Программа - Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии

Направление: 150100.68 - Материаловедение и технологии материалов

Программа - Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии

Общенаучный цикл Базовая часть

Философские проблемы науки и техники

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Философские проблемы науки и техники» являются:

А) Освоение магистрами современных знаний в области философии техники. Знание базовых понятий – науки, техники, технологии и техносферы.

Б) Освоение магистрами истории взаимосвязей науки и техники;

В) Освоение магистрами моделей роста научного знания и его динамики в областях науки и техники.

Г) Освоение магистрами специфики естественных и технических наук, этапами рационализации техники, ролью науки и техники в современном обществе.

Д) Освоение магистрами методологии науки и применение ими учения о методе в своей профессиональной деятельности.

Е) Освоение магистрами новых направлений технических наук и материаловедения, их общенаучного и социально-экономического значения.

Ж) Связь неклассических технических наук и современных технологий (нано-, био - и информационных технологий) с экономикой, политикой, правом и этикой.

2. Содержание дисциплины «Философские проблемы науки и техники»

1. Философский анализ науки как знания, деятельности и социального института. Роль философии в науке.

2. Модели взаимодействия науки и техники; сущность техники и ее роль в культуре и обществе;

3. Фундаментальные и прикладные исследования в научном и техническом знании. Их соотношение в познании.

4. Естественные и технические науки: специфика, сходство и отличие, методы познания и взаимосвязь в истории.

5. Структура научного знания (от локального до научной картины мира);

6. Три области технического знания: техническая теория, научно-техническая область и инженерная.

7. Взаимосвязь естественных, технических и гуманитарных наук в современной научной картине мира.

8. Математизация естественных и технических наук. Роль метода математического моделирования в познании.

9. Новые направления материаловедческих дисциплин, их общенаучное и социально-экономическое значение.

10. Внутридисциплинарная, междисциплинарная и трансдисциплинарная передача знания в процессах взаимодействиях наук.

11. Научные революции и традиции.

12. Наука, техника и технология в современном информационном обществе. Этика и ответственность в технике.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Общекультурные компетенции:

1. способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень и профессионализм, устранять пробелы в знаниях и обучаться на протяжении всей жизни (ОК-1);

2. владение навыками развития научного знания и приобретения нового знания путем исследований, оценки, интерпретации и интегрирования знаний, проведения критического анализа новых идей (ОК-2);

3. способность к использованию на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ (ОК-4);

4. способность проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности (ОК-5);

Профессиональные компетенции:

- владеть базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развивает их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов (ПК-1);

- владеть основными положениями и методами социальных, гуманитарных и экономических наук и применяет их при решении профессиональных задач с учетом последствий для общества, экономики и экологии (ПК-2);

- использовать на практике интегрированные знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления "Материаловедение и технологии материалов", уметь выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии (ПК-3);

- способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного, научно-педагогического и производственного профиля своей профессиональной деятельности (ПК-4);

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

- формы и методы научного познания. Функции философии в науке.

- философские проблемы развития науки и техники: традиции, революции и механизмы трансформации и модификации научных знаний;

- генезис естественных и технических наук;

- историю и методологию науки и техники;

- математическое моделирование как метод развития научно-технической области знания;

2) Уметь:

- оперировать основными понятиями философии науки и техники:

- ориентироваться в разнообразной литературе по философии науки и техники;

- анализировать информацию в области проблем развития научного знания;

- с позиций философии находить и обобщать аналогии в развитии науки, техники и технологии.

3) Владеть:

- философской культурой научного мировоззрения;

- общенаучными познавательными принципами и методами: верификации и фальсификации, дополнительности, целостности, редукции и контрредукции, системного подхода и системного анализа, методов аналогии, моделирования, гипотетико – дедуктивного метода, метода формализации и аксиоматизации;

- способами организации и доказательности научного знания с помощью формально – логических методов: анализа и синтеза, индукции и дедукции, абстрагирования;

- опытом обоснования выбора своей научной и профессиональной позиции.

Математическое моделирование и современные проблемы наук о материалах и процессах

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины Математическое моделирование и современные проблемы наук о материалах и процессах

а) ознакомить студентов магистратуры с общими принципами и основными этапами построения моделей степенью адекватности модели реальному объекту на примерах конкретных технологических процессов получения современных металлических материалов.

б) ознакомить студентов с историей развития материаловедения и технологии металлов, современными проблемами физического металловедения и теорией литья, обработки металлов давлением и др. видов обработки материалов, а также проблемами создания научных основ управления структурой и свойствами материалов.

2. Содержание дисциплины «Математическое моделирование и современные проблемы наук о материалах и процессах»

1. Общие методологические вопросы математического моделирования; Подобие как теоретическая основа моделирования; технические средства и практические приемы моделирования; методы математического моделирования при решении проблем разработки и использования материалов с заданными технологическими и функциональными свойствами

2. История развития материаловедения и технологии материалов; современные проблемы науке о материалах; проблемы создания научных основ управлениях структурой и свойствами материалов.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Математическое моделирование и современные проблемы наук о материалах и процессах»

Общекультурные компетенции:

1.ОК-2 владеет навыками развития научного знания и приобретения нового знания путем исследований, оценки, интерпретации и интегрирования знаний, проведения критического анализа новых идей;

Профессиональные компетенции:

1. ПК-1 владеет базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развивает их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов;

2. ПК-2 владеет основными положениями и методами социальных, гуманитарных и экономических наук и применяет их при решении профессиональных задач с учетом последствий для общества, экономики и экологии;

3.ПК-3 использует на практике интегрированные знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления "Материаловедение и технологии материалов", умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии;

4. ПК-4 способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного, научно-педагогического и производственного профиля своей профессиональной деятельности;

5. ПК-7 понимает и самостоятельно использует физические и химические основы, принципы и методики исследований, испытаний и диагностики веществ и материалов, имеет навыки комплексного подхода к исследованию материалов и технологий их обработки и модификации, включая стандартные и сертификационные испытания материалов изделий и процессов.

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: принципы и методы моделирования структуры материалов и протекающих в них процессов; новых теоретические подходы в описании состояния и свойств материалов, явлений и процессов в них;

Уметь: использовать новые научные подходы и методы математического моделирования при решении проблем разработки и использования материалов с заданными технологическими и функциональными свойствами;

Владеть: современными подходами и методами математического моделирования при разработке новых материалов и процессов их производства, обработки и модификации.

Вариативная часть

Философия

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины Философия являются

а) формирование знаний об исторических и современных проблемах развития теоретического (в том числе научного) знания о природе, человеке и обществе;

б) раскрытие сущности социальных процессов, происходящих в современном обществе, а также социокультурный и исторический контекст их формирования и развития;

в) обучение технологии получения знаний об основных мировоззренческих и методологических проблемах, возникающих на современном этапе социального развития в науке и в других сферах общественной деятельности;

г) обучение способам применения полученных исторических и теоретических знаний, в том числе выработка критериев общественного взаимодействия в ситуации плюрализма мнений и концепций.

2. Содержание дисциплины «Философия»

Философия, ее роль в обществе и значение для научного познания

Структура философского знания. Основные исторические этапы становления философского знания от древности по новейшего времени

Философское учение о бытии и материи, многообразие трактовок бытия и сознания

Философская теория познания и диалектика

Философия природы. Социальная философия, проблемы, перемены и перспективы развития современной цивилизации

Философское учение о человеке, культуре и ценностях.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Общекультурные компетенции

· ОК-1 (способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень);

· ОК-2 (способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности);

· ОК-6 (способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знания, непосредственно не связанных со сферой деятельности);

· Профессиональные компетенции:

ПК-2 (на основе знания педагогических приемов принимать непосредственное участие в учебной работе кафедр и других учебных подразделений по профилю направления «Информатика и вычислительная техника»).

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

а) основные направления, проблемы, теории и методы философии,

б) современные (новоевропейские и пост-новоевропейские) тенденции развития философии, в том числе в области науки, техники и технологии;

в) содержание современных философских дискуссий по проблемам общества и общественного развития

2) Уметь:

а) использовать знания по философии для совершенствования общекультурной и профессиональной деятельности;

б) формировать и аргументировано отстаивать собственную позицию по различным проблемам;

в) использовать положения и категории философии для оценивания и анализа различных социальных тенденций, процессов и явлений.

