«Согласовано»:

Директор ХМИ им. Ж. Абишева

профессор, д. т.н.

__________________

«______»_____________________2016 г.

Специальность 6М070900 - "Металлургия" (1,5 года)

№

п/п

Кол-во кредитов ECTS/ кол-во кредитов

Перечень элективных дисциплин

Образовательная программа «Нанотехнологии в металлургии»

1

2

3

Цикл профилирующих дисциплин

1

5/3

(ПД)

Модуль ON 02

ITPSRChC 5301 «Инновационные технологии переработки сырьевых ресурсов черной и цветной металлургии»

3-0-0-2

Пререквизиты: Fiz 1 1208 1-1-0-2

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: приобретение глубоких и систематизированных знаний в области комплексной пе­реработки руд-ного и техногенного сырья, ориентированных на безотходные технологии, направленных на решения проблем экологии, материало - и энерго-сбережении.

Содержание основных разделов: Характеристика сырья черной и цвет-ной металлургии. Принципы металлургической переработки и комплексной использовании сырья. Основы процессов комплексной переработки полиметаллического и медно-цинкового сырья. Обеднение и использование шлаков черной и цветной металлургии. Переработка труднообогатимых свинцово-цинковых руд и промпродуктов обогащения. Переработка забалансовых руд и некондиционных промпродуктов. Переработка отходов горно-металлургического комплекса. Основы оборотного водо-снабжения и санитарной очистки газов. Энергопотребление металлургических предприятий.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны получить занания в области комплексной переработки рудного и техногенного сырья, ориентированных на безотходные тех­нологии, направленных на решения проблем экологии, материало и энергосбе­режении.

2

3/2

(ПД)

Модуль ON 02

IRPIGRN 5302 «Исследование рельефа поверхностей и измерение геометрических размеров наноструктур» 1-1-0-1

Пререквизиты: Him 1207 2-0-1-2

Постреквезиты: ITPSRChC 5301 3-0-0-2

Целью изучения дисциплины является: Дать магистрантам знания о наноматериалах, о наносистемах, сформировать знания теоретических основ строения наноматериалов и наносистем, подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской деятельности в области получения и использования наноразмерных и наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Введение. Строение, физико-химические свойства и особенности состояния поверхностного слоя. Особеннос-ти исследования нанообъектов и наносистем. Сравнительная характеристика и физические основы СТМ и АСМ микроскопов. Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ). Основные принципы. Исследование поверхности наноматериалов с помощью сканирующей зондовой микро-скопии. Атомно-силовая микроскопия. Основные принципы. Исследования, проводимые на СЗМ.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление об основных теоретических сведе-ниях, о природе и свойствах наноматериалов; о свойствах и перспективах применения различных металлических наноматериалов; об оценке физико-механических характеристик наноматериалов; знать способы получения наноразмерных материалов; особенности свойств наноразмер-ных материалов; о способах исследования размерных характеристик наноматериалов; уметь выбирать, формулировать и решать задачи изучения свойств наноматериалов; исследовать размерные характеристики наноматериалов; определять элементный и фазовый состав наноразмерных веществ; приобрести практические навыки определения и назначения новых наноматериалов, их свойств; владения методами качественной и количественной оценки структур и состава наноматериалов, с целью получения новых наноматериалов заданного свойства, разработки техноло-гии получения и обработки новых материалов в металлургии.

3

5/3

(ПД)

Модуль SMIN 03

OIN 5307 «Оборудование для исследования наносистем» 2-0-1-1

Пререквизиты: Him 1207 2-0-1-2

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской и педагогической деятельности в области получения наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Вводная лекция. Задачи и содержание курса. Введение. Методы исследования наноструктурных материалов. Особенности исследования нанообъектов и наносистем. Микроскопия. Краткий обзор истории электронной микроскопии. Метод просвечиваю-щей электронной микроскопии в нанотехнологии. Зондовая микроскопия: методы и аппаратура. Атомно-силовая микроскопия. Рентгенодифрак-ционные методы исследования наносистем.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о типах и назначении основного оборудования для получения нанообъектов; о способах расчета основных узлов и деталей, о типах и назначении основного оборудования для обработки наносистем; знать специфику оборудования в зависимости от типа конкретной технологической операции; принцип действия устано-вок для получения наноразмерных материалов; особенности обработки наноразмерных материалов; уметь выбирать необходимое оборудование в зависимости от типа конкретной технологической операции; составлять типовые схемы основного оборудования; определять основные парамет-ры оборудования для производства наноматериалов.

