Самостоятельная работа студентов

Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. »

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Методические рекомендации по дисциплине ОПД. Ф.12

«Введение в технологию энергонасыщенных материалов»

для студентов специальности 240702 «Химическая технология

полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив»

Бийск

Издательство Алтайского государственного технического университета им.

2010

УДК 66

Д 30

Разработано в соответствии с Государственными образовательными стандартами ВПО для специальности 240702 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив» и

на основе рабочих программ по специальности.

Рецензент:	к. т.н., доцент
Д 30	Дементьева, Д. И. Самостоятельная работа студентов: методические рекомендации по дисциплине ОПД. Ф.12 «Введение в технологию энергонасыщенных материалов» для студентов специальности 240702 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив» / ; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. – 18 с. В методических рекомендациях представлена система методической и учебной документации для самостоятельного изучения студентами дисциплины «Введение в технологию энергонасыщенных материалов».

Рассмотрены и одобрены

на заседании кафедры ХТЭМИ

Протокол № 3 от 01.01.2001 г.

© , 2010

© БТИ АлтГТУ, 2010

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1 СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.. 4

2 ПЛАН-ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТАМИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ.. 5

3 ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПИСАНИЕ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.. 9

4 СТРУКТУРА РЕЙТИНГА ПО КУРСУ.. 14

ЛИТЕРАТУРА.. 16

ВВЕДЕНИЕ

Целью курса является получение студентами необходимых знаний об энергонасыщенных материалах как источниках энергии в технике и новых технологиях.

В задачи курса входит изучение:

–  классификации энергонасыщенных материалов и их свойств;

–  принципа создания энергонасыщенных материалов;

–  принципа использования в средствах вооружения и мирных целях.

Для реализации поставленных целей и задач используется модельно-рейтинговая система обучения.

Модульная технология имеет целью поставить студента перед необходимостью регулярной самостоятельной учебной работы в течение всего семестра. Это достигается делением учебного материала курса на крупные блоки (модули), по завершении которых студент сдает коллоквиумы. Полученные им баллы за все контрольные точки суммируются и составляют его рейтинг по данной дисциплине.

При получении достаточной суммы баллов за все контрольные точки их результаты могут засчитываться ему как итоговый (семестровый) экзамен, если весь материал курса вошел в программы модулей.

1 СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Введение в технологию энергонасыщенных материалов» включает виды работ, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 – Виды самостоятельной работы студентов

Наименование работ	Объем, час.
1 Проработка конспектов лекций	12
2 Подготовка к выполнению лабораторных работ, оформление отчетов, защита работ	3
3 Подготовка к коллоквиуму	8
Итого:	23

2 ПЛАН-ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТАМИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Примерные нормы времени на самостоятельную работу приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Примерные нормы времени на самостоятельную работу

Вид самостоятельной работы	Номер недели семестра
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	0,5	0,5	1	1	1	1	1	0,3	0,7	0,25	0,25	0,5	0,5	0,5	1	1
2		1		1		1
3					4										4
Итого в неделю часов	0,5	1,5	1	2	5	2	1	0,3	0,7	0,25	0,25	0,5	0,5	0,5	5

План-график изучения дисциплины составлен исходя из того, что студент еженедельно от 0,3 до 5 часов самостоятельно выполняет задания, предусмотренные этим планом.

Учебно-методическая карта дисциплины представлена в таблице 3.

Таблица 3 – Учебно-методическая карта дисциплины

Номер недели	Номер темы	Наименование тем	Занятия	СРС	Форма контроля
Практика	Лаб.	Содержание	Ча- сы
1	2	3	4	5	6	7	8
1		Понятие об энергетических конденсированных системах. Историческая справка Классификация взрывчатых веществ (ВВ): инициирующие, бризантные, метательные и пиротехнические составы. Виды взрывчатых превращений: горение, взрыв, детонация	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,5
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5	6	7	8
2		Чувствительность ВВ к начальному импульсу (наколу, удару, трению, детонации, сотрясению). Стойкость ВВ: физическая и химическая. Методы определения химической стойкости	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы. Подготовка к лабораторным работам	0,5 1,0	Защ. л. р.
3		Действие взрыва на окружающую среду: фугасное и бризантное действие. Понятие о боеприпасах и выстрелах. Устройство артиллерийского выстрела	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	1,0
4		Инициирующие ВВ: гремучая ртуть. азид свинца, тринитрорезорцинат свинца, тетразен. Получение их, физические, химические и взрывчатые свойства. Средства инициирования: капсюли воспламенители и капсюли детонаторы. Устройство их и применение. Средства детонирования. Устройство и применение	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы. Подготовка к лабораторным работам	1,0 1,0	Защ. л. р.
5		Бризантные ВВ. Нитроглицерин. Получение, свойства, применение Гексоген. Получение, свойства, применение. Октоген. Получение, свойства, применение. Тротил. Получение, свойства, применение. Нитраты целлюлозы (НЦ). Марки НЦ. Получение, свойства, применение	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы. Подготовка к коллоквиуму	1,5 4,0
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5	6	7	8
6		Промышленные ВВ. Классификация. Простейшие гранулированные ВВ Аммиачно-селитренные ВВ. Принцип компоновки. Их применение	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы. Подготовка к лабораторным работам	0,5 1,0	Защ. л. р., коллоквиум
7		Водосодержащие, эмульсионные, нитроэфиросодержа-щие, предохранительные, конверсионные промышленные ВВ. Применение их в народном хозяйстве	2	6	Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	1,0
8		Общие сведения о порохах. Классификация порохов. Требования, предъявляемые к порохам	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,3
9		Дымный порох. Компоненты пороха и их назначение. Свойства пороха. Технология получения и применение в военном деле и народном хозяйстве	2	6	Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,7
10		Пироксилиновый порох. Классификация пироксилиновых порохов. Компоненты пироксилиновых порохов и их назначение. Свойства пироксилинового пороха	2	6	Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,5
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5	6	7	8
11, 12		Технология получения пироксилинового пороха и применение в военном деле и народном хозяйстве			Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,5
13		Баллиститный порох. Компоненты баллиститных порохов и их назначение. Свойства пороха, технология получения	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,5
14		Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве: в нефтедобывающей и горнодобывающей промышленностях, в МГД-генераторах, для резки металлов, для фейерверков, в противоградовых ракетах	2	6	Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	0,5
15		Смесевые ракетные твердые топлива (СРТТ). Компоненты СРТТ и их назначение. Принципиальная схема изготовления СРТТ. Применение в народном хозяйстве	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы. Подготовка к коллоквиуму	1,0 4,0
16		Пиротехнические составы. Общие сведения о пиротехнических составах. Классификация пиротехнических составов: осветительные, сигнальные, трассирующие, зажигательные, дымовые, пестицидные. Принцип компоновки. Компоненты пиротехнических составов. Технология получения			Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы	1,0	Коллоквиум
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5	6	7	8
17		Использование пиротехнических составов в народном хозяйстве: для тушения лесных пожаров, для борьбы с заморозками, для исследования космического пространства, для горячей штамповки, в противоградовых ракетах, в газогенераторах, для искусственного выпадения осадков, в фейерверках и салютах	2		Проработка конспектов лекций и рекомендуемой литературы

3 ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПИСАНИЕ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

В процессе изучения дисциплины «Введение в технологию энергонасыщенных материалов» предусмотрены следующие контрольные точки (таблица 4).

Таблица 4 – Контрольные точки

Контрольная точка	Вес
Текущий контроль
1 Защита лабораторных работ	0,15
2 Коллоквиумы	0,35
Итоговый контроль
Экзамен	0,5

Весь курс делится на два модуля. По каждому модулю проводится коллоквиум.

МОДУЛЬ 1

Тема 1. Взрывчатые вещества

1. Понятие об энергетических конденсированных системах. Историческая справка. Классификация взрывчатых веществ (ВВ): инициирующие, бризантные, метательные и пиротехнические составы. Виды взрывчатых превращений: горение, взрыв, детонация.

Чувствительность (ВВ) к начальному импульсу (наколу, удару, трению, детонации, сотрясению).

