значение этого свойства. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 12/27 3. Как воздействует излучение высокоточной энергии на электрические и механические свойства диэлектриков? 4. Перечислите физические свойства диэлектриков и дайте их краткую характеристику. 5. Что такое гигроскопичность диэлектриков? 6. Перечислите механические свойства диэлектрика и дайте их краткую характеристику. 7. Назовите химические свойства диэлектрика и поясните их значение для оценки надежности. Тема 1.3 Газообразные, жидкие и воскообразные диэлектрики Курсант должен знать: - область применения газообразных, жидких и воскообразных диэлектриков. Газообразные диэлектрики: воздух, элегаз (SF6), инертные газы и др., их основные свойства, характеристики, область применения; Нефтяные электроизоляционные масла. Сушка и регенерация масел. Жидкие синтетические диэлектрики. Воскообразные диэлектрики. Литература:[ 1- стр 104, 2- стр 128]. Методические указания Изучение газообразных диэлектриков необходимо начинать с основного диэлектрика – воздуха. Следует обратить внимание на диэлектрические свойства элегаза (SF6), инертных газов и др. При изучении нефтяных электроизоляционных масел нужно понять назначение, свойства и область их применения, а также значение сушки и регенерации в поддержании электроизоляционных свойств. Все большее применение находят синтетические жидкие диэлектрики, так как они по некоторым свойствам превосходят нефтяные электроизоляционные масла. Рекомендуется обратить внимание на воскообразные диэлектрики, на их физико-химические, механические и диэлектрические свойства, а также область их применения. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 13/27 Вопросы для самоконтроля 1.От чего зависит старение нефтяных электроизоляционных масел? 2.Что такое регенерация? 3.Какие достоинства и недостатки имеют воскообразные диэлектрики? 4. Перечислите нефтяные электроизоляционные масла и сравните их характеристики. 5. Какие свойства синтетических жидких диэлектриков превосходят нефтяные масла? Тема 1.4 Твёрдые и твердеющие органические диэлектрики Курсант должен знать: - область применения органических диэлектриков. - различать волокнистые и пластические диэлектрики. Общие сведения об органических полимерах. Природные и синтетические смолы. Растительные масла. Битумы. Электроизоляционные эмали и компаунды. Клеи. Волокнистые электроизоляционные материалы. Лакоткани и лакобумаги. Пластические массы, состав, классификация, свойства. Слоистые пластики: гетинакс, текстолит и др. Эластомеры: натуральный, синтетический каучук, резина, эбонит. Литература:[ 1- с 126, 2- с 162]. Методические указания При изучении этой темы необходимо ознакомиться с общими закономерностями, касающимися строения и свойств высокомолекулярных органических материалов. Обширную группу, сходную по химическим и физическим свойствам, образуют смолы. Необходимо обратить внимание на различие природных и синтетических смол. Изучая растительные масла и битумы, также следует обратить внимание на физико-химические свойства и область их применения. Большое значение в электроизоляционной технике имеют лаки, эмали и компаунды. Следует обратить внимание на особенность их применения, свойства, назначение. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 14/27 Все более широкое применение находят склеивающие материалы, клеи. Рекомендуется изучить преимущества клеевых соединений, технологию склеивания и классификацию клеев. Волокнистые материалы широко применяются в электротехнических устройствах, так как обладают достаточной гибкостью и прочностью. При изучении волокнистых материалов, нужно разделить их на две основные группы: органические и неорганические. Широкое применение в электрооборудовании находят лакоткани и лакобумаги благодаря их механическим и электрическим свойствам. При изучении пластмасс и слоистых пластиков следует обратить внимание на их классификацию, состав и свойства. Необходимо рассмотреть использование эластомеров в электротехническом оборудовании (натуральный и синтетический каучук, резина, эбонит) зависимость их свойств от состава. Вопросы для самоконтроля 1.Что такое полимеры? 2.Какие смолы относятся к синтетическим? 3.