г) осуществлять переход от эмпирического к теоретическому уровню анализа;

д) определять объект и предмет исследования; формулировать проблему, цель, задачи и выводы исследования.

3) Владеть:

а) навыками публичной речи (развивать и совершенствовать способности к диалогу, к дискуссии);

б) логическими приемами ведения дискуссии и полемики, приемами формирования и аргументированного изложения собственной точки зрения;

в) навыками критического, исследовательского отношения к предъявляемой аргументации,

г) навыками восприятия и анализа философских аспектов различных социально и личностно значимых проблем

Иностранный язык

Цели дисциплины:

а) расширение лингвистических представлений, знаний и умений;

б) совершенствование культуры межличностного и делового общения в профессионально значимых ситуациях;

в) формирование навыка использования иностранного языка в качестве инструмента обмена профессионально-значимой информацией.

Задачи дисциплины:

а) формирование у студентов умения использовать иностранный язык в деловом и профессиональном общении;

б) приобретение студентами умения работать с научной и справочной литературой при осуществлении профессиональной деятельности;

в) передача студентам практических знаний в области лексики и грамматики делового и профессионального иностранного языка.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

1. Способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень и профессионализм, устранять проблемы в знаниях и обучаться на протяжении всей жизни (ОК-1).

2. Способен свободно пользоваться русским и иностранным языками, как средством делового общения, базовой и специальной лексикой и основой терминологией по направлению подготовки, владеет навыками в устной и письменной коммуникации, презентации планов и результатов собственной и командной деятельности, изложении проблем и решений, четких и ясных выводов с аргументированным изложением лежащих в их основе знаний и соображений любой аудитории (ОК-3).

3. Владеет основными положениями и методами социальных, гуманитарных и экономических наук и применяет их при решении профессиональных задач с учетом последствий для общества, экономики и экологии (ПК-2).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

а) требования к переводу научно-технической литературы (точность и адекватность подлиннику);

б) особенности перевода иностранной литературы на русский язык и русской литературы на иностранный;

в) основные иностранные термины, определения и понятия, связанные с будущей профессиональной деятельностью магистранта;

г) словосочетания, сокращения и условные обозначения в структуре научно-технического текста, технической документации и чертежей;

2) Уметь:

а) выбирать должный уровень формальности; ясно определять цель послания (статьи, патента, письма, отчета, инструкции, рекламного материала), выбирать уместный стиль в зависимости от жанра; ставить проблему, убеждать, соглашаться, возражать или отказывать, информировать, подбирать аргументы; структурировать и оформлять письменный текст;

б) понимать значение, заложенное в тексте, а затем выразить это значение максимально близко средствами другого языка: т. е. уметь сравнивать и сопоставлять специфику лексического строя и грамматических конструкций родного языка и иностранного;

в) использовать информационные технологии для поиска, осмысления и интерпретации информации на иностранном языке;

г) формулировать задачи научных исследований на основе анализа научно-технической информации на русском и иностранном языке;

3) Владеть:

а) приемами скоростного и аналитического чтения: отбора необходимой информации, умения отсекать малозначимую информацию, оценивать её важность и обобщать факты, понимание смысла текста, расшифровка истинной цели текста, адекватной реакции на прочитанное;

б) приёмами самостоятельной и индивидуальной работы со справочными материалами, базами данных, компьютерными технологиями для формирования потребности к самообразованию, что подводит к необходимости самостоятельного изучения иностранного языка на протяжении всей жизни;

Педагогика высшей школы

Дисциплина М2.В. ДВ.1" Педагогика высшей школы "

Кафедра-разработчик рабочей программы

«Инженерная педагогика и психология»

Цели и задачи магистерской программы: подготовка выпускника, способного успешно работать в сфере профессионально-педагогической деятельности, сотрудничать с научно-образовательными центрами, работающими в данной области, а также развитие профессионально-педагогического мышления магистрантов, формирование у них научно-педагогических знаний и умений, необходимых как для преподавательской деятельности, так и для повышения общей профессиональной компетентности и профессиональной культуры.

В результате освоения образовательной программы «Педагогика высшей школы» магистр будет обладать знаниями о специфике педагогической деятельности преподавателя высшей школы и психологических основах педагогического мастерства преподавателя, новых технологиях, методах и средствах организации образовательного процесса в высшей школе.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

- (ОК-1) способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень и профессионализм, устранять пробелы в знаниях и обучаться на протяжении всей жизни;

- (ОК-2) владеет навыками развития научного знания и приобретения нового знания путем исследований, оценки, интерпретации и интегрирования знаний, проведения критического анализа новых идей;

- (ОК-4) использует на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом, работе в междисциплинарной команде;

- (ОК-6) способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);

- (ОК-8) владеет навыками формирования и аргументации собственных суждений и научной позиции на основе полученных данных, умеет анализировать и делать выводы по социальным, этическим, научным и техническим проблемам, возникающим в профессиональной деятельности, с учетом экологических последствий;

- (ПК-1) владеет базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развивает их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов;

- (ПК-2) владеет основными положениями и методами социальных, гуманитарных и экономических наук и применяет их при решении профессиональных задач с учетом последствий для общества, экономики и экологии;

- (ПК-3) использует на практике интегрированные знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления "Материаловедение и технологии материалов", умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии;

- (ПК-4) способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного, научно-педагогического и производственного профиля своей профессиональной деятельности;

- (ПК-5) владеет умением и навыками самостоятельного использования современных информационно-коммуникационных технологий, глобальных информационных ресурсов в научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности в области материаловедения и технологии материалов;

- (ПК-9) имеет навыки самостоятельного сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-технической информации по тематике исследования, разработки и использования технической документации, основных нормативных документов по вопросам интеллектуальной собственности, подготовки документов к патентованию, оформлению ноу-хау на основе знаний основных положений в области интеллектуальной собственности, патентного законодательства и авторского права РФ;

- (ПК-20) владеет навыками организационно-управленческой работы с малым коллективом и принятия решений.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

- методы, формы и средства организации учебного процесса в высшей школе;

- методы проектирования учебных дисциплин;

- основы педагогической деятельности и ее особенности;

- современные инновационные технологии обучения;

2) Уметь:

- осуществлять направленный выбор методов контроля знаний;

- применять знания о нормах профессиональной этики педагога, проявлять понимание ответственности перед студентами, стремление к установлению с ними отношений партнерства, сотрудничества и сотворчества;

- применять знания педагогики для интенсификации процессов обучения и воспитания;

- применять знания о современных тенденциях развития профессионального образования для совершенствования образовательной деятельности;

3) Владеть:

- методами контроля и оценивать эффективность педагогических технологий в подготовки будущих специалистов;

- способностью к сравнительному анализу отечественного и зарубежного опыта в области подготовки специалистов.

- психолого-педагогическими знаниями в профессиональной деятельности и организации учебного процесса по предмету.

Физика полярных гетерогенных сред

1. Цели освоения дисциплины «Физика полярных гетерогенных сред»

а) формирование знаний об особенностях строения полярных гетерогенных сред, изучение их физических свойств;

б) изучение основных экспериментальных закономерностей и теоретических моделей в области физики полярных гетерогенных сред;

в) освоение современных методов исследования свойств полярных гетерогенных сред, получение навыков и умений проведения экспериментальных исследований;

г) подготовка специалистов, адаптированных к потребностям современной промышленности, способных самостоятельно использовать полученные знания для улучшения качества продукции, надежности и безопасности;

2. Содержание дисциплины «Физика полярных гетерогенных сред»

Виды полярных гетерогенных сред. Основные характеристики полярных гетерогенных сред. Строение и свойства полярных гетерогенных сред. Поляризация в постоянном электрическом поле Поляризация в переменном электрическом поле. Электропроводность полярных гетерогенных сред.

2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОК-1 –культура мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;

ОК-11 – владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией

Профессиональные компетенции:

ПК-1 – владение базовыми знаниями математических и естественнонаучных дисциплин и дисциплин общепрофессионального цикла в объеме, необходимом для использования в профессиональной деятельности основных законов соответствующих наук, разработанных в них подходов, методов и результатов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

ПК -6 – владение навыками использования принципов и методик комплексных исследований, испытаний и диагностики материалов, изделий и процессов их производства, обработки и модификации, включая стандартные и сертификационные испытания

ПК -11- владение навыками использования технических средств для измерения и контроля основных параметров технологических процессов, свойств материалов и изделий из них

Специальные компетенции:

Способность применять знания закономерностей взаимосвязи состава и структуры энергонасыщенных материалов и их компонентов с комплексом их физико-химических и физических свойств, знания по физико-химическим основам процессов получения и переработки энергонасыщенных материалов для прогнозирования и регулирования их основных эксплуатационных свойств, определения и оптимизации параметров технологического процесса их получения, постановки задач по исследованию и проектированию новых энергонасыщенных материалов и изделий,

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

¨ - особенности строения полярных гетерогенных сред, их структурные характеристики;

¨ - основные экспериментальные закономерности и теоретические представления физики полярных гетерогенных сред;

2) Уметь:

¨ обосновано выбирать оборудование, машины и механизмы для обработки давлением порошкообразных материалов;

¨ анализировать и применять на практике современные приемы и методы обработки материалов;

¨ выбирать оптимальные условия работы оборудования в технологическом процессе;

3) Владеть:

¨ - расчетными и экспериментальными методами анализа физических свойств полярных гетерогенных сред и прогнозирования их поведения в различных условиях эксплуатации.

Физика диэлектриков

1. Цели освоения дисциплины «Физика диэлектриков»

а) формирование знаний об особенностях строения твердых и жидких диэлектриков, изучение их физических свойств;

б) изучение основных экспериментальных закономерностей и теоретических моделей в области физики диэлектриков;

в) освоение современных методов исследования свойств диэлектриков, получение навыков и умений проведения экспериментальных исследований;

2. Содержание дисциплины «Физика диэлектриков»

Виды диэлектриков. Основные характеристики диэлектриков. Строение и свойства жидких и твердых диэлектриков. Поляризация диэлектриков в постоянном электрическом поле Поляризация диэлектриков в переменном электрическом поле. Электропроводность диэлектриков. Электрический пробой твердых диэлектриков

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Профессиональные компетенции:

Специальные компетенции:

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

¨ - особенности строения жидких, аморфных и кристаллических диэлектриков, их структурные характеристики;

¨ - основные экспериментальные закономерности и теоретические представления физики диэлектриков;

2) Уметь:

¨ обосновано выбирать оборудование, машины и механизмы для обработки давлением порошкообразных материалов;

¨ анализировать и применять на практике современные приемы и методы обработки материалов;

¨ выбирать оптимальные условия работы оборудования в технологическом процессе;

3) Владеть:

¨ - расчетными и экспериментальными методами анализа физических свойств диэлектриков и прогнозирования их поведения в различных условиях эксплуатации.

Научные основы систематики и создания новых материалов

АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

по дисциплине М1.В. ДВ.2 «Научные основы систематики и создания новых материалов»

по направлению подготовки 150100 «Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии".

Цель дисциплины:

1.1.1. Объект изучения дисциплины - технологии получения различных классов новых материалов, их свойства и области применения.

Предмет изучения - современное состояние разработок изготовления новых нетрадиционных материалов, технологические процессы получения новых материалов и изделия из них.

1.1.2. При организации учебного процесса по дисциплине устанавливаются следующие цели ее преподавания:

а) формирование умения на основе современных достижений науки и техники, совершенствовать традиционные и создавать новые технологии изготовления материалов и изделий

б) подготовка дипломированных специалистов, имеющих знание физико-химических основ технологических процессов изготовления новых материалов для будущей работы в проектных, научно-исследовательских организациях и на производстве;

1.1.3. В результате преподавания данной дисциплины могут быть решены следующие задачи:

а) ознакомление с физико-химическими процессами, происходящими при получении новых материалов различных классов;

б) ознакомление с современными тенденциями развития технологий получения новых материалов для различных отраслей промышленности;

в) освоение технологий производств получения некоторых новых материалов;

г) воспитание профессионально-значимых качеств и личностных свойств специалистов, необходимых для осуществления профессиональной деятельности (описание, обобщение, систематизирование и анализ научных фактов, формирование общих принципов создания технологий новых материалов с учетом специфики областей их применения)

д) изучение свойств новых материалов и областей применения.

В результате обучения студент должен освоить следующие компетенции:

В результате обучающийся должен приобрести следующие профессиональные компетенции:

владеет базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развивает их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов (ПК-1);

использует на практике интегрированные знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления «Материаловедение и технологии материалов», умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии (ПК-3);

способен самостоятельно использовать современные представления наук о материалах при анализе влияния микро - и нано - масштаба на механические, физические, поверхностные и другие материалов, взаимодействия материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками (ПК-8);

углубленно знает основные типы неорганических и органических материалов различного назначения, в том числе наноматериалов, владеет навыками самостоятельного выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований надежности и долговечности, экономичности и экологических последствий их применения (ПК-10);

владеет навыками самостоятельного проектирования технологического процесса производства материала и изделий из него с заданными характеристиками, расчета и конструирования технологической оснастки с использованием современных наборов прикладных программ и компьютерной графики, сетевых технологий и баз данных (ПК-15);

Краткое содержание:

Тема 1. Научная основа систематики материалов.

1.1. Общие представления о классификации материалов. Новые принципы систематики и классификации материалов по типам, классам и видам.

1.2. Таксономия материалов (по ). Классификация материалов по условиям применения, определяющим свойствам и структуре. Таксономические категории. Систематика служебных параметров.

Тема 2. Современные тенденции развития и особенности технологий получения новых материалов.

2.1. Технология как наука, вид и область технической деятельности. Технологический цикл, его стадии и характеристика. Традиционные технологические процессы и операции: литейные и деформационные, термическая и механическая обработка, процесс сборки и формирования разъемных и неразъемных соединений.

2.2. Существо и назначение новых обрабатывающих и формообразующих процессов: статическое, динамическое, циклическое компактирование.

2.3. Мембранные технологии, изостатическое, изотермическое деформирование.

2.4. Процессы сварки: диффузионная и сварка взрывом.

Тема 3. Актуальные проблемы и пути создания высокопрочных и износостойких материалов и покрытий.

3.1. Волновая теория прочности - основа для создания и разработки материалов с демпфирующей структурой. Примеры технологий и методы получения изделий, обладающих демпфирующими свойствами. Свойства материалов с демпфирующей структурой и области их применения.

3.2. Традиционные методы и технологии получения напыленных газотермических покрытий, их недостатки. Материалы, применяемые для напыления, их состав, свойства.

3.3. Технологии и методы упрочнения напыленных покрытий. Классификация упрочняющих обработок покрытий: методы порошковой металлургии и термосиловые методы, использующие концентрированные источники инергии.

3.4. Получение покрытий с применением лазерного излучения. Лазерное легирование неметаллическими компонентами: цементация, азотирование, силицирование, борирование.

3.5. Импульсные методы нанесения порошковых покрытий: электроконтактное припекание покрытий, применение вибрационного воздействия для активирования процессов спекания порошковых покрытий, магнитоимпульсное припекание.

Тема 4. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС).

4.1. Условия осуществления СВС и реагенты. Закономерности распространения фронта горения. Тепловые эффекты и максимальные температуры. Термодинамика СВС.

4.2. Применение СВС в технологии получения неорганических материалов: боридов, гидридов, нитридов, карбидов, силицидов, халькогенидов. Их свойства, области применения.

Тема 5. Спекание порошков как метод получения новых материалов.

5.1. Феноменология процесса спекания порошковых материалов. Физические основы и механизмы спекания. Электронная теория спекания

5.2. Методы активирования спекания: физические и химические. Ступенчатое высокотемпературное уплотнение (СВТУ) - метод получения изделий с минимальной пористостью. Влияние различных факторов на свойства получаемых СВТУ изделий.

