Материаловедение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________

«_____» ___________2011 г.

рабочая программа

По дисциплине «Материаловедение»

По специальности 150601.65 – Материаловедение и технология новых материалов

Факультет Принтмедиа технологий

Кафедра «Материаловедение»

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
Федеральный	Национально-Региональный (вузовский)	Элективный
ОПД Ф.6.1	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
Общие математические и естественнонаучные дисциплины
Общепрофессиональные дисциплины	·
Специальные дисциплины
Дисциплины специализации

Форма обучения	курс	семестр	Трудоемкость дисциплины в часах	Форма итогового контроля
Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа
Очная	3	6	153	85	34		51			68	экзамен
Очно-заочная	3	6	153	68	34		34			85	экзамен
Заочная	3	6	153	34	18		16			119	экзамен

Москва — 2011 г.

Составитель: _ктн, доцент .

Рецензенты: __ дтн, снс

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Материаловедение»

(дата) 18 июня 2011 г, протокол

Зав. кафедрой ____________________//

Одобрена Советом факультета Принтмедиа технологий

(дата) 23 июня 2011 г, протокол

Председатель ____________________//

1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям

1.1. Цель и задачи изучения дисциплины

Целью дисциплины «Материаловедение» является обучение студентов теории строения материалов: металлов, их сплавов, полимеров и т. п., закономерностям поведения материалов при различных воздействиях в процессе их эксплуатации, умению применять полученные знания в разных областях деятельности.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

·  формирование у студентов представления о материале как носителе свойств и объекте практического использования; о видах материалов, их свойствах, областях применения;

·  раскрыть физико-химическую сущность явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации, показать их влияние на свойства материалов;

·  показать зависимость между составом, строением и свойствами материалов;

·  изучить способы формирования заданных свойств материалов, современные методы получения и технологию обработки материалов;

·  сформировать навыки контроля и рационального выбора материалов, с учетом особенностей технологического процесса переработки и требований, предъявляемых к конечному продукту;

Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины:

Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные в результате изучения дисциплин «Химия» (основные понятия химии, учение о растворах, основы термодинамики), «Органическая химия» (классы органических соединений), «Коллоидная химия» (поверхностные явления, свойства дисперсных систем), «Физика-химия полимеров» (свойства полимеров, агрегатные и физические состояния полимеров), «Физика» (механика, механика сплошных сред).

Дисциплина, в свою очередь, является базовой для последующих дисциплин циклов ОПД и СД: Методы исследования материалов и процессов; Физика и химия материалов и покрытий; Моделирование и оптимизация материалов и технологических процессов; Теория и технология процессов производства, обработки и переработки материалов и нанесения покрытий.

1.2. Требования к знаниям и умениям

В результате освоения дисциплины студент должен

- знать:

q  строение, свойства и область применения основных групп полиграфических и упаковочных материалов;

q  современные способы производства и модификации материалов для полиграфии и упаковочного производства;

q  взаимосвязи между строением и свойствами материалов, современные тенденции в создании и производстве новых материалов;

q  влияние свойств материалов на ресурсосбережение и эффективность технологических процессов, качество, выпускаемой продукции.

- владеть:

·  специальной терминологией материаловедения;

·  методами выбора материалов для конкретных практических задач

- уметь:

q  определять основные свойства материалов, используемых в производстве книг, газет, журналов, рекламы, упаковки и другой продукции;

q  оценивать поведение материалов при воздействии на них различных эксплутационных факторов;

q  проводить сбор данных о существующих типах и марках материалов, их структуре и свойствах применительно к решению поставленных задач с использованием баз данных, литературных источников, нормативных документов;

проводить оптимальный выбор материала в зависимости от назначения и условий эксплуатации. 2. Содержание дисциплины

2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.

