rpd000015747 (140400 (13.03.02).Б2 Информационные технологии в электроэнергетических и электромеханических системах), страница 3

Сверхчистые металлы как основа современной электроники и точной механики.

Химические и кристаллизационные методы получения сверхчистых металлов. Методы направленной кристаллизации, зонной плавки, вытягиванием монокристаллов из расплава.

1.7.2. Общая характеристика неметаллических материалов. Электрофизические свойства полимеров. (АЗ: 2, СРС: 6)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание:

Общие и специальные требования к неметаллическим материалам и деталям для приборов и устройств летательных аппаратов. Классификация неметаллических материалов.

Достоинства неметаллов, их значение как прогрессивных материалов приборостроения.

Физико-механические свойства полимеров.

Поведение полимеров при нагревании. Термопластичные и термореактивные полимеры. Термомеханические кривые полимеров как основа для понимания механических свойств полимерных материалов и пластмасс. Использование полимеров для изготовления элементов электронных схем.

Удельное объемное и поверхностное сопротивление диэлектриков. Влияние структуры и дефектов строения на электросопротивление полимеров. Влияние окружающей среды на поверхностное сопротивление диэлектриков, относящихся к полярным и неполярным полимерам.

Поляризация полимерных материалов под действием постоянных и переменных электрических полей. Полярные и неполярные полимеры. Электронная и дипольно-релаксационная виды поляризации у полярных и неполярных полимеров. Зависимость диэлектрической проницаемости полимерных материалов в переменном поле от температуры и частоты.

Электрическая прочность полимеров и пластмасс. Виды пробоя в диэлектриках.

Применение пассивных диэлектриков для изготовления конденсаторов и других деталей электронной техники.

1.7.3. Полимерные материалы специального назначения. Электротехническая керамика. Неорганическое стекло, ситаллы, графит. (АЗ: 2, СРС: 6)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Отверждаемые и неотверждаемые пленкообразующие. Полимерные клеи. Особенности клеевых соединений, их достоинства и недостатки. Лаки, краски, герметики, компаунды. Использование термореактивных полимеров для изготовления печатных плат.

Эластичность. Эластомеры (каучуки и резины). Виды каучуков и резин со специальными физико-механическими свойствами.

Общие свойства электротехнической керамики.

Оксидная жаростойкая керамика. Огнеупорные и термостойкие изоляторы. Электротехнический фарфор и изделия из него. Материалы для подложек интегральных электронных схем. Бескислородная керамика наивысшей нагревостойкости в вакууме. Уникальные керамические материалы: с наивысшей удельной прочностью, твердостью, теплопроводностью на основе оксидов, карбидов, боридов. Материалы для режущего инструмента, абразивных изделий.

Электрофизические свойства электротехнической керамики.

Пассивные и активные диэлектрики. Сегнетоэлектрики, пьезо-, пироэлектрики. Применение активных диэлектриков для изготовления контурных, термокомпенсирующих и разделительных конденсаторов. Элементы электронных схем на активных диэлектриках: вариконды, позисторы, активные резонаторы и др.

Кварцевые и алюмоборосиликатные стекла. Термостойкость стекла. Закаленные стекла и их применение в технике. Диэлектрические свойства электротехнического стекла. Стекла для колб и баллонов электронно-лучевых трубок, генераторных ламп, газотронов, токовводов. Стеклометаллические корпуса приборов. Высокотемпературные изоляторы, работающие при температурах до 4000С.

Ситаллы (стеклокерамика). Прочность и термостойкость ситаллов. Применение ситаллов. Сопоставление свойств стекла, керамики и ситаллов. Использование ситаллов для изготовления микромодульных плат и в системах изоляторов.

Углеграфитовые материалы. Силицированный графит и стеклоуглерод Виды технического графита. Анизотропия свойств графитовых материалов. Изготовление скользящих контактов.. Применение конструкционных видов графита в спецтехнике.

1. Практические занятия

1.1.1. Кристаллическая решетка. (АЗ: 2, СРС: 6)

Форма организации: Практическое занятие

Описание: Типы кристаллических решеток Браве. Параметры, характеризующие элементарную ячейку (три ребра элементарной ячейки и три угла между ними; атомный радиус; плотность упаковки; координационное число; коэффициент компактности). Кристаллографические индексы Миллера ( индексы напрвлений и индексы плоскостей). Взаимодействие атомов в кристаллах.

Точечные (вакансии, межузельные атомы, примесные атомы внедрения и замещения), линейные (винтовые и краевые дислокации, дефекты упаковки), поверхностные (границы зерен и субзерен) дефекты кристаллического строения. Влияние дефектов на свойства.

1.2.1. Механические свойства металлов. (АЗ: 2, СРС: 10)

Форма организации: Практическое занятие

Описание: Макро- и микроструктурный анализ структуры сплавов. Изготовление шлифов для макро и микроконтроля, оборудование, применяемое для анализа структуры.

Вязкое, хрупкое разрушение металла, их отличительные особенности, явление хладноломкости.

Требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Критерии прочности, жесткости, надежности, долговечности.

Классификация механических испытаний по схемам напряженного состояния, способу нагружения, характеру изменения нагрузки во времени. Условия подобия механических испытаний.

Испытания на растяжение.Методика проведения испытаний. Истинные и условные напряжения. Характеристики механических свойств (прочности, пластичности, жесткости), определяемые при испытании на растяжение .

Испытания на твердость (по Бринелю, Викерсу, Роквеллу).Методика проведения испытаний .

Методика проведения испытаний на ударную вязкость. Характеристики механических свойств, получаемые в результате ударных испытаний (ударная вязкость, порог хладноломкости). Схема А.Ф.Иоффе, объясняющая явление хладноломкости.

Дать определение усталости и выносливости материала. Методика проведения усталостных испытаний. Отличительные особенности усталостного разрушения. Характеристики, определяемые при циклических испытаниях: предел усталости, усталостная долговечность, усталостная прочность, живучесть-СРТУ. Пути повышения усталости металлов и сплавов.

Явление ползучести в металлах и сплавах под действием приложенного напряжения и высоких температур. Стадии ползучести. Критерии жаропрочности металлов и сплавов (предел ползучести, предел длительной прочности) и методики их определения. Пути повышения жаропрочности металлов и сплавов (ограничение подвижности дислокаций, замедление диффузии).

Жаростойкость в металлах и сплавах. Пути повышения жаростойкости (легирование, нанесение защитных покрытий) сплавов.

1.3.1. Диаграммы состояния двойных сплавов. (АЗ: 2, СРС: 6)

Форма организации: Практическое занятие

1. Лабораторные работы

1.3.2. Изучение диаграммы состояния, микроструктуры и фазового состава сплавов системы железо-углерод (АЗ: 4, СРС: 4)

Форма организации: Лабораторная работа

1.5.1. Термическая обработка стали (АЗ: 4, СРС: 4)

Форма организации: Лабораторная работа

1.6.1. Изучение структуры и свойства магнитных материалов. (АЗ: 4, СРС: 4)

Форма организации: Лабораторная работа

1.7.1. Исследование удельных электрических сопротивлений твердых диэлектриков.

Исследование диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь диэлектрик (АЗ: 4, СРС: 4)

Форма организации: Лабораторная работа

1. Типовые задания

Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Материаловедение и конструкционные материалы »

Прикрепленные файлы

Список вопросов к зачету.docx

Список вопросов к зачету

«Металлические материалы»

1. Кристаллическое строение металлов: элементарная ячейка, основные типы кристаллических решеток в металлах.

2. Индексация кристаллографических плоскостей и направлений (индексы Миллера).

Анизотропия в моно- и поликристаллах. Использование анизотропии в технике.

3. Полиморфизм в металлах. Влияние полиморфизма на свойства сплавов.

4. Взаимодействие частиц в кристаллах. Типы межатомных связей. Металлический тип связи.

5. Дефекты кристаллического строения металлов: точечные, линейные (кривая Бочвара-Одинга), поверхностные. Влияние их на свойства.

6. Диффузия в металлах и сплавах. Механизмы диффузии. Факторы, влияющие на скорость диффузии.

7. Формирование структуры литых металлов. Самопроизвольная и несамопроизвольная кристаллизация. Строение металлического слитка. Факторы, влияющие на структуру слитка.

8. Фазовый состав сплавов. Твердые растворы внедрения, замещения. Гетерогенные фазы. Промежуточные фазы.

9. Основные равновесные диаграммы состояния двойных сплавов.

10. Диаграммы состояния и свойства двухкомпонентных сплавов (правило Н.С.Курнакова).

11. Диаграмма железо-углерод.

12. Деформация металлов и сплавов (упругая, пластическая). Пластическая деформация: механизм пластической деформации, особенности деформирования моно- и поликристаллов.

13. Холодная пластическая деформация и ее влияние на свойства металлов и сплавов.

14. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Возврат, рекристаллизация.

15. Основные характеристики механических свойств. Механические свойства при статических нагрузках (испытания на растяжение), динамических нагрузках (испытания на ударную вязкость).

16. Основные характеристики механических свойств сплавов, определяемые при испытании на растяжение. Диаграмма растяжения.

17. Теоретическая и реальная прочность металлов. Кривая Одинга-Бочвара.

18. Виды разрушения (вязкое, хрупкое) металлов и их отличительные особенности. Порог хладноломкости (схема А.Ф.Иоффе). Факторы, влияющие на порог хладноломкости.

19. Вязкость разрушения (критерии Ирвина) и ее значение в расчетах на прочность.

20. Механические свойства, определяемые при переменных нагрузках. Усталость металлов и сплавов. Особенности разрушения от усталости. Живучесть материала (СРТУ).

21. Твердость и микротвердость металлов и сплавов. Методы их оценки.

22. Жаропрочность материалов. Ползучесть (три стадии ползучести) в металлах. Механизм высокотемпературной ползучести.

23. Критерии оценки жаропрочных свойств и пути повышения жаропрочности металлов и сплавов.

24. Критерии оценки конструкционной прочности материалов (прочность, жесткость, надежность, долговечность). Методы повышения конструкционной прочности.

25. Характеристики удельной прочности и удельной жесткости. Их значение при проектировании летательной техники.

26.Термическая обработка металлов и сплавов. Классификация видов термической обработки.

27. Основные виды собственно термической обработки сплавов. Характеристики и назначение каждого вида.

28. Термическая обработка сплавов с переменной растворимостью компонентов в твердом состоянии (на примере сплавов алюминий-медь).

29. Термическая обработка углеродистых сталей. Превращения в стали при нагреве и охлаждении.

30. Закаливаемость и прокаливаемость стали.

31. Алюминиевые сплавы. Жаропрочные никелевые сплавы. Классификация. Применение.

32. Титановые сплавы. Классификация по структуре. Особенности свойств титана и его сплавов. Области применения

33. Стали. Классификация. Маркировка легированных сталей. Назначение легирования.