Как получают резину? В чем разница между эбонитом и резиной? 4. Что такое термопластические и термореактивные материалы? 5. Перечислите природные смолы и дайте их краткую характеристику. 6. Какие свойства имеют растительные масла? 7. Что собой представляют битумы, и какими свойствами они обладают? 8. Что такое воскообразные диэлектрики? 9. На какие группы подразделяются электроизоляционные лаки? 10. Что такое компаунды? Какими свойствами они обладают? 11. Чем объяснить преимущество клеевых соединений? 12. Что такое волокнистые электроизоляционные материалы, их достоинства и недостатки? 13. Перечислите основные виды пластмасс, применяемых в судовом электрооборудовании. 14. Основные свойства, назначение и применение каучуковых изделий. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 15/27 Тема 1.5 Твердые неорганические диэлектрики Курсант должен знать: - использование неорганических диэлектриков для изготовления высоковольтных изоляторов. Стекло. Керамические диэлектрические материалы. Слюда и изоляционные материалы на основе слюды. Асбест и асбестовые материалы. Неорганические диэлектрические пленки. Литература:[ 1- с 185, 2- с 222]. Методические указания При изучении этой темы следует обратить внимание на свойства стекол, типы и материалы, получаемые на основе стекла (стеклосмолы, стекловолокно, световоды, ситаллы), виды используемых электротехнических стекол. Большое значение имеют керамические и диэлектрические материалы, а также сегнетоэлектрики и некоторые другие специальные материалы. Слюда является важнейшим из природных минеральных электроизоляционных материалов. Благодаря своим исключительно ценным качествам (высокая электрическая прочность, теплостойкость, влагостойкость, механическая прочность и гибкость) следует обратить внимание на электроизоляционные материалы на основе слюды. Асбест и материал на его основе обладают рядом преимуществ перед органическими волокнистыми материалами, следует обратить внимание на применение асбеста в электромеханическом оборудовании. При изучении неорганических диэлектрических пленок следует обратить внимание на получение этих пленок, их свойства и область применения. Вопросы для самоконтроля 1.Почему фарфор имеет широкое применение в электротехнике? 2.Что такое сегнетокерамика? 3.Почему асбест применяется в электротехническом оборудовании? 4. Перечислите основные виды электротехнических стекол. 5. Перечислите изоляционные материалы на основе слюды. 6. Что такое неорганические диэлектрические пленки и где они применяются? Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 16/27 РАЗДЕЛ 2 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Тема 2.1 Механические свойства материалов Курсант должен знать: - виды кристаллических решеток металлов; - различие металлов по физическим, механическим и химическим свойствам; - различие металлов по электропроводимости. Кристаллическое строение металлов. Виды кристаллических решёток. Аллотропия металлов. Кристаллизация металлов. Кристаллизация железа. Физические свойства металлов. Химические свойства металлов. Методы физико-химического анализа металлов. Механические свойства металлов. Роль механических испытаний в определении механических свойств металлов. Статистические и динамические испытания. Испытание на растяжение, ударную вязкость, усталость. Определение твёрдости методами Бринелля и Роквелла. Технологические испытания. Литература: [1- стр 218, 2- стр 7]. Методические указания Большое значение имеют различные методы испытаний, с помощью которых определяют механические свойства металлов. Следует обратить внимание на технологию испытания материалов: испытание на растяжение, ударную прочность, усталость, определение твердости методами Бринелли и Роквелла. Важное практическое значение имеют технологические испытания, которые определяют возможность тех или иных технологических операций с данным металлом. При изучении этой темы необходимо обратить внимание на сущность кристаллического строения металлов, виды кристаллических решеток. Важно понять связь аллотропических превращений в металлах. Разобраться в процессах кристаллизации металлов, так как процесс кристаллизации протекает путем зарождения центров кристаллизации и последующего их роста. В качестве примера следует рассмотреть кристаллизацию железа – важнейшего в технике металла. Необходимо изучить физические (цвет, плотность, температуру плавления, электропроводность, магнитные свойства, теплопроводность и др.) и химические (окисляемость, растворимость, коррозионную стойкость, жароДокумент управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 17/27 стойкость и др.) свойства металлов. Обратить внимание на методы физикохимического анализа (микроанализ, макроанализ, дефектоскопия, рентгеноструктурный анализ и т.