Тема 6. Ультрадисперсные порошки тугоплавких соединений. Нанотехнологии.

6.1. Способы получения дисперсных тугоплавких соединений: механическое диспергирование, методы металлотермии, формирование порошков из парогазовой фазы. Гомогенная и гетерогенная конденсация нанопорошков из газовой фазы.

6.2. Физико-химические свойства тугоплавких нанопорошков, области их применения.

6.3. Ультрадисперсные алмазные порошки. Получение алмазных порошков из взрывчатых веществ. Оборудование, условия, исходные вещества для получения алмазных порошков взрывным способом. Свойства и области применения алмазных порошков.

6.4. Алмазоподобные бориды алюминия. Получение, свойства, области применения.

6.5. Фуллерены. Структура фуллеренов. Фуллериты. Электронная структура и сверхпроводимость металлов фуллеренов. Способы получения фуллеренов и фуллеритов. Свойства, области применения.

Тема 7. Аморфные материалы.

7.1. Механизм образования аморфных материалов. Структурные особенности и методы получения аморфных материалов. Свойства, области применения, перспективы развития.

Тема 8. Новые материалы на основе промышленных отходов.

8.1. Промышленные отходы, их виды и классификация. Создание производств на основе малоотходных и безотходных технологий.

8.2. Комплексное использование сырья и вторичных ресурсов. Новые материалы на основе промышленных отходов и использование их в строительстве, дорожных покрытиях и других отраслях промышленности.

Тема 9. Конструирование новых композиционных материалов (КМ).

9.1. КМ: волокнистые и слоистые, дисперсноупрочненные. Роль матрицы и наполнителей в каждой из групп КМ.

9.2. Принципы конструирования волокнистых КМ. Пластичная матрица - непрерывные труднодеформируемые волокна. Хрупкая матрица - пластичные волокна.

9.3. Металлические и полимерные матрицы. Преимущества и недостатки.

9.4. КМ на основе эпоксидных, полиэфирных, фенолоформальдегидных смол. Наполнители: стекловолокна, кварцевые, углеродные, бороволокна. Свойства, области применения.

Современные тенденции развития и создания новых материалов

АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

по дисциплине М1.В. ДВ.2 «Современные тенденции развития и создания новых материалов»

по направлению подготовки 150100 «Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии".

Цель дисциплины:

1.1.2. При организации учебного процесса по дисциплине устанавливаются следующие цели ее преподавания:

а) подготовка дипломированных специалистов, имеющих знание физико-химических основ технологических процессов изготовления новых материалов для будущей работы в проектных, научно-исследовательских организациях и на производстве;

б) формирование умения на основе современных достижений науки и техники, совершенствовать традиционные и создавать новые технологии изготовления материалов и изделий.

1.1.3. В результате преподавания данной дисциплины могут быть решены следующие задачи:

а) ознакомление с современными тенденциями развития технологий получения новых материалов для различных отраслей промышленности;

б) ознакомление с физико-химическими процессами, происходящими при получении новых материалов различных классов;

в) освоение технологий производств получения некоторых новых материалов;

г) изучение свойств новых материалов и областей применения;

д) воспитание профессионально-значимых качеств и личностных свойств специалистов, необходимых для осуществления профессиональной деятельности (описание, обобщение, систематизирование и анализ научных фактов, формирование общих принципов создания технологий новых материалов с учетом специфики областей их применения).

В результате обучения студент должен освоить следующие компетенции:

В результате обучающийся должен приобрести следующие профессиональные компетенции:

Краткое содержание:

Тема 1. Научная основа систематики материалов.

Тема 2. Современные тенденции развития и особенности технологий получения новых материалов.

2.3. Мембранные технологии, изостатическое, изотермическое деформирование.

2.4. Процессы сварки: диффузионная и сварка взрывом.

Тема 3. Актуальные проблемы и пути создания высокопрочных и износостойких материалов и покрытий.

Тема 4. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС).

Тема 5. Спекание порошков как метод получения новых материалов.

Тема 6. Ультрадисперсные порошки тугоплавких соединений. Нанотехнологии.

6.2. Физико-химические свойства тугоплавких нанопорошков, области их применения.

6.4. Алмазоподобные бориды алюминия. Получение, свойства, области применения.

Тема 7. Аморфные материалы.

Тема 8. Новые материалы на основе промышленных отходов.

Тема 9. Конструирование новых композиционных материалов (КМ).

9.1. КМ: волокнистые и слоистые, дисперсноупрочненные. Роль матрицы и наполнителей в каждой из групп КМ.

9.3. Металлические и полимерные матрицы. Преимущества и недостатки.

Профессиональный цикл Базовая часть

Компьютерные и информационные технологии в науке и производстве

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины Компьютерные технологии в науке и производстве являются

а) формирование знаний о компьютерных технологиях, аппаратных средствах обеспечения компьютерных технологий поиска, сбора, анализа, хранения информации, операционных системах, программных средствах, используемых для оценки и прогнозирования свойств материалов и эффективности технологических процессов;

б) обучение технологии поиска, сбора, анализа, хранения информации;

в) обучение способам применения программных средств, используемых для оценки и прогнозирования свойств материалов и эффективности технологических процессов.

2. Содержание дисциплины «Компьютерные технологии в науке и производстве»

Компьютерные технологии в исследовании в области материаловедения и технологии материалов.

Аппаратные средства обеспечения процесса исследования в области материаловедения и технологии материалов

Поддержка информационного обмена в компьютерных системах средствами операционных систем

Системы управления хранилищами данных

Средства автоматизации работы с базами данных

Компьютерные технологии обеспечения поиска и обработки информации

Программные средства статистической обработки экспериментальных данных

Программные средства моделирования технологических процессов

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Общекультурные компетенции:

1. (ОК-6) Способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности.

Профессиональные компетенции:

Общепрофессиональные:

1. (ПК-5) Владеет умением и навыками самостоятельного использования современных информационно-коммуникационных технологий, глобальных информационных ресурсов в научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности в области материаловедения и технологии материалов;

2. (ПК-6) Умеет использовать методы моделирования и оптимизации, стандартизации и сертификации для оценки и прогнозирования свойств материалов и эффективности технологических процессов;

3. (ПК-9) Имеет навыки самостоятельного сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-технической информации по тематике исследования, разработки и использования технической документации, основных нормативных документов по вопросам интеллектуальной собственности, подготовки документов к патентованию, оформлению ноу-хау на основе знаний основных положений в области интеллектуальной собственности, патентного законодательства и авторского нрава РФ;

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать: а) существующие и перспективные компьютерные технологии применительно к материаловедению и технологии материалов;

б) современные методологии компьютерных технологий, необходимые для осуществления профессиональной деятельности; направления и перспективы развития компьютерных технологий;

в) методологию современных компьютерных технологий, позволяющих осуществлять сбор и анализ информации, расширяющих кругозор магистранта, в том числе в новых областях знаний, косвенно связанных со сферой деятельности;

г) возможности программных средств, позволяющих автоматизировать процессы исследования в области материаловедения и технологии материалов;

2) Уметь: а) оценивать и прогнозировать технологические и эксплуатационные свойства материалов с использованием современных компьютерных и информационных технологий

б) применять освоенные компьютерные технологии в своей профессиональной деятельности; осваивать новые средства компьютерных технологий, позволяющих автоматизировать решение современных проблем в области материаловедения и технологии материалов;

в) выбирать подходящие программные средства для получения информации, использовать сетевые технологии для доступа к новой информации с целью использования в практической деятельности новых знаний и умений;

г) выделять отдельные задачи и выбирать для их решения соответствующие программные средства в ходе исследования в области материаловедения и технологии материалов;

3) Владеть: а) навыками использования современных информационных технологий и средств при разработке современных материалов и процессов;

б) средствами компьютерных технологий, позволяющими автоматизировать решение современных проблем в области материаловедения и технологии материалов;

в) компьютерными технологиями формирования банков данных, подключения новых программных средств, обеспечения защиты информации от вредоносных программного обеспечения и сетевых технологий;

г) навыками решения типовых задач исследования в области материаловедения и технологии материалов средствами пакетов прикладных программ.

Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов

1. Цели освоения дисциплины Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов

Знакомство студентов с современными направлениями в создании материалов с превосходными эксплуатационными характеристиками, с технологическими решениями и инженерными подходами эффективного управления структурой и свойствами металлических и неметаллических материалов. В курсе рассматриваются типы современных конструкционных и функциональных металлических и неметаллических материалов, методы и средства их испытаний. Особое внимание в курсе уделяется изучению подходов к созданию материалов со стабильной нанокристаллической структурой, материалов с особыми тепловыми, магнитными и электрическими свойствами. Анализируются возможности модификации промышленных технологий, обеспечивающие получение материалов с улучшенными характеристиками и тем самым выход России на мировой рынок по выпуску изделий для приборостроения, авиастроения, космической техники, атомной энергетики.

2. Содержание дисциплины «Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов»

Тема 1. Введение. Классификация основных типов современных конструкционных и функциональных неорганических (металлических и неметаллических) и органических (полимерных и углеродных) материалов; композитов и гибридных материалов; сверхтвердых материалов; интеллектуальных и наноматериалов, пленок и покрытий.

Тема 2. Технологии получения нанокристаллических материалов и наносистем, особенности их структуры и свойств.

Тема 3. Технологии получения, фазовый состав и структура материалов с особыми магнитными, тепловыми и электрическими свойствами.

Тема 4. Технологии получения, фазовый состав и структура материалов с малой плотностью.

Тема 5. Технологии получения, фазовый состав и структура материалов с высокими упругими свойствами.

Тема 6. Методы и средства испытаний и диагностики, исследования и контроля качества материалов, пленок и покрытий, полуфабрикатов, заготовок, деталей и изделий.

Тема 7. Виды исследовательского, контрольного и испытательного оборудования, аналитической аппаратуры.

Тема 8. Компьютерное программное обеспечение для обработки результатов и анализа полученных данных, моделирования поведения материалов, оценки и прогнозирования их эксплуатационных характеристик.

Тема 9. Технологические процессы производства, обработки и модификации материалов и покрытий, деталей и изделий; оборудование, технологическая оснастка и приспособления; системы управления технологическими процессами.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов»

Общекультурные компетенции:

2.ОК-4 использует на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом, работе в междисциплинарной команде;

3.ОК-7 способен к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) и формулированию новых исследовательских задач на основе возникающих проблем;

Профессиональные компетенции:

1.ПК-3 использует на практике интегрированные знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления "Материаловедение и технологии материалов", умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии;

2.ПК-6 умеет использовать методы моделирования и оптимизации, стандартизации и сертификации для оценки и прогнозирования свойств материалов и эффективности технологических процессов;

3.ПК-8 способен самостоятельно использовать современные представления наук о материалах при анализе влияния микро - и наномасштаба на механические, физические, поверхностные и другие свойства материалов; взаимодействия материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками;

4.ПК-10 углубленно знает основные типы неорганических и органических материалов различного назначения, в том числе наноматериалов, владеет навыками самостоятельного выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований надежности и долговечности;

5.ПК-16 знает и умеет использовать основные категории и понятия общего и производственного менеджмента в профессиональной деятельности, владеет навыками анализа технологического процесса как объекта управления, проведения стоимостной оценки основных производственных ресурсов, обобщения и анализа информации по использованию ресурсов предприятия;

6.ПК-17 владеет основами системы управления качеством продукции и готовностью к внедрению этой системы;

7.ПК-18 владеет основами менеджмента высокотехнологичного инновационного бизнеса, в том числе малого, готовностью применения знаний, умений и навыков в профессиональной деятельности по направлению "Материаловедение и технологии материалов;

8.ПК-19имеет навыки разработки оперативных планов работы первичных производственных подразделений, управления технологическими процессами, оценки рисков и определения мер по обеспечению экологической и технической безопасности разрабатываемых материалов, техники и технологий, умеют выбирать наиболее рациональные способы защиты и порядка в действиях малого коллектива в чрезвычайных ситуациях.

Специальные компетенции:

1.ПСК-4 имеет навыки постановки задач по исследованию и проектированию технологии новых материалов и изделий

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать

- основные типы современных конструкционных и функциональных неорганических (металлических и неметаллических) и органических (полимерных и углеродных) материалов; композитов и гибридных материалов; сверхтвердых материалов; интеллектуальных и наноматериалов, пленок и покрытий;

- методы и средства испытаний и диагностики, исследования и контроля качества материалов, пленок и покрытий, полуфабрикатов, заготовок, деталей и изделий, все виды исследовательского, контрольного и испытательного оборудования, аналитической аппаратуры, компьютерное программное обеспечение для обработки результатов и анализа полученных данных, моделирования поведения материалов, оценки и прогнозирования их эксплуатационных характеристик;

- технологические процессы производства, обработки и модификации материалов и покрытий, деталей и изделий; оборудование, технологическая оснастка и приспособления; системы управления технологическими процессами;

Уметь

- осуществлять разработку проектных материаловедческих и/или технологических решений, проведение патентных исследований с целью обеспечения патентной чистоты новых решений, определения патентоспособности и показателей технического уровня разрабатываемых материалов, изделий и процессов;

- производить проектирование технологических процессов производства, обработки и переработки материалов, установок и устройств, а также технологической оснастки для этих процессов, в том числе с использованием автоматизированных систем проектирования;

- осуществлять технико-экономический анализ альтернативных технологических вариантов;

- осуществлять организацию технологических процессов производства, обработки и переработки материалов, оценки и управления качеством продукции, оценка экономической эффективности технологических процессов;

- осуществлять комплексные технологические и проектные расчеты с использованием программных продуктов;

- выполнять инновационные материаловедческие и технологические проекты, производить оценку инновационных рисков при реализации проектов и внедрении новых технологий, работать в многопрофильной группе специалистов при разработке комплексных проектов;

- осуществлять разработку методических и нормативных документов, технической документации, а также предложений и мероприятий по реализации разработанных проектов и программ;

- исследовать причины брака в производстве и разрабатывать предложения по его предупреждению и устранению, разрабатывать мероприятия по комплексному использованию сырья, по замене дефицитных материалов и изысканию способов утилизации отходов производства, осуществлять выбор систем обеспечения технической и экологической безопасности производства.

Владеть

- новым направлением в материаловедении – созданием и конструированием новых материалов, а также методами их контроля их структуры и свойств с использованием информационных технологий;

- навыками организация и руководства работой первичного производственного, проектного или исследовательского подразделения;

- подходами к управлению технологическими процессами, к обеспечению технической и экологической безопасности производства;

- навыками организации работ по совершенствованию, модернизации, унификации изделий, их элементов;

- навыками организации работы коллектива исполнителей, подразделения или группы, принятие исполнительских решений в условиях спектра мнений, определение порядка выполнения работ организация, организация повышении квалификации сотрудников подразделений в области инновационной деятельности;

- подходами к налаживанию связей с соисполнителями конкретной производственной, научно-исследовательской или научно-технической программы (проекта) - другими подразделениями предприятия или другими предприятиями;

- навыками поиска оптимальных решений при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты;

- навыками организации инновационной деятельности.

Деловой иностранный язык

Цели дисциплины:

а) расширение лингвистических представлений, знаний и умений;

б) совершенствование культуры межличностного и делового общения в профессионально значимых ситуациях;

Задачи дисциплины:

а) формирование у студентов умения использовать иностранный язык в деловом и профессиональном общении;

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

1. Способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1).

2. Способен свободно пользоваться литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, умеет создавать и редактировать тексты профессионального назначения, владеет иностранным языком как средством делового общения (ОК-9).

3. Умеет организовать развитие творческой инициативы, рационализации, изобретательства, внедрение достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использование передового опыта, обеспечивающих эффективную работу подразделения, предприятия (ПК-18).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

a) грамматические, стилистические и лексические особенности изучаемого языка;

b) требования к переводу научно-технической литературы (точность и адекватность подлиннику);

c) основные англоязычные термины, определения и понятия, связанные с будущей профессиональной деятельностью магистранта, а именно названия параметров, компонентов, оборудования, описание химических технологических схем;

d) правила оформления презентаций;

e) основные программы и Интернет ресурсы для машинного перевода текстов.

2) Уметь:

a) выбирать должный уровень формальности; ясно определять цель послания (статьи, патента, письма, отчета, инструкции, рекламного материала), выбирать уместный стиль в зависимости от жанра; ставить проблему, убеждать, соглашаться, возражать или отказывать, информировать, подбирать аргументы; структурировать и оформлять письменный текст; владеть навыками и компьютерными технологиями на уровне квалифицированного пользователя;

b) понимать значение, заложенное в тексте, а затем выразить это значение максимально близко средствами другого языка: т. е. уметь сравнивать и сопоставлять специфику лексического строя и грамматических конструкций родного языка и иностранного;

c) использовать информационные технологии для поиска, осмысления и интерпретации информации на иностранном языке;

d) описать структуру компании/университета, вести деловые переговоры, переписку на английском языке;

e) подготовить и представить презентацию на тему профессиональной деятельности с использованием профессионально-ориентированной лексики;

f) формулировать задачи научных исследований на основе анализа научно-технической информации на русском и иностранном языке.

3) Владеть:

a) приемами скоростного и аналитического чтения: отбора необходимой информации, умения отсекать малозначимую информацию, оценивать её важность и обобщать факты, понимание смысла текста, расшифровка истинной цели текста, адекватной реакции на прочитанное;

b) приёмами самостоятельной и индивидуальной работы со справочными материалами, базами данных, компьютерными технологиями для формирования потребности к самообразованию, что подводит к необходимости самостоятельного изучения иностранного языка на протяжении всей жизни;

c) умениями заполнять готовые формы и бланки; умением записывать со слуха различные сообщения; а также уметь создавать различные виды письменной продукции: письма, резюме при поиске работы, заявления, эссе, рецензии, статьи, техническую документацию с соблюдением требований к оформлению, предъявляемых к различным видам письменного текста в зависимости от цели, жанра и способа передачи текста для чтения в печатном виде или с помощью электронной связи;

d) навыками компьютерного перевода.

Оборудование производств обработки порошковых КМ давлением

АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

М2.В. ОД.1 «Оборудование производств обработки порошкообразных композиционных материалов давлением»

по направлению 150100 Материаловедение и технология новых материалов

по магистерской программе «Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии»

Цель дисциплины:

1.1.1 Объект изучения дисциплины – оборудование производств для обработки порошковых материалов давлением.

Предмет изучения –машины и механизмы для обработки порошковых материалов давлением.

1.1.2 При организации учебного процесса по дисциплине устанавливаются следующие цели ее преподавания:

а) подготовка специалистов, адаптированных к потребностям современной промышленности и рынка труда, способных самостоятельно использовать полученные знания на производстве для выполнения технологий производства изделий из порошкообразных материалов с использованием давления, повышения ее конкурентоспособности, подготовки и организации производств, перерабатывающих порошкообразные композиционные материалы;

б) формирование умения решать проблемы руководителей различного уровня при создании и эксплуатации производств.

1.1.3 В результате преподавания данной дисциплины могут быть решены следующие задачи:

а) приобретение студентами теоретических и практических знаний в области обработки материалов давлением с использованием современных технологий и оборудования;

б) освоение общих принципов компоновки оборудования, машин и механизмов применительно к подготовке создаваемых производств по изготовлению различных видов изделий;

в) воспитание профессионально значимых качеств и личностных свойств специалистов, необходимых для осуществления профессиональной деятельности (выбор основных критериев при выборе оборудования для переработки давлением композиционных порошковых материалов).

Краткое содержание:

Тема 1. Классификация основных методов переработки порошкообразных КМ

Тема 2. Машины для таблетирования

2.1 Особенности таблетирования пластмасс

2.2 Классификация и общая характеристика таблеточных машин

2.3 Эксцентриковые таблеточные машины

Тема 3. 3. Технология производства металлокерамических деталей

3.1 Способы получения металлических порошков

3.2 Технология изготовления металлокерамических изделий

Тема 4. Валковые машины

4.1 Назначение, основные параметры, классификация

4.2 Основные конструкции валковых машин

4.3 Конструкции основных деталей узлов и механизмов

Тема 5. 5. Червячные прессы

5.1 Назначение и классификация червячных прессов

5.2 Основные конструкции червячных прессов

5.3 Технологические и прочностные расчеты

5.4 Материалы деталей экструдеров и особенности технологии их изготовления

5.5 Требования к комплектующим узлам и приборам

5.6 Особенности обслуживания и ремонта червячных прессов, требования по технике безопасности

Тема 6 Экструзионные установки

6.1 Грануляторы

6.2 Оборудование для производства листов

6.3 Оборудование для производства труб, шлангов, профилей и кабелей

6.4 Особенности обслуживания и ремонта экструзионных линий

Безопасность при работе с ВВ

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины М.2.05 «Безопасность при работе с ВВ» являются:

а) формирование знаний о взрывопожароопасных свойствах взрывчатых веществ, определяющих безопасность их применения;

б) обучение практическим навыкам безопасного обращения с взрывчатыми веществами в процессе их получения, переработки, применения и взрывными и контрольно-измерительными приборами в процессе их эксплуатации;

в) обучение организации работ по хранению, транспортированию, использованию, учету, испытаниям и уничтожению взрывчатых материалов (ВМ);

г) овладение принципами руководства взрывными работами и общими требованиями, предъявляемыми к предприятиям и организациям, выполняющим взрывные работы и работы с ВМ, в том числе специальные взрывные работы, связанные с использованием взрывчатых материалов в научных и учебных целях.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Безопасность при работе с ВВ» относится к вариативной части профессионального цикла ООП и формирует у магистров по направлению подготовки 150100.68 «Материаловедение и технологии материалов» набор специальных знаний и компетенций, необходимых для выполнения научно-исследовательской и расчетно-аналитической, производственной и проектно-технологической, организационно-управленческой профессиональной деятельности.

Для успешного освоения дисциплины «Безопасность при работе с ВВ» магистрант по направлению подготовки 150100.68 «Материаловедение и технологии материалов» должен освоить материал предшествующих дисциплин:

а) компьютерные и информационные технологии в науке и производстве;

б) материаловедение и технологии современных и перспективных материалов.

Знания, полученные при изучении дисциплины «Безопасность при работе с ВВ» могут быть использованы при прохождении практик (производственной, преддипломной, педагогической) и выполнении выпускных квалификационных работ по направлению подготовки 150100.68 «Материаловедение и технологии материалов».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения

дисциплины

2. ОК-4 – использование на практике умений и навыков в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом, работе междисциплинарной команде;

3. ОК-7 – способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов и формулированию новых исследовательских задач на основе возникающих проблем;

4. ПК -7 – понимание и самостоятельное использование физических и химических основ, принципов и методик исследований, испытаний и диагностики веществ и материалов, приобретение навыков комплексного подхода к исследованию материалов и технологий их обработки и модификации, включая стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий, процессов;

5. ПК -10- углубленное знание основных типов неорганических и органических материалов различного назначения, в том числе наноматериалов, владение навыками самостоятельного выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований надежности и долговечности, экономичности и экологических последствий их применения;

6. ПК-19 - навыки разработки оперативных планов работы первичных производственных подразделений, управления технологическими процессами, оценки рисков и определения мер по обеспечению экологической и технической безопасности разрабатываемых материалов, техники и технологий, умение выбирать наиболее рациональные способы защиты и порядка в действиях малого коллектива в чрезвычайных ситуациях;

7. Умения и навыки безопасного обращения со взрывчатыми материалами в процессе их получения и эксплуатации, умение использовать полученные знания о свойствах взрывчатых веществ для создания безопасных условий при организации технологических процессов получения и переработки, а также проведения испытаний взрывчатых материалов.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

а) историю, современное состояние и перспективы развития средств и технологии проведения работ со взрывчатыми веществами;

б) физико-химические, взрывчато-энергетические свойства и принятую классификацию промышленных ВВ; пути повышения эффективности и безопасности использования промышленных ВВ;

в) приемы безопасного выполнения основных и вспомогательных операций по подготовке взрывчатых материалов и приборов к работе;

г) правила хранения, транспортирования, использования, учета, получения, выдачи ВМ, причины и способы испытания и уничтожения ВМ;

д) технику и технологию безопасного ведения специальных взрывных работ и работ с взрывчатыми материалами, связанных с реконструкцией предприятий, обработкой металлов взрывом, синтезом новых материалов, компактированием композиционных материалов;

е) научные и инженерные основы охраны труда и безопасности при хранении, транспортировании, уничтожении, переработке и использовании ВМ, обеспечивающие предупреждение производственного травматизма, профессиональных заболеваний, аварий, пожаров и взрывов при обращении с ВМ;

ж) общий порядок ведения и основы организации взрывных работ (основные требования к нормативной, проектной и разрешительной документации), принципы руководства ими на объектах научных организаций и учебных заведений; обязанности и ответственность руководителей взрывных работ (работ с ВМ).

2) Уметь:

а) организовывать проведение работ с ВВ, осуществлять руководство ими и контроль качества их выполнения;

б) проводить стандартные испытания по определению основных показателей взрывопожароопасности взрывчатых веществ;

в) организовывать получение разрешений на транспортирование, хранение ВМ и производство взрывных работ и работ с ВМ;

г) обоснованно выбирать ВВ, технологию их приготовления и производства взрывных работ и работ с ВМ, обеспечивающую требуемое качество, высокие технико-экономические показатели и безопасность взрывных работ;

д) рассчитывать безопасные расстояния и обеспечивать безопасность персонала при работ с ВВ;

е) оценивать степень воздействия негативных эффектов взрывных работ (ударные взрывные волны, сейсмическое воздействие, ядовитые газы, пыль, загрязнение вод, почвы и воздуха) на людей, здания и сооружения и разрабатывать мероприятия по их снижению;

ж) прогнозировать поведение промышленных ВВ в различных условиях транспортировки, хранения и использования.

3) Владеть:

а) современными методами и приборами научных исследований взрывчато-энергетических характеристик ВВ;

б) навыками разработки и использования безопасных технологических процессов и оборудования в производстве взрывчатых материалов;

в) навыками безопасной работы с ВВ.

Теории и технологии обработки давлением порошкообразных и КМ

1.Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины М.2.06 «Теория и технология обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов» являются

а) формирование знаний о свойствах и характеристиках порошкообразных и композиционных материалов, применяемых в оборонной промышленности и народном хозяйстве, технологиях их переработки давлением в необходимые изделия,

б) обучение технологии получения необходимых изделий, изготовленных методом обработки давлением в зависимости от свойств и характеристик порошкообразных и композиционных энергонасыщенных и обычных материалов,

в) обучение способам применения основных подходов и направлений, усовершенствованных технологии обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов,

г) раскрытие сущности процессов, происходящих в применяемых и разработываемых новых перспективных технологиях обработки давлением порошкообразных и композиционных энергонасыщенных и обычных материалов

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

2.06 «Теория и технология обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов» относится к вариативной части профессионального цикла ООП и формирует у магистров по направлению подготовки 150100 .68 «Материаловедение и технология новых материалов» набор специальных знаний и компетенций, необходимых для выполнения научно-исследовательской и инновационной, научно-педагогической, производственно-технологической, эксплуатационно-сервисном обслуживании, организационно-управленческой, консультационно-экспертной, проектно-конструкторской и проектно-технологической профессиональной деятельности.

Для успешного освоения дисциплины М.2.06 «Теория и технология обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов» магистр по направлению подготовки 150100 .68 «Материаловедение и технология новых материалов» должен освоить материал предшествующих дисциплин:

а) ЕН. Ф.01. Математика (Векторные пространства, дифференциальное и интегральное исчисления; дифференциальные уравнения, статические методы обработки экспериментальных данных, математические основы теории вероятности, модели случайных процессов.)

б) ЕН. Ф.02. Информатика (Процессы сбора, передачи и накопления информации, алгоритмизация и программирование, модели решения функциональных и вычислительных задач.)

в) ЕН. Ф.03. Физика (Физические основы механики: уравнения движения, законы сохранения, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов.

Статистическая физика и термодинамика: термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения.)

г) ЕН. Ф.04.03 Химия (Классификация, строение и свойства химических веществ.)

д) ОПД. Ф.02. Механика (Законы сохранения; напряженно-деформированное состояние в точке, основные дифференциальные уравнения механики сплошных сред, прочность и деформации при различных условиях нагружения.

Закон Гука; допускаемые напряжения.)

е) ОПД. Ф.05. Безопасность жизнедеятельности (Критерии безопасности)

ж) ОПД. Р.01. Процессы и аппараты химической технологии. Перенос энергии и массы, основы теплотехники и аэрогидродинамики (Основы теории переноса количества движения, теплоты, массы. Тепловые процессы и аппараты. Гидродинамика и гидродинамические процессы: основные уравнения движения жидкостей. Массообменные процессы и аппараты.)

з) ОПД. Ф.09. Организация и управление производством (Основные понятия управления технологическими процессами).

2.06 «Теория и технология обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов» является предшествующей и необходима для успешного усвоения последующих дисциплин:

а) М.2.04. «Оборудование производств по обработке порошкообразных и композиционных материалов».

Знания, полученные при изучении дисциплины М.2.06 «Теория и технология обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов» могут быть использованы при прохождении практик (учебной, производственной, преддипломной, педагогической) и выполнении выпускных квалификационных работ по направлению подготовки 150100 .68 «Материаловедение и технология новых материалов»

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

8. Способен использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом, работе в междисциплинарной команде (ОК-4).

9. Способен самостоятельно приобретать и помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6).

10. Владеет навыками формирования и аргументации собственных суждений и научной позиции на основе полученных данных, уметь анализировать и делать выводы по социальным, этическим, научным и техническим проблемам, возникающим в профессиональной деятельности, с учетом экологических последствий (ОК-8).

11. Способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного, научно-педагогического и производственного профиля своей профессиональной деятельности (ПК-4).

12. Владеет умением и навыками самостоятельного использования современных информационно-коммуникационных технологий, глобальных информационных ресурсов в научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности в области материаловедения и технологии материалов (ПК-5).

13. Владеет знаниями о свойствах и характеристиках порошкообразных и композиционных энергонасыщенных и обычных материалов (СК-1).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

а) Понятия - порошкообразные материалы, композиционные материалы, энергонасыщенные порошкообразные и композиционные материалы, физико-механические и технологические характеристики, технологические добавки, формование, экструзия, прокатка, волочение, плавление, спекание и. т.д.;

б) Классификацию композиционных материалов, их основные характеристики и свойства;

в) Структуру и структурные связи твердых дисперсных сред;

г) Основы теории формования давлением порошкообразных и композиционных материалов;

д) Современное состояние и направления в разработке новых перспективных технологий обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов;

е) Особенности технологического процесса обработки давлением энергонасыщенных порошкообразных и композиционных материалов;

ж) Пути совершенствования технологий обработки давлением порошкообразных и композиционных материалов, на основе рационального использования энергетических и материальных ресурсов.

2) Уметь:

а) На основании знаний о теории формования порошкообразных и композиционных материалов, их основных характеристик, эксплуатационных требований к изделиям из этих материалов, выбирать безопасные и экономически обоснованные технологии формования;

б) Осуществлять контроль за технологическими процессами формования порошкообразных и композиционных материалов и принимать профессиональное решение по предотвращению появления брака и внештатных ситуаций;

3) Владеть:

а) Методами расчета параметров формования давлением порошкообразных и композиционных материалов, а так же методами оптимизации этих параметров с помощью ЭВМ.

Энергонасыщенные материалы и основы хим. физики*

Химия и физика *

Основы технологии новых материалов

1. Цели преподавания дисциплины

1.1 Объект изучения дисциплины - технологии получения различных классов новых материалов, их свойства и области применения.

