22.04.01 Материаловедение и технологии материалов (Материаловедение и технологии материалов в полиграфии) (1094549), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Идентификация вещества. Таблицымассовых чисел. Соотношение изотопов. Корреляции между молекулярной структурой имасс-спектрами. Хромато-масс- спектроскопия.Тема 4. Микроскопия.Физические основы микроскопии. Длина волны электромагнитного излучения иразрешающая способность микроскопа. Волны Де Бройля. Взаимодействие электронов свеществом. Отраженные электроны, УФ- ИК- и рентгеновское излучение.Оптическая микроскопия. Микроскопия в проходящем и отраженном свете.Способы подготовки образцов. Варианты использования оптической микроскопии.Просвечивающая электронная микроскопия. Зависимость разрешающейспособности микроскопа от длины волны электрона.
Принципиальная схема электронногомикроскопа. Электронный микроскоп с атомным разрешением (ультрамикроскопия).Методы подготовки образцов. Тонкие пленки и срезы. Метод реплик. Оттененение иконтрастирование. Примеры использования электронной микроскопии в исследованииматериалов и покрытий.
Электронная микроскопия для химического анализа.Электроннозондовый рентгеноспектральный микроанализ.Сканирующая электронная микроскопия. Устройство электронного микроскопа.Подготовка образцов. Области применения растровой электронной микроскопии. ЯМРмикроскопия.Тема 5. Методы, основанные на использовании рассеяния и преломленияэлектромагнитного излучения.Рефрактометрия. Электрические и оптические свойства молекул. Полярные инеполярные молекулы. Взаимодействие полярной молекулы с электростатическим полем.Дипольный момент.
Поляризация диэлектрика. Электронная, атомная и ориентационнаяполяризация. Поляризация деформации. Уравнение Клаузиуса - Мосотти. Показательпреломления. Зависимость показателя преломления от плотности и поляризуемостивещества. Мольная, удельная рефракции. Уравнение Лорентц-Лорентца. Аддитивностьмолекулярной рефракции. Применение молекулярной рефракции для установлениястроения молекул. Рефрактометрические константы как критерий чистоты вещества исредство идентификации. Методы определения показателя преломления. Приборы дляизмерения показателей преломления.
Методы определения дипольного момента на основеизмерения диэлектрической проницаемости, диэлькометрия. Исследование структурывещества посредством измерения диэлектрической проницаемости.Рентгеноструктурный (РС) анализ. Дифракция рентгеновских лучей. УсловияВульфа-Брегга. Радиальная функция распределения. Метод Лауэ. Метод Дебая-Шеррера.Принципы расшифровки рентгенограмм. Примеры.Светорассеяние. Широкоугловое рассеяние света.Лазерный фотометр. Определение молекулярной массы.Оптическийфотометр.Тема 6. Методы, основанные на использовании радиационных процессов.Типы радиоактивного распада.
Ядерные реакции. Основной закон радиоактивногораспада, радиоактивные ряды. Естественные и техногенные источники радионуклидов.Постоянная распада и период полураспада. Взаимодействие радиоактивного излучения свеществом и счетчики излучения. Использование естественной радиоактивности длякачественного и количественного анализа.Активационный анализ. Источники активации, нейтронный активационный анализ.Сечение активации. Абсолютный и относительный методы. Гамма-активационный ирадиохимические методы регистрации.
Примеры применения.Рентгенофлуоресцентный анализ. Источники рентгеновского излучения –рентгеновские трубки. Приемники излучения. Рентгеновские спектры. Качественный иколичественный рентгеноспектральный анализ.Тема 7. Электрохимические методы исследования.Теоретические основы электрохимических методов исследования.
Обратимые инеобратимыеэлектрохимическиепроцессы.Классификацияивзаимосвязьэлектрохимических методов.Потенциометрия. Использование прямых и косвенных потенциометрическихметодов в исследовании. Типы ионселективных электродов. Потенциометрическоетитрованиеснеполяризованнымииполяризованнымиэлектродами.Потенциометрические датчики. Сенсоры.Вольтамперометрия. Использование характеристик вольтамперограмм дляисследованияорганическихинеорганическихсоединений.Классическая,осциллографическая, импульсная и переменно-токовая полярография.
Каталитические иадсорбционные токи. Применение инверсионной вольтамперометрии для исследованияобъектов окружающей среды. Прямые и косвенные вольтамперометрические методы.Кондуктометрия.Кондуктометрическоетитрование.Использованиекондуктометрических датчиков в хроматографии и других методах исследования.Электрогравиметрия, применение электролиза для разделения компонентов смесии их исследования.Тема 8. Термический анализ.Классификация термических методов анализа. Термогравиметрия. Термовесы.Метод дифференциального термического анализа. Схема прибора.
Применение методадля исследования полимеров.Метод дифференциальной сканирующей калориметрии. Схема прибора.Применение метода для исследования полимеров. Анализ продуктов термодеструкции (сиспользованием масс-спектрометрии и хроматографии). Принципиальная схема прибора.Литература к разделу 3.6.1.2.3.4.а) Основная литератураВасильев В.П., Морозова Р.П., Кочергина Л.А. Аналитическая химия. Лабораторныйпрактикум.– М.: Дрофа, 2006.Конюхов В.Ю., Гоголадзе И.А. Методы исследования материалов и процессов - Изд-воМГУП, 2006, 225 с.Яшин Я.И., Яшин Е.Я., Яшин А.Я.
Газовая хроматография.- М.: ТрансЛит, 2009.Васильев В.П. Аналитическая химия. Книга 2: физико-химические методы анализа. –М.: Дрофа, 2002.б) Дополнительная литература5. Кельнер Р. И др. Аналитическая химия, Проблемы и подходы. Кн.2. Под ред. ЗолотоваЮ.А. –Мю: Мир АСТ, 2004.6. Юинг Д. Инструментальные методы химического анализа. – М.: Мир, 1989.7.
Уманский Я.С. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.1982.8. Браун Д., Флойд А., Сейнзбери М.. Спектроскопия органических веществ.- М.: Мир,1992.9. Рабек Я. Экспериментальные методы в химии полимеров: Мир. Т.1.Т.2., 1983.10. Берштейн В.А., Егоров В.М. Дифференциальная сканирующая калориметрия вфизико-химии полимеров.
М. Химия. 1990.11. Годовский Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров. М. Химия. 1996.12. Липатов Ю.С. Рентгенографические методы изучения полимерных систем. Киев.Наукова Думка. 1982. 296 С.13. Динамические свойства твердых тел и жидкостей. Исследование методом рассеяниянейтронов. (Пер.
с англ., под ред. С.Лавси, Т.Шпрингера), М.: Мир, 1980.14. Федотов В.Д. Структура и динамика полимеров. Исследования методом ЯМР. М.:Химия, 1992.15. Энгель Л. Растровая электронная микроскопия. М.: Мир, 1986.16. Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии ворганической химии. - М.: МГУ, 1979.17. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. - М.: Высшаяшкола, 1989.3.7. Содержание программы по разделу "Моделирование иоптимизация материалов и технологических процессов"Тема 1. Введение. Основные понятия, задачи моделирования.Основные определения и терминология, цель, задачи и основные разделылекционного курса, другие формы занятий.
Роль математического и компьютерногомоделирования и решения задач оптимизации в комплексной разработке и автоматизациипроектирования и подготовки производства в области новых материалов итехнологических процессов.Тема 2. Основы моделирования материалов и процессовПринципы, методы и процедуры моделирования как формы отражения, описания иимитации действительных систем (объектов и процессов).
Основные видымоделирования:концептуальное,структурно-функциональное,физическое,математическоеикомпьютерное.Математическийаппаратстатистическогомоделирования: метод наименьших квадратов, регрессионный анализ, статистическоеоценивание.Особенности и возможности математического и компьютерного моделированиянепрерывных и дискретных систем.Тема 3. Постановка задач оптимизации и поиск оптимальных решенийКлассификация и постановка задач оптимизации, условия и критерииоптимальности. Построение целевой функции, безусловная оптимизация, линейные инелинейные ограничения, многокритериальные задачи оптимизации.Активный и пассивный эксперимент.
Планирование экспериментов. Полныйфакторный эксперимент, дробные реплики, планы высоких порядков. Композиционныепланы. Планирование на диаграммах состав-свойство.Методы решения задач оптимизации: расчетно-аналитические методы, методыпоиска оптимума на основе статистических моделей (градиентный метод, метод крутоговосхождения, симплексный метод). Линейное и нелинейное программированиеоптимальных задач.
Составление обобщенных параметров оптимизации. Периодическаяоптимизация. Постановка задач оптимального управления. Основные алгоритмы теориираспознавания образов и их реализации. Метод экспертных оценок. Факторный идисперсионный анализ.Тема 4. Моделирование материалов и покрытий и оптимизация параметровсостав - структура - технологические и эксплуатационные свойстваПринципы, методы и процедуры математического и имитационного моделированияструктуры и свойств простых и сложных, в том числе композиционных материалов:методы атомных и молекулярных орбиталей, полуэмпирические подходы, принципаддитивности атомных и групповых вкладов.Основные приемы расчетного прогноза термодинамических и физико-химическихпараметров веществ.
Использование моделей для решения задач оптимизации состава,структуры и свойств материалов и покрытий.Особенности и примеры построения моделей и решения задач оптимизации составаи структуры основных классов материалов и покрытий (металлических, неметаллическихнеорганических, углеродных и полимерных) и их основных химических и физических(термодинамических, теплофизических, механических, электрических и магнитных идиффузионных) свойств.Тема 5. Моделирование технологических процессов производства, обработки ипереработки материалов и нанесения покрытий и оптимизация их параметровОбщие принципы, методы и процедуры математического и компьютерногомоделирования явлений и процессов в технологии полиграфических производств,основных соотношений сохранения (балансов) энергии, массы и количества движения,законов равновесной и неравновесной термодинамики, химической кинетики, кинетикимассо- и теплопереноса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