п.). Вопросы для самоконтроля 1.Какое строение имеют металлы? 2.Что называется критической точкой? 3.Как проводится определение твердости по методу Бринелля и Роквелла? 4. В чем отличительная особенность в строении кристаллических и аморфных тел? 5. Перечислите типы кристаллических решеток. 6. Как происходит кристаллизация металлов? 7. В чем сущность аллотропических превращений в металле? 8. Назовите физические и химические свойства металлов. 9. Назовите механические свойства металлов. 10. Назовите методы механических испытаний. 11. Назовите технологические свойства металлов. 12. Назовите методы технологических испытаний. Тема 2.2 Чёрные металлы и сплавы Курсант должен знать: - различие чёрных металлов по содержанию углерода; - производство чёрных металлов. Сплавы железа с углеродом. Углеродистые стали. Влияние примесей на свойства углеродистой стали. Чугуны. Влияние примесей на свойства чугуна. Легированные стали. Литература: [1, c.75-89, c.108-117]. Методические указания При изучении темы необходимо сосредоточить внимание на диаграмме состояния «железо – цементит» (Fe – Fe3C). Так как она позволяет определить структуру стали и чугуна в зависимости от процентного содержания углерода в них и его растворимости в железе при определенной температуре. Кроме того, позволяет праДокумент управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 18/27 вильно выбрать температурный режим при обработке металла давлением или термической обработке. Свойства углеродистых сталей сильно зависят от содержания углерода, а также от других примесей, что отражается в классификации и маркировке. Необходимо знать способы получения белого и серого чугуна, их структуру, свойства, влияние примесей, маркировку. Большое практическое значение имеют знания о легированной стали, способах ее получения, классификации и маркировке. Вопросы для самоконтроля 1. Что называется сталью? 2. Что называется чугуном? 3.Чем отличаются белый и серый чугуны? 4.Как влияют постоянные примеси на свойства углеродистой стали? 5.Как маркируются углеродистые и легированные стали? 6. Зависимость свойств углеродистой стали от состава и структуры. 7. Как влияют постоянные примеси на свойства чугуна. 8. Как получить легированную сталь? 9. Как классифицируют легированную сталь? 10. Влияние легирующих компонентов на структуру и свойства стали. Тема 2.3 Цветные металлы и сплавы Курсант должен знать: - изготовление бронзы и латуни; - использование в электротехнических изделиях специальных сплавов. Медь и её свойства. Сплавы на медной основе. Алюминий и его свойства. Алюминиевые сплавы. Магниевые и титановые сплавы. Подшипниковые сплавы. Литература: [1- с 231; 2- с 24, 2- с 28]. Методические указания В связи с тем, что медь и алюминий по применению в промышленности и электротехнике занимают одно из первых мест, важно знать способы их получения, а также физические, химические, механические и технологические свойства. СледуДокумент управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 19/27 ет уделить внимание сплавам на основе магния и титана, знать их свойства и область применения. Необходимо усвоить принципы маркировки сплавов меди, алюминия и др., наиболее широко применяемых в технике. Вопросы для самоконтроля 1.Назовите способы получения меди. 2.Какие способы получения алюминия вы знаете? 3.Какие преимущества имеют титановые сплавы? 4. Бронза: состав, свойства, маркировка и применение. 5. Латунь: состав, свойства, маркировка и применение. 6. Силумин: состав, свойства, маркировка и применение. 7. В чем главное преимущество магниевых сплавов? 8. Деформируемые алюминиевые сплавы: состав, свойства, маркировка и применение. 