4

3/2

(ПД)

Модуль SMIN 03

RMS 5308 «Рентгенография металлов и сплавов» 1-1-0-1

Пререквизиты: Him 1207 2-0-1-2

Постреквезиты: ITSZhS 5312 1-1-0-2

Целью изучения дисциплины является: Дать будущим специалистам основные сведения о природе, свойствах и получении рентгеновских лучей, их взаимодействии с металлами и сплавами, и анализе дифракционной картины, возникающей в результате интерференции рентгеновс-ких лучей, рассеянных электронами атомов облучаемого объекта.

Содержание основных разделов: Физика рентгеновских лучей. Теория образования характеристического спектра рентгеновских лучей. Рассея-ние рентгеновских лучей кристаллической решёткой. Метод вращения кристалла. Дифракция на сложных решётках. Фазовый анализ. Обратные полюсные фигуры. Определение плотности и характера распределения дислокаций.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о возможностях рентгенострук-турного анализа для выбора конкретных методов дифракционного анализа кристаллической структуры металлов и сплавов при решении теорети-ческих и прикладных задач современной металлургии чёрных металлов; знать теорию и практику методов рентгеноструктурного анализа атом-но-кристаллической структуры вещества и возможности использования рентгеновского излучения в дефектоскопии; уметь научно-обосновано проводить выбор рентгеновских методов структурного анализа и интерпретировать полученные результаты при решении различных задач в области металлургии чёрных металлов.

5

3/2

(ПД)

Модуль SMIN 03

OMSN 5306 «Основные методы синтеза наноматериалов» 1-1-0-1

Пререквизиты: -

Постреквезиты: MPNPMM 5313 1-0-1-2

Целью изучения дисциплины является: Подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской и педагогической деятельности в области синтеза наноматериалов.

Содержание основных разделов: Общие представления о методах синтеза наноматериалов. Классификация методов синтеза наноматериалов. Физические методы синтеза наноматериалов. Химические методы синтеза наноматериалов. Механохимический синтез наноматериалов. Газофаз-ный синтез наноматериалов. Механохимический, детонационный синтез и электровзрыв. Образование и рост наночастиц.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о методах механического, физи-ческого и химического синтеза наноматериалов, о способах исследования размерных характеристик, о принципах выбора метода синтеза в зависимости от конкретного назначения наноматериала; знать способы получения наноразмерных материалов, механизмы формирования нано-размерных материалов, особенности свойств наноразмерных материалов; уметь выбирать метод синтеза наноматериалов, исследовать размерные характеристики наноматериалов, выбирать оборудование для осуществления синтеза наноматериала.

6

3/2

(ПД)

Модуль NNMS 04

UNPMS 5309 «Упрочнение и наномодифицирование поверхностей металлов и сплавов» 1-1-0-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: дать магистрантам знания о нано - материалах, о наносистемах, сформировать знания теоретических основ строения наноматериалов и наносистем, подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской деятельности в области получения и использования наноразмерных и наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Вводная лекция. Задачи и содержание курса. Методы получения наноматериалов. Особые физические и хими-ческие свойства наночастиц и наноструктурированных материалов. Зависимость свойств от размера частиц. Идеальная и реальная кристалличес-кие структуры наноразмерных материалов. Поверхностные явления и межфазные процессы в наноматериалах. Физико-химические основы формирования наноструктурированных материалов. Термодинамика явлений в наносистемах. Квазиравновесие в наносистемах. Кинетика про-цессов в наноразмерных системах. Электронное строение наночастиц. Поведение электронной подсистемы в наноматериалах.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление об основных теоретических сведе-ниях о природе и свойствах наноматериалах, о свойствах и перспективах применения различных металлических наноматериалов, об оценке физико-механических характеристик наноматериалов; знать способы получения наноразмерных материалов, особенности свойств наноразмер-ных материалов, о способах исследования размерных характеристик наноматериалов; уметь выбирать, формулировать и решать задачи изучения свойств наноматериалов; исследовать размерные характеристики наноматериалов; определять элементный и фазовый состав наноразмерных веществ; приобрести практические навыки определения и назначения новых наноматериалов, их свойств, владения методами качественной и количественной оценки структур и состава наноматериалов, с целью получения новых наноматериалов заданного свойства, разработка техно-логии получения и обработки новых материалов в металлургии.

7

3/2

(ПД)

Модуль NNMS 04

UMSMIPD 5310 «Упрочнение металлов и сплавов методами интенсивной пластической деформации» 1-1-0-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: Дать магистрантам знания о наноматериалах, о наносистемах, сформировать знания теоретических основ строения наноматериалов и наносистем, подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской деятельности в области получения и использования наноразмерных и наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Введение. Строение, физико-химические свойства и особенности состояния поверхностного слоя. Особеннос-ти исследования нанообъектов и наносистем. Сравнительная характеристика и физические основы СТМ и АСМ микроскопов. Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ). Основные принципы. Исследование поверхности наноматериалов с помощью сканирующей зондовой микро-скопии. Атомно-силовая микроскопия. Основные принципы. Исследования, проводимые на СЗМ.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление об основных теоретических сведе-ниях, о природе и свойствах наноматериалов; о свойствах и перспективах применения различных металлических наноматериалов; об оценке физико-механических характеристик наноматериалов; знать способы получения наноразмерных материалов; особенности свойств наноразмер-ных материалов; о способах исследования размерных характеристик наноматериалов; уметь выбирать, формулировать и решать задачи изучения свойств наноматериалов; исследовать размерные характеристики наноматериалов; определять элементный и фазовый состав наноразмерных веществ; приобрести практические навыки определения и назначения новых наноматериалов, их свойств; владения методами качественной и количественной оценки структур и состава наноматериалов, с целью получения новых наноматериалов заданного свойства, разработки техноло-гии получения и обработки новых материалов в металлургии.

8

3/2

(ПД)

Модуль NPO 05

FSTSMON 5311 «Формирование структуры и технологических свойств металлоизделий на основе нанотехнологий» 1-0-1-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: Подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской и педагогической деятельности в области получения наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Вводная лекция. Задачи и содержание курса. Методы получения наноматериалов. Самосборка и самоорганиза-ция, их роль в нанотехнологии. Методы получения наночастиц. Формирование наноструктур методами интенсивной пластической деформацией (ИПД). Особенности формирования границ зерен объемных наноструктурных материалов. Параметры материалов, зависящие от типа границ зе-рен и метода получения. Понятие объемных наноструктурных материалов. Получение наноструктур консолидацией порошков интенсивной пластической деформацией.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о методах механического, физи-ческого и химического диспергирования материалов до наносостояния и методах изучения свойств наноматериалов; о способах исследования размерных характеристик, о определении элементного и фазового состава, оценки физико-механических характеристик наноматериалов; знать способы получения наноразмерных материалов; механизмы формирования наноразмерных материалов; особенности свойств наноразмерных материалов; уметь выбирать метод изучения свойств наноматериалов; исследовать размерные характеристики наноматериалов; определять элементный и фазовый состав наноразмерных веществ.

9

3/2

(ПД)

Модуль NPO 05

ITSZhS 5312 «Изучение тонкой структуры железных сплавов» 1-1-0-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: Подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской и педагогической деятельности в области синтеза наноматериалов.

Содержание основных разделов: Общие представления о методах синтеза наноматериалов. Классификация методов синтеза наноматериалов. Физические методы синтеза наноматериалов. Химические методы синтеза наноматериалов. Механохимический синтез наноматериалов. Газофаз-ный синтез наноматериалов. Механохимический, детонационный синтез и электровзрыв. Образование и рост наночастиц.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о методах механического, физи-ческого и химического синтеза наноматериалов, о способах исследования размерных характеристик, о принципах выбора метода синтеза в зависимости от конкретного назначения наноматериала; знать способы получения наноразмерных материалов, механизмы формирования нано-размерных материалов, особенности свойств наноразмерных материалов; уметь выбирать метод синтеза наноматериалов, исследовать размерные характеристики наноматериалов, выбирать оборудование для осуществления синтеза наноматериала.

10

3/2

(ПД)

Модуль TPN 06

MPNPMM 5313 «Методы получения наноразмерных порошков механохимическими методами» 1-0-1-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской и педагогической деятельности в области получения наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Вводная лекция. Задачи и содержание курса. Введение. Методы исследования наноструктурных материалов. Особенности исследования нанообъектов и наносистем. Микроскопия. Краткий обзор истории электронной микроскопии. Метод просвечиваю-щей электронной микроскопии в нанотехнологии. Зондовая микроскопия: методы и аппаратура. Атомно-силовая микроскопия. Рентгенодифрак-ционные методы исследования наносистем.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о типах и назначении основного оборудования для получения нанообъектов; о способах расчета основных узлов и деталей, о типах и назначении основного оборудования для обработки наносистем; знать специфику оборудования в зависимости от типа конкретной технологической операции; принцип действия устано-вок для получения наноразмерных материалов; особенности обработки наноразмерных материалов; уметь выбирать необходимое оборудование в зависимости от типа конкретной технологической операции; составлять типовые схемы основного оборудования; определять основные парамет-ры оборудования для производства наноматериалов.

11

3/2

(ПД)

Модуль TPN 06

MSMPR 5314 «Основные методы переработки и компактирования нанопорошков» 1-0-1-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: дать магистрантам знания о нано - материалах, о наносистемах, сформировать знания теоретических основ строения наноматериалов и наносистем, подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской деятельности в области получения и использования наноразмерных и наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Вводная лекция. Задачи и содержание курса. Методы получения наноматериалов. Особые физические и хими-ческие свойства наночастиц и наноструктурированных материалов. Зависимость свойств от размера частиц. Идеальная и реальная кристалличес-кие структуры наноразмерных материалов. Поверхностные явления и межфазные процессы в наноматериалах. Физико-химические основы фор-мирования наноструктурированных материалов. Термодинамика явлений в наносистемах. Квазиравновесие в наносистемах. Кинетика процессов в наноразмерных системах. Электронное строение наночастиц. Поведение электронной подсистемы в наноматериалах.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление об основных теоретических сведе-ниях о природе и свойствах наноматериалах, о свойствах и перспективах применения различных металлических наноматериалов, об оценке физико-механических характеристик наноматериалов; знать способы получения наноразмерных материалов, особенности свойств наноразмер-ных материалов, о способах исследования размерных характеристик наноматериалов; уметь выбирать, формулировать и решать задачи изучения свойств наноматериалов; исследовать размерные характеристики наноматериалов; определять элементный и фазовый состав наноразмерных веществ; приобрести практические навыки определения и назначения новых наноматериалов, их свойств, владения методами качественной и количественной оценки структур и состава наноматериалов, с целью получения новых наноматериалов заданного свойства, разработка техно-логии получения и обработки новых материалов в металлургии.

12

3/2

(ПД)

Модуль TPN 06

SNEVM 5315 «Синтез наночастиц электровзрывными методами» 1-1-0-2

Пререквизиты:

Постреквезиты: -

Целью изучения дисциплины является: подготовка магистранта для научно-исследовательской, производственно-технологической, проектно-конструкторской и педагогической деятельности в области получения наноструктурных материалов.

Содержание основных разделов: Вводная лекция. Задачи и содержание курса. Введение. Методы исследования наноструктурных материалов. Особенности исследования нанообъектов и наносистем. Микроскопия. Краткий обзор истории электронной микроскопии. Метод просвечиваю-щей электронной микроскопии в нанотехнологии. Зондовая микроскопия: методы и аппаратура. Атомно-силовая микроскопия. Рентгенодифрак-ционные методы исследования наносистем.

Результаты обучения: В результате изучения данной дисциплины магистранты должны иметь представление о типах и назначении основного оборудования для получения нанообъектов; о способах расчета основных узлов и деталей, о типах и назначении основного оборудования для обработки наносистем; знать специфику оборудования в зависимости от типа конкретной технологической операции; принцип действия устано-вок для получения наноразмерных материалов; особенности обработки наноразмерных материалов; уметь выбирать необходимое оборудование в зависимости от типа конкретной технологической операции; составлять типовые схемы основного оборудования; определять основные парамет-ры оборудования для производства наноматериалов.

Заведующий кафедрой НТМ