2. Стойкость ВВ: физическая и химическая. Методы определения химической стойкости.

3. Действие взрыва на окружающую среду: фугасное и бризантное действие.

4. Понятие о боеприпасах и выстрелах. Устройство артиллерийского выстрела.

5. Инициирующие ВВ: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца, тетразен. Получение их, физические, химические и взрывчатые свойства.

6. Средства инициирования: капсюли-воспламенители и капсюли-детонаторы. Устройство их и применение.

7. Бризантные ВВ. Нитроглицерин. Получение, свойства, применение.

Гексоген. Получение, свойства, применение. Октоген. Получение, свойства, применение.

Тротил. Получение, свойства, применение. Нитраты целлюлозы (НЦ). Марки НЦ. Получение, свойства, применение.

8. Промышленные ВВ. Классификация. Простейшие гранулированные ВВ Аммиачно-селитренные ВВ. Принцип компоновки их. Водосодержащие, эмульсионные, нитроэфиросодержащие, предохранительные, конверсионные промышленные ВВ.

9. Применение ВВ в народном хозяйстве: для штамповки и сварки взрывом, для добычи полезных ископаемых, в сейсморазведке, в сельском хозяйстве, для борьбы со стихийными бедствиями, для получения алмазов и нитрида бора.

Вопросы к первому коллоквиуму

1. Энергетические конденсированные системы (ЭКС) и их роль в жизни государства.

2. Классификация ЭКС по безопасности и использованию.

3. Общие сведения о взрывчатых веществах. Виды взрывчатого превращения.

4. Чувствительность взрывчатых веществ к удару, наколу, тепловому импульсу, к детонации.

5. Физическая и химическая стойкость взрывчатых веществ. Методы оценки химстойкости.

6. Действие взрыва на окружающую среду (фугасное и бризантное действие).

7. Понятие о выстреле. Элементы артиллерийского выстрела.

8. Инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца, тетразен). Реакции получения. Свойства и применение.

9. Средства воспламенения, их классификация. Устройство капсюлей-воспламенителей.

10. Средства детонирования, их классификация. Устройство капсюлей-детонаторов и детонирующего шнура.

11. Бризантные ВВ (БВВ). Общие свойства БВВ. Индивидуальные БВВ и смесевые. Промышленные ВВ.

12. Нитроглицерин. Способы получения. Свойства и применение.

13. Нитраты целлюлозы. Марки нитратов целлюлозы и их применение.

14. Стадии получения нитратов целлюлозы и их назначение.

15. Свойства нитратов целлюлозы.

16. Октоген. Способ получения. Свойства и применение.

17. Гексоген. Способ получения. Свойства и применение.

18. Тринитротолуол. Способ получения. Свойства и применение.

19. Промышленные ВВ, их классификация.

20. Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества (АСВВ). Принцип компоновки. Простейшие гранулированные ВВ.

21. Смеси аммиачной селитры с тротилом (аммониты и граммониты). Состав, свойства и применение.

22. Общие сведения о водосодержащих ВВ. Принцип их получения. Свойства и применение.

23. Эмульсионные ВВ. Способ их получения. Свойства и применение.

24. Нитроэфиросодержащие ВВ – динамиты и детониты. Свойства и применение.

25. Предохранительные ВВ. Особенность их компоновки. Применение предохранительных ВВ.

26. Снаряжение боеприпасов взрывчатыми веществами (метод заливки, шнекования и прессования).

27. Применение взрывчатых веществ в народном хозяйстве (для добычи полезных ископаемых и сейсморазведке).

28. Применение ВВ для борьбы со стихийными бедствиями, для тушения лесных пожаров и нефтяных и газовых скважин.

29. Применение ВВ для получения сверхтвердых металлов.

30. Применение ВВ в строительстве и в сельском хозяйстве.

31. Применение ВВ для штамповки и сварки металлов.

МОДУЛЬ 2

Тема 2. Пороха

Классификация порохов. Требования, предъявляемые к порохам.

Дымный порох. Компоненты пороха и их назначение. Технология получения. Свойства пороха и его применение.

Пироксилиновые пороха (ПП). Компонентный состав, классифиция. Технология получения, свойства пороха и применение в народном хозяйстве.

Баллиститный порох (БП). Компоненты баллиститных порохов и их назначение. Классификация баллиститных порохов. Технология получения. Свойства пороха и применение его в народном хозяйстве: в нефтедобывающей и горнодобывающей промышленностях, в МГД-генераторах, для резки металлов, для фейерверков, в противоградовых ракетах.

Смесевые ракетные твердые топлива. Отличие их от ПП и БП. Применение.

Тема 3. Пиротехнические составы

Общие сведения о пиротехнических составах (ПС). Классификация ПС. Принцип Компоновки. Схема получения ПС. Технология изготовления. Использование пиротехнических составов в народном хозяйстве.

Вопросы ко второму коллоквиуму

1. Что такое порох? Классификация порохов. Общие сведения о порохах.

2. Дымный порох. Компоненты и их назначение. Стадии получения и их назначение.

3. Свойства дымного пороха и его применение.

4. Пироксилиновый порох. Классификация пироксилиновых порохов. Компоненты пироксилиновых порохов.

5. Стадии получения пироксилиновых порохов и их назначение.

6. Свойства пироксилиновых порохов и их применение.

7. Баллиститный порох. Компоненты баллиститных порохов и их применение.

8. Стадии получения баллиститных порохов и их назначение.

9. Применение баллиститных порохов в МГД-генераторах, для добычи нефти и газа.

10. Применение баллиститных порохов в качестве промышленных ВВ.

11. Применение баллиститных порохов в фейерверочных изделиях.

12. Смесевые ракетные твердые топлива (СРТТ). Компоненты и их назначение.

13. Принципиальная схема получения. Применение СРТТ в народном хозяйстве.

14. Пиротехнические составы. Принцип компоновки. Компоненты и их назначение.

15. Классификация пиротехнических составов. Осветительные и сигнальные пиротехнические составы.

16. Зажигательные и дымовые пиротехнические составы.

17. Пестецидные пиротехнические составы.

18. Применение пиротехнических составов в народном хозяйстве.

Лабораторные работы (16 часов)

Наименование и содержание лабораторных работ приведены в таблицах 5, 6.

Таблица 5 – Наименование лабораторных работ

Наименование работ	Объем, час
1 Инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности в химической лаборатории. Инструктаж по правилам работы с взрывчатыми материалами	2
2 Изучение свойств разных видов ВВ (горение БВВ и метательных ВВ)	2
3 Определение чувствительности ВВ к тепловым воздействиям	6
4 Изготовление пиротехнических составов сигнального огня	6

Таблица 6 – Содержание лабораторных работ

Неделя	Содержание работы	Форма контроля
2	Подготовка к лабораторной работе 1. Изучение теоретического материала по теме «Общие сведения об энергетических конденсированных системах. Классификация. Применение ВВ»	Защита лаб. работы
4	Подготовка к лабораторной работе 2. Изучение теоретического материала по теме «Свойства ВВ. Определение чувствительности ВВ к тепловому импульсу. Определение химической стойкости ВВ»	Защита лаб. работы
6	Подготовка к лабораторной работе 3. Изучение теоретического материала по теме «Пиротехнические составы. Классификация. Компоненты и их назначение. Применение»	Защита лаб. работы

4 СТРУКТУРА РЕЙТИНГА ПО КУРСУ

В семестре успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга, корректируемого после каждой контрольной точки по формуле

,

где – оценка за контрольную точку;

– вес контрольной точки.

Cуммирование проводится по всем контрольным точкам от начала семестра до момента вычисления рейтинга. Рейтинг студента оценивается по 100-балльной шкале (таблица 7).

Таблица 7 – Рейтинг студента

100-балльная шкала	Традиционная шкала
0–24	неудовлетворительно
25–49	удовлетворительно
50–74	хорошо
75–100	отлично

Характеристика ответов приведена в таблице 8.

Таблица 8 – Шкала баллов за ответы

Вид работы	Баллы
Баллы 75–100	Баллы 50–74	Баллы 25–49	Баллы 0–25
Устный или письменный ответ	Ответ полный и правильный, материал изложен в логической последовательности, литературным языком	Ответ полный, материал изложен в логической последовательности, но при этом допущены две-три несущественные ошибки	Ответ полный, но при этом допущена существенная ошибка, или ответ неполный, несвязанный	При ответе обнаружено непонимание студентом основного содержания учебного материала, отсутствие ответа

Особо следует отметить, что к экзамену допускаются только те студенты, которые не имеют задолженностей по дисциплине. Для допуска к семестровому заключительному испытанию допускаются студенты, защитившие все лабораторные работы, имеющие проверенный преподавателем конспект лекций, семестровый рейтинг не должен быть ниже 25 баллов.

Для того чтобы повысить рейтинг, студенту предоставляется возможность выполнить в конце семестра реферат, тему которого он выбирает сам из предложенных преподавателем. Задания отличаются уровнем сложности и, следовательно, оцениваются разными баллами.

Если студент не набрал минимальную сумму баллов, он выполняет аудиторную письменную работу, включающую теоретические и практические задания. Каждое задание оценивается в баллах. Для получения положительной итоговой оценки необходимо набрать не менее 50 % от максимальной суммы баллов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горст, и взрывчатые вещества / . – М.: Оборонгиз, 1957.

2. Орлова, и технология бризантных взрывчатых веществ / . – М., 1988.

3. Багал, и технология инициирующих взрывчатых веществ / . – М., 1988.

4. Дубнов, взрывчатые вещества / , , . – М.: Недра, 1988.

5. Смирнов, . Ч. 5. Конверсионные промышленные взрывчатые вещества / , ; под ред. . – М., 1988.

6. Смирнов . Ч. 1. Пороха, смесевые твердые топлива, пиротехнические изделия и взрывчатые вещества для мирных целей / , . – М., 1993.

7. Гиндич, пироксилиновых порохов. Т. 1. Производство нитратов целлюлозы и регенерация кислот / . – Казань: Тат. газ.-журн. изд-во, 1995.

8. Гиндич, пироксилиновых порохов. Т. 2. Производство порохов / . – Казань: Тат. газ.-журн. изд-во, 1995.

9. Жуков, энциклопедический словарь / . – М.: Янус-К, 2000.

10. Фиошина, химии и технологии порохов и твердых ракетных топлив / , . – М., 2004.

11. Краткая энциклопедия по пиротехнике / под ред . – Казань, 2001.

12. Дементьева, в технологию энергонасыщенных материалов: учебное пособие / , , ; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – 2-е изд., доп. и перераб. – Бийск: Изд. Алт. гос. тех. ун-та им. , 2009.

13. Павлов, по направлению подготовки «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий». Введение в специальность: учебное пособие / , ; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008.

14. Жегров, порохов и твердых ракетных топлив в приложении к конверсионным программам / , , . – М.: Изд-во «Архитектура-С», 2006.

15. Бажин, , взрывчатые вещества, их применение: учебное пособие / [и др.]; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008.

16. Марьин, и эксплуатация порохов и взрывчатых веществ: учебник / , В. Боклашов, . – Пенза: ПАИИ, 2005.

17. Дементьева, пиротехнических составов сигнального огня: методические рекомендации к лабораторным работам / , ; БТИ АлтГТУ им. . – Бийск, 2003.

18. Сугак, чувствительности взрывчатых веществ к механическим воздействиям / , ; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008.

19. Сугак, чувствительности взрывчатых веществ к тепловым воздействиям / , ; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008.

Учебное издание

Дементьева Динария Ивановна

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Методические рекомендации по дисциплине ОПД. Ф.12 «Введение

в технологию энергонасыщенных материалов» для студентов

специальности 240702 «Химическая технология

полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив»

Редактор

Подписано в печать 05.06.2010. Формат 60×84 1/16

Усл. п. л. –1,05. Уч.-изд. л.–1,13

Печать – ризография, множительно-копировальный

аппарат «RISO EZ300»

Тираж 25 экз. Заказ 2010-91

Издательство Алтайского государственного

технического университета

г. Барна

Оригинал-макет подготовлен ИИО БТИ АлтГТУ

Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ

7