Физико-химические основы и технология композиционных материалов

Описание: Дисциплина охватывает круг вопросов, связанных с основными видами композиционных материалов и технологии получения их в промышленности, а также основными аспектами переработки композиционных материалов в готовые изделия. Для этого в курсе рассматриваются свойства и строение композиционных материалов, способы проектирования и расчета композиционных материалов с заданными характеристиками и объектов на их основе.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Химия

Трудоемкость дисциплины:

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: Профилирующие дисциплины

Цель

• Целью изучения дисциплины является формирование у студентов фундаментальных знаний в области физики, химии и механики армированных высокопрочными и высокомодульными волокнами или армирующими системами на их основе металлических, неметаллических неорганических, углеродных и полимерных композиционных материалов

Задача

• Формирование у студентов знаний фундаментальных основ физико-химии, микро- и макромеханики композиционных материалов как гетерогенных систем и принципов направленного создания и регулирования их фазовой структуры и взаимодействия компонентов и фаз по границе раздела. Привить навыки научной деятельности для использования их при решении научных и инженерных задач применительно к исследованию и внедрению инновационных технологий.

Результат обучения: знание и понимание

• Знать основы методов исследования, принципы и методы моделирования структур и свойств различных композиционных материалов, закономерности протекания. Знать основные направления развития науки и производства в области создания новых перспективных материалов с контролируемыми свойствами.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• На основании полученных знаний должны уметь выбирать необходимую структуру и рассчитывать ее основные характеристики для получения композиционного материала с заданными свойствами.

Результат обучения: формирование суждений

• Владеть культурой мышления, обобщать и анализировать теоретические и технологические положения получения композиционных материалов, выбирать наиболее эффективные методы и способы выполнения профессиональных задач.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Способность применять принципы дисциплины в профессиональной деятельности, применять современные информационные технологии при выполнении лабораторных и исследовательских работ. Способность использовать фундаментальные и новейшие достижения в металлургии.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития; заниматься самообразованием; организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения.

Методы преподавания

Проведение лекционных занятий по дисциплине основывается на активном методе обучения, при которой учащиеся не пассивные слушатели, а активные участники занятия, отвечающие на вопросы преподавателя. Вопросы преподавателя нацелены на активацию процессов усвоения материала, а также на развитие логического мышления. Преподаватель заранее намечает список вопросов, стимулирующих ассоциативное мышление и установления связей с ранее освоенным материалом.

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• Физико-химические закономерности формирования композиционных материалов
• Граница раздела фаз и ее роль в композиционных материалах
• Смачивание и способы управления процессом смачивания в композиционных материалах
• Пропитывание
• Растекание
• Адсорбция на границе раздела фаз
• Адгезия и ее роль в обеспечении прочности композиционных материалов
• Строение и структура композиционных материалов, их классификация
• Основные способы и методы производства композиционных материалов
• Порошковые композиционные материалы: способы производства, технология
• Металлические композиционные материалы
• Армированные композиционные материалы
• Тонкопленочные композиционные материалы
• Полимерные композиционные материалы
• Металлопластики

Основная литература

• 1 Композиционные материалы. Справочник /Под общей ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. – М.: Машиностроение, 1990. – 510 с. 2 Спиридонов Э.Г. Новые композиционные материалы. – М.: Знание, 1980. – 64 с. 3 Цирлин А.М. Непрерывные неорганические волокна для композиционных материалов. – М.: Металлургия, 1992. – 239 с. 4 Фридляндер И.Н. Композиционные материалы. - М.: Наука, 1981.- 304 с. 5 Карпинос Д.М., Тучинский Л.И., Вишняков Л.Р. Новые композиционные материалы. – Киев: Вища школа, 1977. – 312 с 6 Батаев, А. А. Композиционные материалы / А.А. Батаев, В.А. Батаев. - М.: Университетская книга, Логос, 2006. - 108 c

Дополнительная литература

• 6 Батаев, А. А. Композиционные материалы / А.А. Батаев, В.А. Батаев. - М.: Университетская книга, Логос, 2006. - 108 c