9. Способы получения титана. РАЗДЕЛ 3 ЭЛЕКТРОМАТЕРИАЛЫ Тема 3.1 Проводниковые материалы Курсант должен знать: - характеристики проводниковых материалов высокой проводимости; - характеристики проводниковых материалов высокого сопротивления; - использование электроугольных материалов. Классификация и основные свойства проводниковых материалов. Материалы высокой проводимости. Сверхпроводники и криопроводники. Тугоплавкие металлы. Припои. Материалы высокого сопротивления. Жаростойкие сплавы. Электроугольные материалы и изделия. Литература: 1- стр 238, 1- стр 247, 1- стр 254, 1- стр 261, 2- стр 29, 2 - стр 33, 2- стр 35, 2- стр 289 Методические указания В качестве проводников электрического тока могут быть использованы как твердые тела, так и жидкости, а при соответствующих условиях и газы. В практичеДокумент управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 20/27 ском применении важнейшими в электромеханике твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы. Необходимо знать классификацию и основные свойства проводниковых материалов. При изучении материалов высокой проводимости нужно обратить внимание на их свойства и характеристики. Изучая сверхпроводники и криопроводники, важно понять условия перехода проводников в сверхпроводящее состояние. По тугоплавким материалам необходимо знать их отличительные особенности, характеристики и область их применения. Большое значение в электротехнике имеют припои. Необходимо знать классы припоев, их характеристики и свойства. Материалы высокого сопротивления и жаростойкие сплавы широко применяются в электростатических устройствах, поэтому при изучении следует обратить внимание на требования, предъявляемые к ним, свойства металлов и сплавов, физико-механические и электротехнические свойства. В основе электротехнических угольных материалов лежит графит, в связи с этим при изучении данного раздела следует сделать акцент на производство электротехнических угольных материалов, характеристики, свойства и область применения. Вопросы для самоконтроля 1.Что такое проводники 1-го и 2-го рода? 2.Где применяется мягкая и твердая медь? 3.Какие существуют электроугольные изделия? 4. В каких единицах измеряется удельное электрическое сопротивление? 5. Где в судовой аппаратуре применяется серебро, свинец, вольфрам, ртуть? 6. Назовите достоинства и недостатки электропроводникового алюминия. 7. Назовите основные марки электроугольных изделий. 8. Что такое сверхпроводники и криопроводники? 9. Какими важными отличительными характеристиками обладают тугоплавкие проводники? 10. Какие классы припоев вы знаете, и чем они отличаются? 11. Что такое сплав высокого сопротивления? 12. Какие сплавы применяются для нагревательных элементов и почему? Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 21/27 Тема 3.2 Полупроводниковые материалы Курсант должен знать: - примерные проводимости проводников; - область применения полупроводников в выпрямительной технике. Общие сведения о полупроводниках. Электропроводимость полупроводников и влияние на нее внешних факторов. Полупроводниковые материалы, их свойства, область применения. Литература: [1- стр 265, 2- стр 260]. Методические указания При изучении темы необходимо твердо усвоить общие сведения о полупроводниках, особенностях электропроводности чистых полупроводников и полупроводников с примесями. Большое влияние на электропроводность полупроводников оказывают внешние факторы (температура, электрическое и магнитное поля различного характера облучения и т.д.). Следует разобраться в природных и искусственных полупроводниковых материалах, их характеристиках, физико-химических и электрических свойствах, а также в областях их применений. Вопросы для самоконтроля 1. Что такое собственный полупроводник? 2.Что такое полупроводник с примесями? 3.Как зависит электропроводность полупроводников от внешних факторов? 4. Назовите основные полупроводниковые материалы и их физико-химические свойства. 5. Назовите область применения собственных полупроводников. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 22/27 Тема 3.3 Магнитные материалы Курсант должен знать: - использование магнитных материалов при изготовлении магнитопроводов. Общие сведения о магнитных материалах и их классификация. Магнитномягкие материалы. Магнитно-твердые материалы. Материалы специального назначения. Литература: [1- стр 310, 2- стр 64]. Методические указания Изучение темы нужно начинать с общих сведений о магнитных материалах, их классификации, основных характеристик, свойств, физических явлений в магнитных материалах. Необходимо знать кривые намагничивания, так как они наиболее полно позволяют понять различие между магнитно-мягкими и магнитно-твердыми материалами. Материалы специализированного назначения представляют собой группу с теми или иными особенностями магнитных свойств. Вопросы для самоконтроля 1.В чем физический смысл кривой намагничивания? 2. Чему равна энергия, затрачиваемая на перемагничивание? 3.Что такое коэрцитивная сила? 4.Что такое альсиферы и где они применяются? 5. Свойства и применение пермаллоя. 6. Какие стали идут на изготовление постоянных магнитов? Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 23/27 ЗАДАНИЯ РУБЕЖНОГО КОНТРОЛЯ (КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ) Вариант № 1 1. Кристаллическое строение металлов. Аллотропия. 2. Бронзы: их свойства, состав, маркировка. 3. Магнитно-мягкие материалы. 4. Классификация веществ по электрическим и магнитным свойствам. 5. Газообразные диэлектрики. 6. Волокнистые электроизоляционные материалы. 7. Классификация и основные свойства проводниковых материалов. 8. Судовые кабели: классификация, характеристика, конструкция, маркировка. Вариант № 2 1. Процесс кристаллизации металлов. 2. Классификация легированной стали, ее свойства, состав, маркировка. 3. Магнитно-твердые металлы. 4. Основные виды поляризации диэлектриков. Классификация диэлектриков по виду поляризации. 5. Нефтяные изоляционные масла. 6. Лакоткани и лакобумаги. 7. Материалы высокой электропроводности. 8. Общие сведения о полупроводниках. Собственная проводимость полупроводников. Вариант № 3 1. Физико-химические свойства металлов и методы физико-химического анализа. 2. Латуни: свойства, состав, маркировка. 3. Магнитные материалы специального назначения. 4. Диэлектрическая проницаемость твердых, жидких и газообразных диэлектриков. 5. Синтетические жидкие диэлектрики. 6. Пластические массы. 7. Сверхпроводники и криопроводники. 8. Примесная проводимость полупроводников. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 24/27 Вариант № 4 1. Статические испытания для определения механических свойств металлов. 2. Основные примеси углеродной стали. Объясните их влияние на свойства стали. 3. Общие сведения о магнитных свойствах металлов. 4. Электропроводимость газов, жидких и твердых тел. 5. Воскообразные диэлектрики. 6. Слоистые пластики. 7. Тугоплавкие металлы. 8. Влияние внешних факторов на электропроводность полупроводников. Вариант № 5 1. Динамические испытания для определения механических свойств металлов. 2. Чугуны, влияние примесей на их свойства. 3. Судовые кабели. 4. Диэлектрические потери в газах, жидких и твердых диэлектриках. 5. Общие сведения об органических полимерах. 6. Эластомеры. 7. Припои и флюсы. 8. Полупроводниковые материалы, их физико-химические свойства. Вариант № 6 1. Понятие, определение и классификация сплавов. 2. Алюминиевые сплавы, их маркировка. 3. Примесная проводимость полупроводников. 4. Явление пробоя диэлектриков. 5. Природные смолы. 6. Стекла. 7. Материалы высокого сопротивления. 8. Общие сведения о магнитных свойствах материалов. Вариант № 7 1. Диаграмма состояния сплавов. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 25/27 2. Сущность процесса сварки, ее виды. 3. Влияние внешних факторов на электропроводность полупроводников. 4. Пробой в твердых, жидких и газообразных диэлектриках. 5. Растительные масла. 6. Керамические диэлектрические материалы. 7. Жаростойкие сплавы. 8. Магнитно-мягкие материалы. Вариант № 8 1. Понятие об эвтектике, характеристика линий ликвидуса и солидуса. Какие явления называются ликвацией? 2. Виды коррозийного разрушения металлов, факторы, способствующие коррозии. 3. Общие сведения о полупроводниках, собственная проводимость полупроводников. 4. Тепловой и электрохимический пробой диэлектриков. 5. Битумы. 6. Слюда и слюдяные материалы. 7. Угольные электроматериалы. 8. Магнитно-твердые материалы. Вариант № 9 1. Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге в твердом состоянии. Ее описание. 2. Электрохимическая борьба с коррозией. 3. Полупроводниковые материалы, их физико-химические свойства. 4. Химические и механические свойства диэлектриков. 5. Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды. 6. Асбест и асбестовые материалы. 7. Контактные материалы. 8. Магнитные материалы специального назначения. Вариант № 10 1. Диаграмма состояния «железо – цементит» (Fe-Fe3C), ее описание. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 26/27 2. Защита металлов от коррозии окисными пленками и неметаллическими покрытиями. 3. Угольные электроматериалы в изделиях. 4. Тепловые свойства диэлектриков. 5. Клей. 6. Неорганические диэлектрические пленки. 7. Обмоточные и монтажные провода: классификация, характеристика, маркировка. 8. Синтетические смолы. Схема вариантов контрольных работ по предмету «Конструкционные и электротехнические материалы» Номер варианта выбирается согласно номеру зачетной книжки, при этом во внимание принимается две последние цифры, из которых первая цифра обозначает номер горизонтальной строки, вторая цифра обозначает номер вертикального столбца. Пересечение строки и столбца укажет номер варианта. Предпоследние цифры шифра 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 2 2 1 10 9 8 7 6 5 4 3 Последние цифры шифра 3 4 5 6 3 4 5 6 2 3 4 5 1 2 3 4 10 1 2 3 9 10 1 2 8 9 10 1 7 8 9 10 6 7 8 9 5 6 7 8 4 5 6 7 7 7 6 5 4 3 2 1 10 9 8 8 8 7 6 5 4 3 2 1 10 9 9 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10 Пример: номер зачетной книжки – 1482. Номер строки – 8; номер столбца – 2; пересечение строки и столбца соответствует варианту № 4. Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж Файл: МО-26.02.06.ОП.04.МУ Автор: Блинов М.Н. С. 27/27 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Виды источников Основные Дополнительные Наименование рекомендуемых учебных изданий Баранов А.П. Электропожаробезопасность высоковольтных судовых электроэнергетических систем [Текст: Электронный ресурс]: учебник для вузов / А. П. Баранов, А. В. Радаев. - Электрон. дан. - СПб.: ГМА им. адм. С.О. Макарова, 2015. Правила классификации и постройки морских судов [Электронный ресурс]: нормативно-технический документ / Российский морской регистр судоходства. Санкт-Петербург: Российский морской регистр судоходства, 2015 Кузнецов С.Е. Основы технической эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматизации [Текст: Электронный ресурс]: учебник для вузов / С. Е. Кузнецов. - 3-е изд., испр. и доп. - Электрон. дан. - СПб.: ГМА им. адм. С.О. Макарова, 2015. Солодов В.С. Надежность и диагностика транспортного радиооборудования и средств автоматики в примерах и задачах [Текст]: учебное пособие для вузов / В. С. Солодов, Н. В. Калитенков. - М.: Моркнига, 2014. - 298 с.: ил., табл. - (Учебник). Баранников В. К. Эксплуатация электрооборудования рыбопромысловых судов [Текст] : учебное пособие для вузов / В. К. Баранников. - М. :Моркнига, 2013. - 496 с. : ил. - (Учебник). Правила классификации и постройки морских судов. Том 2.-СПб.:РМРС,2015 Богомолов В.С. Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация. – М.: Мир,2006 Положение о федеральном агентстве по рыболовству (Росрыболовство). Концепция развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года Устав службы на судах рыбопромыслового флота Российской Федерации. Правила эксплуатации электрооборудования на судах ФРП России,2000г. Кодекс по подготовке и дипломировании моряков и несении вахты (Кодекс ПДНВ -78) в редакции от 25.06.2010 г. Правила техники безопасности на судах флота рыбной промышленности СССР,1991 г Правила технической эксплуатации электрооборудования судов ФРП России.Росрыболовство,2000 Международная Конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ), Книга III,пересмотренное издание -СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2008 Международная Конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 г. С изменениями. Книги I, II,-СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2008 Документ управляется программными средствами 1С: Колледж Проверь актуальность версии по оригиналу, хранящемуся в 1С: Колледж
