Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану)



Скачать 137.88 Kb.
Дата23.04.2013
Размер137.88 Kb.
ТипПрограмма
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано





Утверждаю

Руководитель ООП

по специальности 261400

декан МФ

проф. Е.И. Пряхин




Зав. кафедрой МиТХИ

проф. Е.И. Пряхин


ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Кристаллография и дефекты кристаллического строения»

(наименование по рабочему учебному плану)


Направление: 261400 «Технология художественной обработки материалов»

Профиль: Технология художественной обработки материалов

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная
Составитель: старший преподаватель Е.Н. Костылева

Санкт-Петербург

2012

Составитель: старший преподаватель Е.Н. Костылева


Научный редактор:

1. Цель и задачи дисциплины.

Цель преподавания дисциплины — дать студентам соответствующие зна­ния, касающиеся кристаллических и аморфных материалов, их структуры и свойств, знания основ кристаллохимии и кристаллофизики. Знания являются необходимыми при теоретичес­кой и практической подго­тов­ке будущих специалистов в области технологии художественной обработки материалов, которая является необходимой для оптимального выбора материалов и технологий их обработки для производства художественных изделий различного назначения.

Задачей изучения дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» является овладение знаниями:

  • закономерностей, связывающих химический состав, структуру (строение) и свойства материалов;

  • закономерностей изменения свойств материалов в процессе изготовления и эксплуатации изделий;

  • методов целенаправленного изменения механических и декоративных свойств материалов;

  • строения, свойств и областей применения основных видов промышленных кристаллических и поликристаллических материалов, используемых для производства художественных изделий.



2. Место дисциплины в структуре ООП.


Дисциплина «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин.

Изучается студентами специальности 261400 на 2 курсе в 3семестре.
Дисциплина является составной частью «Материаловедения» - науки изучающей связь и закономерности изменения свойств под влиянием внешних воздействий, возникающих в процессе производства и эксплуатации изделий из этих материалов. Курс лекций посвящен углубленному изучению структуры идеальных кристаллов и дефектов кристаллического строения, их классификации, элементов теории пластичности.

Соответственно курс лекций «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» основывается на знаниях, полученных в следующих предшествующих дисциплинах:

«Химия»: атомная структура химических элементов, типы связей, структурные химические формулы, электронные облака;

«Физика»: физические характеристики вещества (прочность, эластичность, электропроводность, электропроводность);

«Информатика»: простейшие навыки работы на компьютере и в сети Интернет, умение использовать прикладное программное обеспечение, в частности: пакеты универсальных математических программ, текстовый процессор и редактор формул (для оформления отчетов).

Минимальным требованием к «входным» знаниям, необходимым для успешного усвоения данной дисциплины является:

удовлетворительное усвоение программ по указанных выше разделам, владение персональным компьютером на уровне уверенного пользователя.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ОК-4, ОК-5, ОК-6, ОК-11, ОНК-5, ОНК-8, ИК-1, ПК-3, ПК-7, ПК-12.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

  • основные тенденции и направления развития современного теоретического и прикладного материаловедения;

  • основы теории пластичности;

  • основные типы, классы и группы материалов, их составы, структурные характеристики и свойства;

  • элементы симметрии кристаллических веществ;

  • классификацию дефектов кристаллического строения и их влияния на свойства.

Уметь:

  • определять вид материала по классифицирующим признакам;

  • расчитывать стехиохимическую формулу вещества;

  • работать с учебной, справочной и научной литературой;

  • производить оптималиный выбор материала и технологии его обработки для изготовления художественных изделий различного назначения.

Иметь представление о:

  • методах определения свойств кристаллических материалов;

  • принципах рентгеноструктурного анализа;

  • влияния внешних факторов на свойства кристаллических материалов.


4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 2 зачётные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Аудиторные занятия (всего)

17

В том числе:




Лекции

17

Практические занятия (ПЗ)

0

Семинары (С)

0

Лабораторные работы (ЛР)

0

Самостоятельная работа (всего)

55

В том числе:




Курсовой проект (работа)

0

Контрольная работа

0

Реферат

40

Другие виды самостоятельной работы:




Работа с литературой

20

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)




Общая трудоёмкость час

зач. ед.

72





5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Предмет курса и задачи его изучения.

Предмет теории строения материалов и его место в подготовке инженеров.

Значение науки для металлургической, машиностроительной и других от­раслей промышленности; роль отечественных и зарубежных ученых в ее ста­новлении и развитии.

2

Строение кристаллических материалов

Основные характеристики кристаллического состояния вещества.

3

Геометрическая и структурная кристаллографии

Кристаллографические индексы узлов, узловых рядов и узловых плоскостей. Элементы симметрии кристаллических много­гранников. Классы симметрии, сингонии и категории кристаллов. Системы трансляций (решетки Браве). Условия выбора и характеристики элементарных ячеек. Пространственные группы симметрии кри­сталлов. Правильные системы точек.

4

Элементы кристаллохимии и кристаллофизики

Ко­ординационные числа и координационные многогранники. Плотноупакованные слои и многослойные плотнейшие упаковки. Расположение, число и размеры пустот в гранецентрированной кубической (ГЦК), гексагональной плотноупакованной (ГП) и объемноцентрированной кубической (ОЦК) решетках. Основные структурные типы металлических элементов. Структурные типы алмаза и графита. Изоморфизм и полиморфизм. Симметрия и анизо­тропия физических свойств кристаллов.

5

Идеальный кристалл и дефекты строения реальных кристаллических материалов

Понятие об идеальном кристалле. Классификация дефектов строения ре­альных кристаллов.

6

Точечные дефекты


Виды точечных дефектов. Энергия образования и равновесная концентра­ция вакансий и межузельных атомов. Миграция точечных дефектов, Источники и стоки точечных дефектов. Комплексы точечных дефектов.

7

Дислокации, их движение и упругие свойства

Теоретическая и реальная прочность кристаллов. Понятие дислокации. Краевые, винтовые и смешанные дислокации. Движение дислокаций. Контур и вектор Бюргерса дислокаций. Плотность дислокаций. Поле упругих напряжений и упругая энергия дислокаций. Взаимодействие дислокаций.

8

Дислокации и дефекты упаковки в типичных металлических структурах

Полные и частичные дислокации. Дислокационные реакции. Плотнейшие упаковки и дефекты упаковки. Стандартный тетраэдр и дислокационные реакции в ГЦК решетке. Вер­шинные дислокации и дислокации Ломер — Котгрелла.


9

Пересечение дислокаций и их взаимодействие с точечными дефектами


Пересечение единичных краевых, краевой и винтовой и винтовых дисло­каций.

Пороги на дислокациях.

Взаимодействие дислокаций с вакансиями и межузельными атомами. Дисклинации.

10

Дислокационные системы и границы раздела

Размножение дислокаций при пластической деформации. Источник Франка-Рида. Источник Бардина-Херринга.



5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Физические методы исследования структуры материалов


-

+

+

+

+





+

-

+

2

Металлы и сплавы для художественных изделий


+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3

Технология изготовления художественных изделий обработкой давлением


-

-

-

-

+

+

+

+

+

+

4

Ювелирные, поделочные и облицовочные камни


-

+

+

-

+

+

-

+

+

+

5

Коррозия и методы защиты изделий


-

-

-

+

+

-

-

+

-

-


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекции

Прак.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Всего

час.

1

Предмет курса и задачи его изучения.

1
















2

Строение кристаллических материалов

1
















3

Геометрическая и структурная кристаллографии

2
















4

Элементы кристаллохимии и кристаллофизики

2
















5

Идеальный кристалл и дефекты строения реальных кристаллических материалов

1
















6

Точечные дефекты

2
















7

Дислокации, их движение и упругие свойства

1
















8

Дислокации и дефекты упаковки в типичных металлических структурах

3
















9

Пересечение дислокаций и их взаимодействие с точечными дефектами

2
















10

Дислокационные системы и границы раздела

2

















6. Лабораторный практикум: не предусмотрен.
7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.
8. Примерные темы эссе, рефератов и др.:

  1. Жидкие кристаллы.

  2. Металлические стекла.

  3. Кристаллические многогранники. Полиэдры.

  4. Элементы симметрии, встречающиеся в кристаллических
    многогранниках. Международное обозначение. Графическое обозначение. Обозначение в формулах симметрии.

  5. Пространственные группы симметрии.

  6. История развития русской кристаллографии.

  7. Эффективный радиус частицы в кристалле.

  8. Плотнейшие слои и дефекты плотнейших упаковок.

  9. Зернограничные дислокации.



9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1.Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. — М.: Метал­лургия, 1987.

2.Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристалличе­ской решетки. —М.: Металлургия, 1990.

3.Солнцев Ю.П., Пряхин Б.И., Войткун Ф. Материаловедение. — СПб.:
Химиздат, 2002.
б) дополнительная литература

4. Шаскольская М.П. Кристаллография. — М.: Высш. школа, 1984.
5.ШтремельМ.А. Прочность сплавов. 4.1. Дефекты решетки.—М.: Ме­таллургия, 1982.

6.Актавина Г.В., Барсуков В.Н. Строение твердых фаз и диффузия в ме­таллических сплавах: Учеб. пособие. — Л.: СЗПИ, 1981.

7.Материаловедение: Учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макаро­ва, Г.Г. Мухин и др. —М.: Изд-во МГТУ, 2002.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра МиТХИ старший преподаватель Костылева Е.Н.

Похожие:

Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconПрограмма учебной дисциплины «физика сплошных сред» (наименование по рабочему учебному плану)
Рабочая программа составлена с учетом требований (нормативный документ: фгос впо) к содержанию и уровню подготовки выпускника по...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconПрограмма учебной дисциплины «Уравнения математической физики» (наименование по рабочему учебному плану)
Цель преподавания дисциплины – получение дополнительных математических знаний, способствующих успешному освоению различных специальных...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconПрограмма учебной дисциплины «теория поля» (наименование по рабочему учебному плану)
Таким образом, очевидно, что «Теория поля» является теоретическим фундаментом всех геофизических методов
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconПрограмма учебной дисциплины «Теория функций комплексного переменного» (наименование по рабочему учебному плану)
Цель преподавания дисциплины – получение дополнительных математических знаний, способствующих успешному освоению различных специальных...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconПрограмма учебной дисциплины «физика земли» (наименование по рабочему учебному плану)
Рабочая программа составлена с учетом требований (нормативный документ: фгос впо) к содержанию и уровню подготовки выпускника по...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconРабочая программа дисциплины «Философия» (наименование по рабочему учебному плану) Специальность: 270800 «Строительство»
Формирование представления о специфике философии как способе познания и духовного освоения мира, основных разделах современного философского...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconРабочей программы дисциплины в. Дв 1 «Кристаллография и дефекты кристаллической решетки»
Дисциплина «Кристаллография и дефекты кристаллической решетки» является частью цикла Б2 «Математический и естественнонаучный цикл»...
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconЛитература Средних веков и Возрождения (название дисциплины согласно рабочему учебному плану)
Направление, профиль подготовки 050300 педагогическое образование
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconЛитература средних веков и Возрождения (название дисциплины согласно рабочему учебному плану)
Направление, профиль подготовки 050100 Педагогическое образование – Русский язык и Литература
Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» (наименование по рабочему учебному плану) iconРабочая учебная программа дисциплины квантовая механика и статистическая физика ( наименование дисциплины по учебному плану )
Охватывает круг вопросов и задач, связанных непосредственно как с формированием общих естественнонаучных знаний, так и профессиональных...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org