№п/п	Наименование тем, разделов	Общая трудоемкость (часов)
Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
1	Тема 1. Введение	1	1
2	Тема 2. Основы строения и свойств материалов	2	2
3	Тема 3. Металлы и сплавы	16	6		10
4	Тема 4. Неорганические силикатные материалы	2	2
5	Тема 5. Общие сведения о полимерных материалах. Пластмассы	8	4		4
6	Тема 6. Полимерные пленочные материалы	15	4		11
7	Тема 7. Резиновые материалы	12	4		8
8	Тема 8. Клеящие материалы	10	4		6
9	Тема 9. Связующие печатных красок	12	4		8
10	Тема 10. Красящие вещества	7	3		4
	итого	85	34		51

2.2. Содержание разделов дисциплины

2.2.1. Введение.

Задачи и значение дисциплины. Краткие сведения об истории развития науки о материалах. Современное материаловедение и его значение в ускорении научно-технического прогресса. Классификация материалов.

2.2.2. Основы строения и свойств материалов

Понятие о кристаллических и аморфных веществах. Кристаллическое строение металлов. Основные типы кристаллических решеток. Анизотропия в кристаллах. Дефекты строения реальных кристаллов.

Механические свойства и классификация методов механических испытаний материалов.

2.2.3. Металлы и сплавы

Понятие о металлических сплавах. Кристаллизация и строение сплавов. Виды двойных сплавов: твердые растворы, механические смеси, химические соединения.

Основные типы диаграмм состояния двойных сплавов. Критические точки диаграммы состояния и характерные линии. Связь между свойствами сплавов и типами диаграмм. Железо и его соединения с углеродом, их характеристика и свойства. Углеродистые стали. Чугуны. Легированные стали. Цветные металлы и сплавы на их основе.

2.2.4. Неорганические силикатные материалы

Стекло. Стеклянные волокна. Их использование в производстве полиграфической и упаковочной продукции.

2.2.5. Общие сведения о полимерных материалах. Пластмассы.

Специфические свойства полимеров и олигомеров. Аморфные и кристаллические полимеры. Особенности механических свойств полимеров. Релаксационные процессы. Классификация по происхождению, по отношению к нагреванию, по полярности, по пространственному строению макромолекул, по химической природе атомов элементов. Взаимосвязь строения и свойств полимеров. Основные группы полимеров, используемые в полграфии и их свойства. Межмолекулярные взаимодействия в полимерах и олигомерах, понятия адгезии и когезии.

Пластмассы. Определение, классификация. Основные свойства пластмасс: прочность, коэффициент трения, теплофизические свойства.

Технология изготовления изделий из пластмасс. Классификация способов производства этих изделий.

2.2.6. Полимерные пленочные материалы

Получение и способы модификации полимерных пленочных материалов. Цель, природа и эффективность введения различных добавок в полимеры. Ориентация пленок. Поверхностная модификация.

Специфические требования к пленочным материалам в зависимости от их назначения: упаковка, печать, ламинирование и др. Основные группы пленочных материалов, их свойства и область применения.

Многослойные пленочные материалы. Пленочные материалы со специальными свойствами.

2.2.7. Резиновые материалы

Резины. Определения. Состав и назначение инградиентов. Вуланизация. Влияние состава резин на их свойства. Классификация резин. Механические свойства резин и их особенности.

Специфические требования к резинам используемым в полиграфии. Офсетные резинотканевые полотна: строение, свойства, ассортимент. Резина в качестве материала для изготовления красочных и увлажняющих валиков. Другие эластомеры, применяемые для этих целей. Их сравнительная характеристика.

2.2.8. Клеящие материалы

Общие сведения о клеях, состав и их классификация. Основные положения теории склеивания. Свойства клеевых соединений. Синтетические полимеры в качестве клеящих веществ. Понятие о дисперсионных клеях. Клеи растительного и животного происхождения. Неорганические клеи. Понятие о герметиках.

2.2.9. Связующие печатных красок

Общие сведения о печатных красках. Классификация связующих по принципу закрепления.

Смолы в качестве пленкообразователей: требования, свойства, ассортимент. Высыхающие и невысыхающие растительные масла. Алкидные смолы.

Органические растворители. Требования к органическим растворителям для производства печатных красок. Ассортимент органических растворителей, применяемых для производства печатных красок.

Виды и основные свойства ФПК. Химические реакции, протекающие при фотополимеризации. Основные компоненты ФПК. Использование ФПК в полиграфии. УФ-отверждаемые связующие для печатных красок и лаков.

2.2.10. Красящие вещества

Основные положения теории цветности. Классификация красящих веществ. Получение пигментов и красочных лаков. Ассортимент красящих веществ для изготовления печатных красок. Основные свойства пигментов.

2.2. Лабораторные занятия, их наименование, объем в часах

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-емкость (час.)
1.	3	Определение твердости металлов. Идентификация материалов по кривым охлаждения и дилатометрическим кривым.	4
2.	5	. Идентификация полимерных материалов	4
3.	6	Механические свойства (прочностные и деформационные). Определение сопротивления раздиранию, прочности и предельного удлинения при растяжении. Стойкость поверхности пленочных материалов к истиранию. Структурные свойства: масса, толщина, расчет плотности. Термостабильность.	8
4.	7	Изучение свойств ОРТП. Толщины и равномерности по толщине. Деформационных свойств. Влияние поверхности ОРТП на процесс красковосприятия и краскопереноса. Набухание резин в растворителях. Определение твердости ОРТП.	4
5.	8	Сравнительная характеристика свойств различных групп клеёв, определение вязкости, липкости, прочности склейки, эластичности клеевой пленки.	4
7.	9	Изучение физических свойств растворителей, используемых для изготовления связующих печатных красок: вязкости, летучести, коэф. преломления. Изучение процессов закрепления красок и влияние различных факторов на эти процессы. Влияние сиккативов на скорость высыхания красок	8
8.	10	Изучение основных свойств пигментов (маслоемкость, дисперсность	2

2.4. Курсовая работа, её характеристика

Не предусмотрена.

2.5. Организация самостоятельной работы

	Наименование тем, разделов	Виды и формы самостоятельной работы * (распределение по часов по формам обучения)
Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)	Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т. п.)	Выполнение домашних контрольных и иных заданий	Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т. ч. коллоквиум, тестирование и пр.)	Подготовка к зачету (экзамену)
Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная
1	Тема 1. Введение									2	1	2		2	2	2
2	Тема 2. Основы строения и свойств материалов									4	1	4		4	4	4
3	Тема 3. Металлы и сплавы	2	2	2						6	2	4		4	4	4
4	Тема 4. Неорганические силикатные материалы									4	1	2		2	2	2
5	Тема 5. Общие сведения о полимерных материалах. Пластмассы	2	2	2						6	1	4		4	4	4
6	Тема 6. Полимерные пленочные материалы	4	4	4						6	2	4		4	4	4
7	Тема 7. Резиновые материалы	2	2	2						8	2	4		4	4	4
8	Тема 8. Клеящие материалы	2	2	2						7	2	4		4	4	4
9	Тема 9. Связующие печатных красок	4	4	4						9	2	6		5	5	5
10	Тема 10. Красящие вещества	2	2	2						4	1	2		2	2	2

3. Учебно-методические материалы по дисциплине

3.1. Обязательная литература

1.   Материаловедение./Под ред. и др. – М.: Из-во МГТУ им. Баумана, 2009.

2.   Материаловедение. Лабораторные работы. – М.:МГУП, 2006.

3.2. Рекомендуемая литература

Нельсон полиграфист должен знать о красках (пер. с англ.).-М.: ПРИНТ-МЕДИА центр, 2005.

2.  , Поверхностная модификация полимеров, М.,МГУП, 2008 г.

Наумов полиграфического материаловедения. – М.: МГУП, 2005. Крыжановский изделий из полимерных материалов: учеб. пособие. – СПб.: Профессия, 2008. Фетисов и технология металлов: учеб. для студентов машиностроит. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 2007. Бондаренко : учеб. - М.: Высш. шк., 2007. Мельников красителей: учеб. пособие для вузов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. полимерные композиционные материалы: Научное издание. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2010. , Комаров механической массы:учебное пособие для вузов.- Архангельск: АГТУ, 2006

3.2. Материально-технические средства обеспечения преподавания дисциплины

Лабораторные занятия проводятся в специализированных лабораториях, оснащенных приборами, необходимыми для выполнения работ из всех разделов курса. В случае отсутствия необходимых приборов студенты используют уже готовые, оригинальные рентгенограммы, термограммы и т. п.