Рабочая программа

 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

 

УТВЕРЖДАЮ

_______________ Декан ЗФ

______________

“________”__________ 2006 г.

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

 

химия радиоматериалов

для дипломированных специалистов

по специальностям: “Многоканальные телекоммуникационные системы” 210404, “Средства связи с подвижными объектами” 210402

 

Факультет Радиотехнический

Кафедра химии

Курс 2, 3

Семестр 4, 5

Зачет 5 семестр

 

Лекции 8 час.

Лабораторные занятия 8 час.

Контр. работы 1 час.

Самостоятельная работа 10 час.

Всего часов 120 час.

 

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования от 2000 г., раздел Е.Н.Ф. 10

Программу разработала доцент, к.т.н.

 

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры, протокол № от

2006 г.

 

Зав. кафедрой химии НГТУ,

профессор

 

Требования Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования

 

Общие требования

- иметь представление о свойствах простых тел и свойствах соединений элементов, находящихся в зависимости от электронного строения атомов, их положения в системе Менделеева;

- уметь в письменной и устной форме логично излагать результаты работы;

- понимать сущность и социальную значимость своей профессии, основные проблемы изучаемой дисциплины;

- иметь представление о физико-химических основах использования различных радиоматериалов в разработке новых приборов и устройств автоматизированных систем.

 

Знать и уметь использовать:

- основные понятия, законы и модели химических и электрохимических систем;

- основные понятия, физические и химические законы для описания технологических процессов;

- физико-химические свойства веществ, используемых в радиотехнике;

- экономические аспекты использования химических процессов в технологии радиоматериалов и аппаратуры связи.

 

Иметь опыт: составление уравнений, описывающих химические и электро- химические системы и процессы, применяемые в технологии аппаратуры связи, анализа полученных результатов.

 

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗХОВАТЕЛДЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ ДИПЛОМИРОВАННОГО СПЕЦИАЛИСТА

“ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ”

 

ЕН.Ф.10

Химия радиоматериалов: проводники, полупроводники, диэлектрики, магнитные материалы, органические материалы, применяемые в технологии аппаратуры связи, экологические аспекты использования химических процессов в технологии радиоматериалов и аппаратуры связи.

100

 

2. Особенности курса

 

Курс построен в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по специальностям: 210404 “Многоканальные телекоммуникационные системы”, 210402“Средства связи с подвижными объектами” .

Основные цели курса: иметь представление о связи химических и электрических свойств радиоматериалов с электронным строением; химическими связями и кристаллическом строением радиоматериалов, уметь проводить химический эксперимент. Ядро курса составляют разделы: химический состав, структура и свойства веществ; общие свойства и методы получения полимерных материалов; электротехнические материалы: проводники, диэлектрики, магнитные и органические материалы, применяемые в технологии аппаратуры связи; взаимодействие с окружающей средой – коррозия материалов; экологические аспекты использования химических процессов в технологии радиоматериалов.

Курс направлен на развитие таких инженерных способностей, как планирование эксперимента, обобщение и анализ результатов эксперимента, моделирование процесса.

В курсе рассматриваются понятия, которые необходимы для формирования у студентов комплекса понятий связи химии и материаловедения, технологии конструкционных материалов и т.д.

Курс позволяет приобрести навык квалифицированного подхода при изучении дисциплины: выделить главное из научно-технической информации, представлять информацию на языке знаков и формул, оформлять результаты работы в общепринятой в науке и технике форме ( в виде таблиц, графиков и функциональных зависимостей).

Оценка знаний и умение использовать эти знания проводится через промежуточный контроль при собеседовании по темам лабораторных работ, проверочных контрольных, расчетно-графической работах и итоговом контроле – зачете в виде письменного ответа на билет.

 

3. Цели курса

 

Номер цели	Содержание цели
студент будет иметь представление о
1   2 3 4   5   6 7	структуре, содержании курса и его месте в профессиональной образовательной программе; химических системах; видах и свойствах химической связи, структуре веществ; физико-химических основах использования различных материалов в разработке новых приборов и радиотехнических систем; взаимодействиях между частицами веществ в различных физических состояниях, периодическом законе и свойствах веществ; о возможных экологических последствиях химических процессах; о причинах электрохимической и биокоррозии материалов.
студент будет знать
8   9   10   11	Квантово – механическую модель атома и периодичность свойств элементов; состав и свойства радиоматериалов: диэлектриков, проводников, полупроводников, органических и магнитных материалов; классификацию коррозионных процессов, методы защиты от электрохимической и биокоррозии; классификацию радиоматериалов по их электрическим свойствам.
студент будет уметь
12   13   14	определять химический элемент и его свойства по электронной конфигурации; записывать уравнения реакций, лежащих в основе получения полимеров; определять свойства полимеров по их составу и строению.

 

4. Содержание курса

 

Лекции – 8 часа, лабораторные работы – 8 часов

 

Ссылки на цели курса	часы	4.1. Темы лекционных занятий Семестр 4 (установочные лекции – 2 ч)
1, 2, 3, 4	2	1. Структура и содержание курса. Предмет химии радиоматериалов и его связь с другими науками. Значение химии радиоматериалов в развитии науки и техники.
Семестр 5 (лекции – 6 ч)
2, 5   4, 5, 13, 14, 11   3, 4, 5, 9, 13, 14, 11   3, 4, 5, 9, 8, 11   8, 3, 4, 5, 9, 11   8, 3, 4, 5, 11   8, 3, 4, 5, 11   6, 7, 3, 10   6, 7, 3, 10	1   1   1   1   1   1	2. Химические системы, виды систем, параметры систем. Квантово-механическая модель атома. Периодическая зависимость свойств элементов от электронного строения атома. Основные виды и характеристики химической связи. Межмолекулярные взаимодействия. 3. Общие свойства и методы получения полимерных материалов. Строение молекул полимеров. Аморфные и кристаллические полимеры, классификация полимеров: смолы и пластмассы. Методы переработки полимерных материалов в изделие: литье, прессование, экструзия др. 4. Электроизоляционные материалы. Газообразные диэлектрики. Жидкие диэлектрики. Полисилоксановые жидкости. Фторорганические жидкости. Органические полимерные материалы. Термопластичные (полиэтилен, политетрафторэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полистирол, поливиниловый спирт, полиакрилаты, винифлекс, каучуки, ксеноны); термореактивные (фенол-формальдегидные, мочевино-формальдегидные, анилино-формальдегидные, полиформальдегиды, полиэфиры, эпоксидные смолы и полиациды, полиамиды, полиуретаны, поликарбонаты, полиарилаты, полифенилены, поликселилены). Кремнийорганические полимерные материалы. Волокнистые материалы. Лаки и компаунды, клеи и склеивание. 5. Неорганические диэлектрики: керамика, фарфоры, стекла, ситаллы, стеклоэмали, микалекс, слюдяные материалы, оксидная и фторидная изоляция, электреты. 6. Полупроводниковые материалы по группам: IIIА – бор; IV – углерод, кремний, германий, олово; V - фосфор, мышьяк, сурьма, висмут; VI – сера, селен, теллур; VII – иод. Полупроводниковые материалы: АIIIВV - карбид кремния, оксиды, сульфиды (люминофоры, селениды, теллуриды. 7. Проводниковые материалы. Материалы высокой проводимости (медь, медные сплавы, алюминий, железо и стали, свинец, олово); высоконагревостойкие металлы (вольфрам, молибден, тантал, ниобий, титан, цирконий, рений, благородные металлы). Металлы и сплавы различного назначения (никель, ртуть, щелочные и щелочноземельные металлы). Сплавы сопротивления (магненин, нихром, константан, фехраль и хромаль). Контактные сплавы. Металлокерамические контанты. Припои и флюсы. Электроуглеродные изделия. 8. Магнитные материалы. Магнитомягкие материалы (железо, электротехническая сталь, сплавы для магнитопроводов, рулонные трансформаторные и динамные стали, пермолои, альсиферы, термостабильные, магнитодиэлектрики, ферриты). Магнитодиэлектрики, ферриты. Магнитотвердые материалы (мартенситного класса, дисперсионного твердения, металлокерамические, магнитодиэлектрические, оксидные). Магнитотвердые ферриты. 9. Экологические аспекты использования химических процессов в технологии радиоматериалов. Основные вредные вещества, являющиеся продуктами технологических процессов получения металлов, органических полимерных материалов и методы их обезвреживания. 10. Взаимодействие с окружающей средой, коррозия и биокоррозия металлов, органических материалов. Методы защиты от коррозии.

 

4.2. Перечень лабораторных работ (8 час.)

 

Ссылки на цели курса	часы	Название	Деятельность студента
2, 4, 9	2	1. Получение меди электролизом раствора CuSO4	1. Собирает электролизер, взвешивает электроды. 2. Обрабатывает экспериментальные данные: записывает уравнения электродных реакций, рассчитывает теоретическое значение выделившейся меди, практический выход. 3. Делает выводы и обсуждает результаты работы с преподавателем.
5, 9, 11, 14	2	2. Получение полимерных материалов	1. Проводит химические реакции. 2. Представляет результаты эксперимента на языке символов. Делает выводы и обсуждает результаты работы с преподавателем.
2, 4, 5, 9	2	3. Получение стекол	1. Взвешивает компоненты для варки стекла согласно рецепта. 2. Помещает в муфельную печь смесь оксидов и следит за варкой стекла. 3. Оформляет результаты на языке символов. Обсуждает результаты эксперимента с преподавателем.
2, 5, 7, 10	2	4. Измерение скорости коррозии	1. Взвешивает электроды, измеряет площадь корродирующей поверхности электрода. 2. Собирает ячейку для проведения опыта и подсоединяет к прибору. 3. Оформляет результаты на языке символов, рассчитывает скорость коррозии. 4. Представляет результаты измерений в удобной форме и обсуждает с преподавателем.

 

5. Учебная деятельность

 

1. Студент выполняет контрольную работу в виде реферата в межсессионный период.

2. Защита реферата проводится во время сессии по собеседованию с преподавателем по вариантам контрольной работы.

3. Во время сессии выполняет лабораторные работы и контрольные задания по темам лабораторных работ.

 

Варианты

 

1. Флюсы

2. Припои

3. Паяльные пасты

4. Клеи и склеивание

5. Краски и лаки

6. Стекла

7. Компаунды

8. Серебро, сплавы

9. Золото, сплавы

10. Керамика

11. Волокнистые материалы и их использование

12. Кремнийорганические полимерные материалы

13. Поликарбонаты

14. Полиамиды

15. Полиамидные смолы и волокна

16. Полиформальдегид

17. Аминоформальдегидные смолы

18. Меламиноформальдегидные смолы

19. Карбамидные (мочевиноформальдегидные)

20. Слоистые пластики, гетинакс, текстолит

21. Фенолформальдегидные смолы

22. Полиэфирные полимеры

23. Полименилметакрилат (орг. стекло)

24. Полистирол

25. Полистирол

26. Полиизобутилен

27. Фторопласты

28. Люминофоры

 

Учебно-методические материалы

 

1. . Химия и радиоматериалы.-М.: Высшая школа, 1970.

2. , . Материаловедение,-М.: “Машиностроение”,

1990.

3. . “Электрорадиоматериалы”, -М.: Высшая школа, 1993.

4. , . “Технология производства, свойства и применение капрона”, Барнаул, Алт. ГТУ, 2003.

5. Керамические материалы: производство и применение, справочник.-М.: “Машиностроение”, 2003.

6. Материалы интернет-ресурса: www. tecs. ru.

7. Материалы интернет-ресурса: www. yarko. ru.

8. Материалы интернет-ресурса: www. sadolin. ru.

9. , //Материалы электронной техники,-М.: Высшая школа, 1986.

10. , //Химия в природе.-М.: Финист, 1999.

11. Коровин общей химии, -М.: Высшая школа, 2002.

12. . Токсичность порошков металлов и их соединений, Киев, Наукова думка, 1971.

 

Приложение 1

 

НОВОСИБИРСКИЙ Зачет по химии радиоматериалов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Факультет РЭФ, ИДО

ТЕХНИЧЕСКИЙ Курс II семестр III

УНИВЕРСИТЕТ

 

1. Микалекс – состав, способы получения и применения.

2. Ингибиторы атмосферной коррозии.

3. Катодная защита металлов – протекторная и электрохимическая. Процессы, протекающие в средах с различным рН.

4. Электронное строение атома. Квантово-механическая модель. Квантовые числа.

5. Межмолекулярные взаимодействия. Силы Ван дер Вальса.

6. Реакция получения и свойства полихлоропрена.

7. Газообразные электроизоляционные материалы, жидкие диэлектрики.

8. Реакции полимеризации и поликонденсации.

9. Лаки и краски, состав и применение.

 

Составила Дата г.

 

Утверждаю: зав. кафедрой

 

Пример теста контролирующих материалов (КМ)остаточных знаний по дисциплине “ Химия радиоматериалов” для студентов, обучающихся по специальностям 210404 “Многоканальные телекоммуникационные системы”; 210402 “Средства связи с подвижными объектами”

 

1. Элементарным звеном полеэтилена является: а) (СН2-СН2)n;

б) (-СН2-СН-)n; в) (-СН – СН2- )n; г(-СН-СН2-)n

| | |

Cl С6Н5 СН3

2. Химическая изолированная система обменивается с окружающей средой:

а) энергией; в) и энергией и массой;

б) массой; г) не обменивается ни энергией, ни массой

3. В кристаллической решетке алмаза связь между атомами углерода:

а) ковалентная; в) металлическая;

б) ионная; г) водородная

4. В узлах кристаллической решетки металлов находятся:

а) отрицательно заряжена ионы; б) положительно заряженные ионы;

в) молекулы; г) электроны

5. Трансформаторное масло является:

а) диэлектриком; в) проводником;

б) полупроводником; г) неоднозначно

6. Наибольшая электропроводность у металла:

а) золота; б) серебра; в) меди; г) цинка

7. Водородная связь существует между молекулами: а) Сl2; б) О2; в) Н2О;г) Аr

8. Электрохимическая коррозия имеет место в средах:

а) мазут; б) трансформаторное масло; в) почве; г) диоксине

9. В основе получения стекол лежит реакция: а) полимеризации; б) сплавле-

ния; в) поликонденсации

10. Фенолформальдегидные смолы получают по реакции: а) полимеризации; б) поликонденсации; в) изомеризации; г) конденсации

11. Для предотвращения появления статического электричества используются: а) антистатики; б) антипирена; в) антиоксиданты ; г) гидрофобизирующие добавки

 

Для выполнения заданий используются таблицы растворимости стандарт-

ных электродных потенциалов , калькулятор. Время, отведенное для выполнения КМ – 90 минут.

 

Разработала

доц., к.т.н.