Предмет изучения - современное состояние разработок изготовления новых нетрадиционных материалов, технологические процессы получения новых материалов и изделия из них.

1.2 При организации учебного процесса по дисциплине устанавливаются следующие цели ее преподавания:

а) подготовка дипломированных специалистов, имеющих знание физико-химических основ технологических процессов изготовления новых материалов для будущей работы в проектных, научно-исследовательских организациях и на производстве;

б) формирование умения на основе современных достижений науки и техники, совершенствовать традиционные и создавать новые технологии изготовления материалов и изделий.

1.3 В результате преподавания данной дисциплины могут быть решены следующие задачи:

а) ознакомление с современными тенденциями развития технологий получения новых материалов для различных отраслей промышленности;

б) ознакомление с физико-химическими процессами, происходящими при получении новых материалов различных классов;

в) освоение технологий производств получения некоторых новых материалов;

г) изучение свойств новых материалов и областей применения;

д) воспитание профессионально-значимых качеств и личностных свойств специалистов, необходимых для осуществления профессиональной деятельности (описание, обобщение, систематизирование и анализ научных фактов, формирование общих принципов создания технологий новых материалов с учетом специфики областей их применения).

2. Результаты, достигаемые при обучении

2. 1Магистрант, изучивший дисциплину, должен знать:

¨ понятия - новые материалы, основные принципы классификации новых материалов по типам, классам, видам;

¨ о современных тенденциях разработок новых материалов;

¨ свойства некоторых классов новых материалов и области их применения;

¨ технологии и оборудование для получения некоторых новых материалов;

¨ методы анализа качества новых материалов;

¨ основные принципы создания малоотходных и безопасных технологий получения новых материалов.

2. 2Магистрант, изучивший дисциплину, должен уметь:

¨ обосновано выбирать технологию производства новых материалов;

¨ анализировать и применять на практике современные приемы и методы обработки новых материалов;

¨ выбирать оптимальные условия технологического процесса при производстве новых материалов;

¨ разрабатывать нормативную документацию для подготовки оборудования, исходных компонентов и полуфабрикатов при организации технологических процессов производства новых материалов;

¨ выбирать методы исследования и испытания свойств исходных компонентов и готовых новых материалов и изделий из них.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате изучения дисциплины:

В результате обучающийся должен приобрести следующие профессиональные компетенции:

владеет базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развивает их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов (ПК-1);

использует на практике интегрированные знания естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления «Материаловедение и технологии материалов», умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии (ПК-3);

способен самостоятельно использовать современные представления наук о материалах при анализе влияния микро - и нано - масштаба на механические, физические, поверхностные и другие материалов, взаимодействия материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками (ПК-8);

углубленно знает основные типы неорганических и органических материалов различного назначения, в том числе наноматериалов, владеет навыками самостоятельного выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований надежности и долговечности, экономичности и экологических последствий их применения (ПК-10);

владеет навыками самостоятельного проектирования технологического процесса производства материала и изделий из него с заданными характеристиками, расчета и конструирования технологической оснастки с использованием современных наборов прикладных программ и компьютерной графики, сетевых технологий и баз данных (ПК-15);

Новые материалы и технологические основы их изготовления

АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

по дисциплине М2.В. ДВ.2 Новые материалы и технологические основы их изготовления

по направлению подготовки 150100 «Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии".

Цель дисциплины:

а) формирование знаний свойств и характеристик усовершенствованных штатных и новых промышленных взрывчатых материалов, особенностей технологического процесса их изготовления и областей применения для будущей работы в производственно-технических, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организациях;

б) формирование практических навыков на основе современных достижений науки и техники совершенствовать штатные и создавать новые промышленные взрывчатые материалы.

В результате обучения студент должен освоить следующие компетенции:

ОК-4 – использование на практике умений и навыков в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом, работе междисциплинарной команде;

ОК-7 – способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов и формулированию новых исследовательских задач на основе возникающих проблем;

ПК -7 – понимание и самостоятельное использование физических и химических основ, принципов и методик исследований, испытаний и диагностики веществ и материалов, приобретение навыков комплексного подхода к исследованию материалов и технологий их обработки и модификации, включая стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий, процессов;

ПК -10- углубленное знание основных типов неорганических и органических материалов различного назначения, в том числе наноматериалов, владение навыками самостоятельного выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований надежности и долговечности, экономичности и экологических последствий их применения;

Умения и навыки использования на практике полученных знаний о свойствах штатных промышленных взрывчатых материалов и принципов создания новых взрывчатых материалов.

Краткое содержание:

Раздел 1. Общая характеристика, современное состояние и тенденции развития промышленных взрывчатых материалов.

Тема 1.1 Общая характеристика промышленных ВВ и требования, предъявляемые к ним.

Понятие о взрывчатых материалах (ВВ, средства инициирования, прострелочно-взрывная аппаратура). Классификация промышленных взрывчатых материалов. Области применения и требования, предъявляемые к современным промышленным взрывчатым материалам. Современный уровень и направления развития промышленных взрывчатых материалов.

1

Раздел 2. Промышленные взрывчатые материалы, применяемые в горнодобывающей промышленности

Тема 2.1 Гранулированне промышленные взрывчатые вещества

Характеристика гранулированных промышленных веществ. Новые гранулированные взрывчатые вещества. Технологические основы изготовления гранулированных промышленных взрывчатых веществ.

1

Тема 2.2 Гранулированне промышленные взрывчатые вещества

Характеристика порошкообразных промышленных веществ. Новые порошкообразные взрывчатые вещества. Технологические основы изготовления порошкообразных промышленных взрывчатых веществ.

1

Тема 2.3 Водосодержащие промышленные взрывчатые вещества

Характеристика водосодержащих промышленных веществ. Особенности эмульсионных взрывчатых веществ. Новые водосодержащие взрывчатые вещества. Технологические основы изготовления водосодержащих промышленных взрывчатых веществ.

1

Тема 2.4 Предохранительные промышленные взрывчатые вещества

Принципы компоновки рецептур предохранительных взрывчатых веществ. Ионно-обменные и селективно-детонирующие предохранительные промышленные взрывчатые вещества. Новые предохранительные промышленные взрывчатые вещества.

1

Раздел 3. Промышленные взрывчатые материалы, применяемые в технологиях обработки металлов

Тема 3.1 Низкодетонационные промышленные взрывчатые вещества

Принципы создания низкодетонационных взрывчатых веществ. Требования, предъявляемые к промышленным взрывчатым веществам, применяемым в технологии сварки металлов взрывом. Характеристика и тенденции развития современных низкодетонационных промышленных взрывчатых веществ.

1

Тема 3.2 Высокодетонационные промышленные взрывчатые вещества

Требования, предъявляемые к промышленным взрывчатым веществам, применяемым в технологиях штамповки, упрочнения металлов взрывом, нанесения покрытий. Характеристика и тенденции развития современных высокодетонационных промышленных взрывчатых веществ. Технологические основы изготовления пластичных и эластичных промышленных взрывчатых веществ

1

Раздел 4. Энергонасыщенные материалы, применяемые в технологиях интенсификации добычи нефти

Тема 4.1 Термоисточники, применяемые в технологии термогазоимплозионной и термогазокислотноимплозионной технологии интенсификации добычи нефти

Характеристика и классификация энергонасыщенных материалов термоисточника. Принципы компоновки рецептур энергнасыщенных материалов. Технологии изготовления термоисточников. Технология термоимплозтонной и термогазокислотноимплозионной обработки нефтяных скважин. Характеристика газоимпульсного устройства и термоисточника, предназначенного для газодинамического разрыва пласта.

1

Тема 4.2 Взрывчатые материалы, применяемые в комплексной технологии перфорации и одновременной термогазохимической обработки скважин.

Характеристика химически активного элемента и перфоратора-генератора для перфорации и термогазохимической обработки скважин. Принципы создания рецептур энергонасыщенных материалов для комплексной перофрации и одновременной термогазохимической обработки скважин.

1

Всего

9

*- Дисциплины являются закрытыми, рабочие программы и аннотации находятся в секретной библиотеке корпуса”И»

Программа - Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы