Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра icon

Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра




Скачати 149.13 Kb.
НазваМіністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра
Дата17.02.2014
Розмір149.13 Kb.
ТипПрограма
1. /3 курс/_нформатика та обчислювальна техн_ка.doc
2. /3 курс/_стор_я украхнськох культури.doc
3. /3 курс/Дисперсн_ матер_али та композити.doc
4. /3 курс/Електротехн_ка _ електрон_ка МЛ,МВ,ТЕ.doc
5. /3 курс/Кристалограф_я, кристалох_м_я та м_нералог_я.docx
6. /3 курс/Неметалевi вогнетривкi матерiали.docx
7. /3 курс/Основи наукових досл_джень.doc
8. /3 курс/Основи науково-техн_чнох творчост_.doc
9. /3 курс/Прикладна механ_ка.doc
10. /3 курс/Теор_я тепло-масо переносу та теплотехн_ка.doc
11. /3 курс/Теория металлургических процессов для металловедов.doc
12. /3 курс/Технолог_х виробництва металопродукц_х.docx
13. /3 курс/УЧЕЬНИК__СТ_УКР_КУЛЬТ 4части.doc
14. /3 курс/Ф_зика твердого т_ла.docx
15. /3 курс/Ф_лософ_я.doc
16. /3 курс/х_м_я твердого т_ла.doc
Робоча програма методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення Дисципліни «Інформатика та обчислювальна техніка» для студентів за галуззю знань
Навчальний посібник Дніпропетровськ
Методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Дисперсні матеріали та композити» для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство
Методичні вказівки до вивчення дисципліни «Електротехніка і електроніка», література, пояснення до виконання індивідуальних завдань
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра
Робоча програма, методичні вказівки та контрольні роботи до вивчення дисципліни «Основи наукових досліджень» для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство
Робоча програма, методичні вказівки та контрольні роботи до вивчення дисципліни «Основи науково-технічної творчості» для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство
Методичні вказівки до самостійного вивчення кожного з розділів і література для підготовки, варіанти індивідуальних (контрольних) завдань для виконання студентами у процесі вивчення дисципліни, також методичні вказівки до виконання
Методичні вказівки до вивчення дисципліни «Теорія тепло-масо переносу та теплотехніка» для студентів напряму
Методичні вказівки до їх виконання та рішення типових задач
Програма навчальної дисципліни Технології виробництва металопродукції Напрям: 050403 Інженерне матерiалознавство (мв 901-11)
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національна металургійна академія України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра
Методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Філософія» для студентів усіх спеціальностей
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання

Міністерство освіти і науки України
Національна металургійна академія України
Кафедра матеріалознавства ім. Ю.М. Тарана-Жовніра



Програма навчальної дисципліни

Фізика твердого тіла

Напрям:

6.050403

Інженерне матерiалознавство (МВ 901-11)


Укладач: проф., д.т.н.Мазур В.І.


Характеристика дисципліни

Навчальна дисципліна «Фізика твердого тіла» є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної підготовки.

    Мета вивчення дисципліни - засвоєння знань та отримання навичок, необхідних під час подальшого вивчення дисциплін професійно-практичної підготовки, таких як «Матеріалознавство» і т. ін., а також під час аналізу властивостей металів та сплавів, процесів структуроутворення, та під час експлуатації виробів з різних матеріалів.

    В результаті вивчення дисципліни студент повинен:

знати:

-атомну будову матеріалів в конденсованого стані;

-методи та результати дослідження фізичних властивостей матеріалів;

-типи дефектів кристалічних грат та їх вплив на механічні властивості;

-кластерну будову металургійних розплавів, її вплив на процеси кристалізації та службові властивості твердого тіла.

вміти:

-         аналізувати процеси структуроутворення в перебігу фазових перетворень рідина - тверде тіло (кристалічне або аморфне) та в зворотному напрямі;

-         аналізувати діаграму стану однокомпонентної системи;

-         визначати способи досягнення необхідного ступеню дефектності структури та прогнозувати властивості матеріалів в залежності від дефектності структури.

    Критерії успішності - отримання позитивної оцінки при складанні та захисті контрольних робіт.

    Засоби діагностики успішності навчання - комплект тестових завдань.

    Зв`язок з іншими дисциплінами - дисципліна є однією з основополагаючих у підготовці бакалаврів, спеціалістів та магістрів напряму  «Інженерне матеріалознавство».  Їй передує вивчення дисциплін «Фізика» та «Хімія».

      Набуті знання і вміння використовуються при вивченні дисциплін «Матеріалознавство»,  «Механічні властивості та конструкційна міцність матеріалів» та ін.

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Структуру вивчення дисципліни «Фізика твердого тіла» наведено в таблиці.

Загалом годин

лекцій

лаб. роб.

практичн.

контр. роб.

вид контролю

108

12

-

4

1

екзамен


Рекомендована література


1.     Дутчак Я.І. Рентгенографія рідких металів. - Львів: Вища школа, 1997.

2.     Бокій Г.Б. Кристалохімія. - М., Наука, 1971.

3.     Френкель Я.І. Введення в теорію металів. - М., 1958.

4.     Баум Б.А. Металічні рідини. - М., Наука, 1979.

5.     Мазур В.І., Таран Ю.М. Фазові рівноваги та фазові перетворення. -  Київ, УМК ВО, 1988.

6.     Мазур В.І., Мазур А.В. Введення в теорію сплавів. - Дн-ськ, 2009.

7.     Таран Ю.М. та ін. Методичні вказівки до виконання практ. занять з дисципліни «Теорія будови рідкого, кристалічного та аморфного стану речовини». - НМетАУ, 1999.

Зміст дисципліни


Лекційний курс


№№
з/п

Назва розділу/теми та ії зміст

Тривалість
(годин)

1

Конденсований стан матеріалів.

Способи опису багаточасткових систем. Динамічний та статистичний описи системи. Розподілення Максвелла. Розподілення Гаусса. Потенціал Леннарда-Джонса. Щільність пакування атомів. Координаційні сфери. Параметри ближнього порядку.

2

2

Термодинамічний опис багаточасткових систем.

Поняття про систему, компонент, фазу. Поняття про фазові рівноваги. Діаграма фазових рівноваг в однокомпонентній системі.

2

3

Дифузія атомів в різних типах твердого розчину. Закони Фіка. Механізми дифузії атомів в конденсованому тілі. Самодифузія та гетеродифузія. Взаємна дифузія та ефект Кіркендала – Френкеля.

2

4

Атомна будова однокомпонентних фаз, атомні флуктуації.

Атомна будова двокомпонентних фаз. Квазіхімічний підхід Гуггенгейма. Утворення атомних сегрегацій. Кластери. Рідки кристали.

2



















5

Будова кристалічної речовини.

Будова ідеальних кристалів. Типи дефектів кристалічної структури, їх генезис та взаємодія. Вплив дефектів кристалічної структури на механічні властивості матеріалів. Двійники.

2

6

Кристалізація металів.

Типи атомних механізмів кристалізації. Форми росту кристалів. Крітерій Джексона та Саллі. Роль кластерів в атомному механізмі кристалізації. Типи атомних механізмів кристалізації. Вплив домішків та умов охолодження на форму фронту кристалізації. Дендрітна кристалізація.

2




















Практичні заняття


№№
з/п

Тема заняття та ії зміст

Тривалість
(годин)

1

Термодинамічний аналіз однокомпонентної системи.

2

2

Дослідження електропроводності та світимості металів.

2


Опрацювання розділів програми, які не викладаються на лекціях


№№
з/п

Назва теми та ії зміст

1

Дослідження в’язкості рідких металів.

2

Дослідження щільності рідких металів.

3

Вивчення методик термічного аналізу металів та сплавів.



Питання для заключного контролю


  1. При плавленні металічного кристала координаційне число:

а) збільшується; б) зменшується;

в) залишається без змін; г) неможливо визначити.

2. При плавленні ковалентного кристала координаційне число:

а) збільшується; б) зменшується;

в) залишається без змін; г) неможливо визначити.

3. В скляній посуді налита вода та олія. Визначити кількість фаз в системі.

а) дві – вода та олія;

б) одна – рідка;

в) три: дві рідкі (вода та олія), одна тверда (скло);

г) дві – рідка та тверда.

4. Система складається з двох щільно стиснутих пластин міді та заліза. Визначити число фаз.

а) одна - тверда; б) дві – мідь та залізо;

в) фаз немає; г) неможливо визначити.

5. В ізольованому об’ємі находиться 10 атомів аргону. Чи складають вони термодинамічну систему?

а) так; б) ні;

в) так, при деяких умовах; г) неможливо визначити.

6. При визначенні потенціалу Леннарда-Джона використовується припущення, що:

а) система складається з двох атомів;

б) система складається з трьох атомів;

в) система складається з десяти атомів;

г) система складається з дуже великої кількості атомів.

7. В двокомпонентній системі енергія парних взаємодій атомів компоненті характеризується наступними нерівностями: εАА ˃˃ εАВ ˃˃ εББ . Якого типу кластери утворяться в системі при температурі, що незначно перевищує температуру плавлення?

а) АА; б) ББ;

в) АБ; г) кластери не утворяться.

8. Аморфні метали відрізняються від кристалічних тим, що вони:

а) не мають далекого порядку розташування атомів;

б) не мають близького порядку розташування атомів;

в) не мають форми;

г) не мають об’єму.

9. Міжатомний зв’язок в металічній фазі здійснюється за допомогою:

а) спарених електронів;

б) колективізованих електронів;

в) іонів з різними знаками заряду;

г) неможливо визначити.

10. Міжатомний зв’язок в ковалентній фазі здійснюється за допомогою:

а) спарених електронів;

б) колективізованих електронів;

в) іонів з різними знаками заряду;

г) неможливо визначити.

11.Вакансія в кристалічній решітці – це:

а) незайнятий вузол решітки;

б) атом, який розміщено поміж вузлами;

в) недобудована атомна площина;

г) газова раковина.

12. Дислокований атом в кристалічній решітці – це:

а) незайнятий вузол решітки;

б) атом, який розміщено поміж вузлами;

в) недобудована атомна площина;

г) газова раковина.

13. Крайова дислокація – це:

а) край кристалу;

б) край недобудованої атомної площини;

в) край зерна даної фази;

г) край зразка.

14. Гвинтова дислокація – це:

а) вісь дислокації паралельна вектору Бюргерса;

б) вісь дислокації перпендикулярна вектору Бюргерса;

в) вісь дислокації утворює з вектором Бюргерса кут 30°;

г) вісь дислокації утворює з вектором Бюргерса кут 45°.

15. Змішана дислокація – це дефект кристалічної решітки, в якому:

а) змішано атоми двох компонентів;

б) вісь дислокації утворює довільний кут з вектором Бюргерса;

в) вісь дислокації паралельна вектором Бюргерса кут 30°;

г) вісь дислокації перпендикулярна вектору Бюргерса кут 45°.

16. Як впливає збільшення щільності дислокацій на межу міцності метану?

а) збільшує;

б) зменшує;

в) спочатку зменшує, потім збільшує;

г) спочатку збільшує, потім зменшує.

17. Як впливає відпал на щільність дислокацій?

а) збільшує;

б) зменшує;

в) не впливає;

г) в залежності від температури – збільшує, потім зменшує.

18. Як впливає холодна пластична деформація на щільність дислокацій в деформованому металі?

а) зменшує; б) збільшує;

в) не впливає; г) спочатку зменшує, потім збільшує.

19. При зустрічі вакансії з дислокованим атомом вони:

а) утворюють новий дефект - дислокацію;

б) аннігілірують;

в) розходяться, не впливаючи один на одного;

г) утворюють мікропору.

20. При зустріч ідвох краєвих дислокацій з однаковими векторами Бюргерса в одній площині вони:

а) подвоюють вектор Бюргерса;

б) аннігілірують;

в) розходяться без будь-якої взаємодії;

г) утворюють бездефектну ділянку кристалу.

21. Підвищення швидкості охолодження під час кристалізації сприяє переходу

а) від плоского до дендритного фронту кристалізації;

б) від дендритного до плоского фронту кристалізації;

в) не впливає на форму фронту кристалізації;

г) неможливо визначити.

22. Кристали з металічним типом міжатомних зв’язків зростають з:

а) округлою формою росту;

б) гранною формою росту;

в) змішаною формою росту;

г) неможливо визначити.

23. Кристали з ковалентним типом міжатомного зв’язку зростають з:

а) округлою формою росту;

б) гранною формою росту;

в) змішаною формою росту;

г) неможливо визначити.

24. Кристали з металічним типом міжатомних зв’язків зростають за допомогою механізма:

а) нормального поатомного росту;

б) тангенціального росту;

в) змішаного росту;

г) неможливо визначити.

25. Кристали з ковалентним типом міжатомних зв’язків зростають за допомогою:

а) нормального поатомного росту;

б) тангенціального росту;

в) змішаного росту;

г) неможливо визначити.

26. В процесі зростання кристал втрачає плоску форму фронту внаслідок:

а) недостатнього перемішування розплаву;

б) дуже малої швидкості кристалізації;

в) впливу концентраційного переохолодження розплаву;

г) впливу гравітаційного поля Землі.

27. Параметри ближнього порядку в розплавах визначаються:

а) радіусом координаційної сфери та координаційним числом;

б) радіусом атомів та їх кількістю в координаційній сфері;

в) об’ємом, що займає один атом в розплаві;

г) радіусом атомів та відстанню між ними.

28. Ковзання кураєвої дислокації – це:

а) її переміщення в напрямку, паралельному вектору Бюргерса;

б) її переміщення в напрямку, перпендикулярному вектору Бюргерса;

в) її переміщення по спіралі;

г) неможливо визначити.

29. Сходження кураєвої дислокації – це:

а) її переміщення в напрямку, паралельному вектору Бюргерса;

б) її переміщення в напрямку, перпендикулярному вектору Бюргерса;

в) її переміщення по спіралі;

г) неможливо визначити.

30. В результаті взаємодії вакансійної петлі з вакансією вакансійна петля:

а) розширюється; б) звужується;

в) залишається без змін; г) зникає.

31. В результаті взаємодії вакансійної петлі з дислокованим атомом вакансійна петля:

а) розширюється; б) звужується;

в) залишається без змін; г) зникає.

32. До одномірного дефекту кристалічної структури відносяться:

а) вакансії; б) дислокації;

в) границі двійників; г) мікропори.

33. До нуль мірних дефектів кристалічної структури відносяться:

а) вакансії; б) дислокації;

в) границі двійників; г) мікропори.

34. До двомірних дефектів кристалічної структури відносяться:

а) вакансії; б) дислокації;

в) границі двійників; г) мікропори.

35. До трьохмірних дефектів кристалічної структури відносяться:

а) вакансії; б) дислокації;

в) границі двійників; г) мікропори.

36. Гомогенне зародження кристалів – це:

а) зародження кристалів на фазовій флуктуації;

б) зародження на існуючому в розплаві кристалі;

в) зародження на поверхні форми;

г) зародження на будь-якій твердій домішці.

37. Гетерогенне зародження кристалів – це:

а) зародження кристалів на фазовій флуктуації;

б) зародження на поверхні кристала, що відповідає критерію Данкова;

в) зародження на будь-якій домішці;

г) зародження на газовій фазі.

38. Поліморфізм кристалів проявляється в:

а) можливості формувати різні форми росту;

б) можливості формувати різні типи кристалічної решітки;

в) можливості утворювати плоскі грані та дендритні гілки;

г) можливості зростати в різних кристалографічних напрямках.

39. Кристали гексагональної сингонії утворюють:

а) кубічні кристали;

б) кристали в формі шестигранної призми;

в) кристали в формі октаедру;

г) кристали в формі тригональної антипризми.

40. Чи можливе утворення кристалів кубічної сингонії в формі октаедра?

а) так; б) ні;

в) неможливо визначити; г) потрібна уточнююча інформація.

41. Термодинамічна система при 0°С складається з склянки з водою, в якій плаває лід. Як зменшити кількість фаз на одиницю:

а) долити води; б) вилити воду;

в) видалити лід; г) знизити температуру.

42. Термодинамічна система складається з рідкого сплаву нікеля з алюмінієм. Як збільшити число фаз в сплаві на один?

а) охолодити до появи твердих кристалів;

б) нагріти на декілька градусів;

в) добавити трохи нікелю;

г) добавити трохи алюмінію.

43. Чи можливий фазовий перехід газ-тверде тіло?

а) так; б) ні;

в) неможливо визначити; г) не у всіх речовинах.

44. Як в однокомпонентній системі з твердої фази отримати газову в ізобаричному процесі?

а) збільшити температуру при низькому тиску;

б) зменшити температуру при великому тиску;

в) застосувати довгочасову витримку;

г) неможливо.

45. Як в однокомпонентній системі з газової фази отримати тверду фазу в ізобаричному процесі?

а) збільшити температуру; б) зменшити температуру;

в) застосувати довгочасову витримку; г) неможливо.


46. Як в однокомпонентній системі з газової фази отримати тверду речовину в ізотермічному процесі?

а) збільшити тиск; б) знизити тиск;

в) застосувати довго часову витримку; г) неможливо.

47. Як в однокомпонентній системі з твердої фази отримати газову в ізотермічному процесі?

а) збільшити тиск; б) зменшити тиск;

в) застосувати довгочасову витримку; г) неможливо.

48. Чи можлива фазова рівновага трьох фаз: твердої, рідкої, газоподібної в однокомпонентній системі?

а) так; б) ні;

в) не у всіх речовинах; г) неможливо визначити.

49. Чи можливий фазовий перехід тверде тіло-газ?

а) так; б) ні;

в) не у всіх речовинах; г) неможливо визначити.

50. Стрибкоподібні зміни полі терми щільності розплаву свідчать про:

а) нестабільність температури;

б) нестабільність тиску;

в) зміну параметрів близького порядку розплаву;

г) появу нових фаз в розплаві.

Схожі:

Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconМіністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра
Навчальна дисципліна «Кристалографія, кристалохімія та мінералогія» є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної...
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconМіністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра

Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України Ідентифікаційний код за єдрпоу
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України Ідентифікаційний код за єдрпоу
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України Ідентифікаційний код за єдрпоу
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Міністерство освіти і науки України Національна металургійна академія України Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра iconІнформація про застосування процедури закупівлі в одного учасника Замовник: > Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти І науки, молоді та спорту України
Найменування. Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи