Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання icon

Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання




Скачати 126.22 Kb.
НазваМетодичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання
Дата18.02.2014
Розмір126.22 Kb.
ТипМетодичні вказівки


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ


РОБОЧА ПРОГРАМА,

методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення

дисципліни «Фізико-хімічні методи дослідження властивостей матеріалів» для студентів

напряму 6.050403 - інженерне матеріалознавство


Затверджено

на засіданні Вченої ради

академії

Протокол № від


Дніпропетровськ НМетАУ 2013

УДК 545.083

Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Фізико-хімічні методи дослідження властивостей матеріалів» для студентів напряму 6.050403 - інженерне матеріалознавство /Укл.: А.М. Ковзік, О.О. Внуков – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2013. – 9 с.


Наведені загальні методичні вказівки, рекомендації до вивчення дисципліни, рекомендована література, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання.

Призначена для студентів напряму 6.050403 - інженерне матеріалознавство заочної форми навчання.


Укладачі: А.М. Ковзік, канд. техн. наук, доц.

О.О. Внуков, ст.. викладач


Відповідальна за випуск І.Г. Рослик, канд. техн. наук, проф.


Рецензент О.М. Гришин, канд. техн. наук, доц. (НМетАУ)


Підписано до друку 22.10.2013. Формат 60Ч84 1/16. Папір друк. Друк плоский. Облік.-вид. арк. 0,41. Умов. друк. арк. 0,4. Тираж 100 пр.

Замовлення № __


Національна металургійна академія України

49600, м. Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4

______________________________________

Редакційно-видавничий відділ НМетАУ


ВСТУП


Навчальна дисципліна «Фізико-хімічні методи дослідження властивостей матеріалів» є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної підготовки.

Мета вивчення дисципліни засвоєння теоретичних основ і визначення можливостей використання фізико-хімічних методів дослідження властивостей матеріалів, явищ і процесів в них на різних стадіях одержання, обробки, переробки і експлуатації. Основні завдання освоєння дисципліни полягають у тому, щоб:

- одержати і закріпити теоретичні і практичні знання в області фізико-хімічних явищ і процесів, що лежать в основі найбільш важливих методів дослідження властивостей матеріалів і явищ у них;

- вивчити принципи устрою і роботи типових приладів і апаратури, що використовується у даних методах, засвоїти способи підготовки зразків, обробки і аналізу реєстрованих характеристик і джерел можливих помилок, визначити точність експериментів і їх обмеження;

- придбати знання і навички по оцінці можливостей методів і їх практичному використанню в дослідженні матеріалів різної природи, процесів і явищ у них.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен:

знати:

- фізичні явища, що лежать в основі методів дослідження і контролю властивостей матеріалів і процесів у них, класифікацію методів за цими явищами;

- принципи роботи і конструкцію типових пристроїв і приладів, що використовуються у даних методах досліджень і випробувань;

- практичні можливості методів і використовуваної апаратури в дослідженні властивостей матеріалів, явищ і процесів у них на різних стадіях одержання, обробки, переробки і експлуатації.

вміти:

- обирати представницький метод дослідження конкретної властивості матеріалу;

- обирати експериментальні установки для проведення даного дослідження властивості матеріалу;

- одержувати результати, обробляти їх і аналізувати в рамках методу;

- використовувати отримані результати в практичних цілях для розробки нових матеріалів, явищ і процесів у них, оцінки і прогнозування їх технологічних і експлуатаційних властивостей.

Дисципліна «Фізико-хімічні методи дослідження властивостей матеріалів» базується на знаннях, отриманих студентами при вивченні дисциплін «Хімія», «Фізика», «Вища математика», «Інформатика та обчислювальна техніка», «Теорія металургійних процесів».

Набуті знання і вміння використовуються при вивченні дисципліни «Сплави на основі заліза», «Механічні властивості та конструкційна міцність матеріалів».


^ 1 РОБОЧА ПРОГРАМА, МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ


Дисципліна «Фізико-хімічні методи дослідження властивостей матеріалів» вивчається студентами на четвертому курсі у VІII навчальному семестрі.

Лабораторні роботи передбачають вивчення процесу електролізу, як одного з важливих фізико-хімічних методів дослідження властивостей матеріалів, а також ознайомлення з конструкціями лабораторних нагрівальних печей.

При вивченні дисципліни виконується індивідуальне завдання. Завдання повинно бути представлено в академію до початку поточної сесії, перевірено викладачем і проведена робота над помилками. Правильно виконане індивідуальне завдання зараховується після співбесіди студента з викладачем, що є підставою для здавання екзамену.


^ РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА


  1. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа.- М.: Химия, 1974.– 536 с.

  2. Лайнер Е.В., Столярова О.Г., Шевченко К.М. Испытания металлов: Пер. с нем./ Под. ред. К. Нитцше.- М.: Металлургия, 1967.- 452 с.

  3. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов.- M:. Металлургия, 1976.- 472 с.

  4. Физико-химические методы исследования металлургических процессов: Учебник для вузов/ Арсеньев П.П. и др.-М.:Металлургия-1998.

  5. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента.-М.:Металлургия-1979.

  6. Котов К.И., Шершевер М.А. Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов.- М.:Металлургия.-1998.


^ ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ


Тема 1. Теорія електролізу.

Сутність електролізу, як фізико-хімічного методу аналізу властивостей матеріалів. Закон Фарадея. Поняття про подвійний електричний шар. Схема утворення подвійного електричного шару. Змінення потенціалу в подвійному електричному шарі.

Поняття рівноважного потенціалу металу (електроду). Рівняння Нернсту. Поняття гальванічного елементу. Струм обміну. Процеси електродної деполяризації. Перенапруження водню. Принципи побудови поляризаційних кривих.

Апаратура для електролізу. Стабілізатори. Акумулятори. Випрямувачи струму. Реостати. Амперметри і вольтметри. Електроди. Осередки для електролізу. Обладнання для внутрішнього електролізу.

Література: [1] С.196 – 126, 301, 303, 305 – 306, 320 – 328


^ Тема 2. Методи корозійних випробувань.

Загальні вказівки про проведення корозійних випробувань. Мета проведення корозійних випробувань. Основні принципи вибору виду випробувань. Загальні правила підготовки зразків для випробувань та корозійних середовищ. Вимоги щодо обладнання для випробувань.

Натурні корозійні випробування. Сутність та техніка проведення атмосферних випробувань. Випробування в звичайної та морської воді. Корозійні випробування у ґрунті. Практичні випробування.

Література: [2] С. 262 – 277; [3] С. 434 – 455.


^ Тема 3. Конструкції лабораторних печей для проведення фізико-хімічних досліджень та контроль температур нагріву.

Загальна характеристика печей для створення високих температур. Класифікація лабораторних печей. Печі з газовим обігрівом, особливості їх експлуатації область застосування. Електричні печі, їх переваги і загальна характеристика. Печі опору, їх конструкція. Нагрівачі печей опору, можливості їх використання. Індукційні печі, їх конструкція і експлуатація. Переваги і недоліки індукційних печей. Плавка у зваженому стані. Техніка безпеки при високотемпературних дослідженнях.

Термопари, їх устрій. Матеріали для виготовлення термопар. Металеві і неметалеві термопари, можливості їх застосування. Градуювання термопар. Пірометри, їх робота і можливості застосування. Устрій пірометрів з ниткою, що зникає, фотоелектричних, радіаційних, колірних. Практика вимірювання температур. Регулювання температур, точність приладів, що застосовуються.

Література: [4] С. 186 – 219; [5] С. 5 – 44; [6] С. 94 – 129.


^ Тема 4. Створення газових середовищ та контроль їх параметрів.

Методи одержання газів (кисню, водню, диоксиду вуглецю, аміаку, сірководню та ін..) для проведення фізико-хімічних досліджень матеріалів. Створення вакууму. Конструювання вакуумних систем. Вимірювання тиску і різниці тиску газів. Барометри, манометри. Визначення масової і об’ємної витрати газів. Вимірювання вогкості середовища. Психометри, вологометри.

Вплив газів на властивості металів. Методи визначення розчинності газів у металах. Метод Сивертса, різновиди методу, сутність, межи застосування, переваги і недоліки. Хімічні методи визначення вмісту газів у металі. Область застосування, відбір і підготовка проб. Методи екстракції газів з проб (вакуум-плавлення, вакуум-нагріву, плавлення в несучому газі).

Література: [4] С. 397 – 458; [5] С. 44 – 74, 178 – 189, 228 – 254; [6] С. 68 – 73.

^ Тема 5. Фізико-хімічні методи визначення властивостей матеріалів.

Теоретичні основи методів визначення поверхневого і міжфазового натягнень. Прилади для проведення експерименту, обробка результатів вимірювань. Визначення крайових кутів змочування.

В’язкість рідин. Стаціонарні і нестаціонарні методи визначення в’язкості. Критерії і установки для визначення в’язкості рідин. Градуювання віскозиметрів. Методики визначення в’язкості. Методи визначення рідкотекучості металевих і оксидних розплавів. Пробниці з каналами постійного, складного, змінного перерізу.

Щільність рідин, її вплив на технологічні чинники виробництва. Методи визначення щільності розплавів, твердих тіл (гідростатичного зважування, дилатометра, пікнометра, проникаючого випромінювання, максимального тиску в газовій бульбашці, лежачої краплі). Проведення експерименту та обробка результатів.

Теоретичні основи визначення коефіцієнтів дифузії. Капілярні, диска що обертається, поляризації електродів, волюмометричний методи. Сутність методів та апаратурне забезпечення.

Контактні і безконтактні методи визначення електричної провідності матеріалів. Чарунки, що застосовуються при вимірах електричної провідності розплавів. Метод падаючого струменя. Використання схем амперметра, вольтметра, мостової для точної оцінки електричного опору.
Магнітна сприйнятливість твердих тіл та рідин. Установка для оцінки магнітної сприйнятливості розплавів.

Література: [4] С. 10 – 131, 139 – 156, 484 – 490; [5] С. 122 – 178.


Запитання до індивідуальних завдань

1. Практичні цілі експлуатаційних досліджень корозійної стійкості деталей і вузлів.

2. Поляризаційні криві при осадженні платини методом електролізу.

3. Вплив густини струму і температури на хід процесу електролізу та вид металевого осаду.

4. Натурні випробування на атмосферну корозію.

5. Вплив кислотності електроліту і домішок у ньому на хід процесу електролізу і вид металевого осаду.

6. Пристрій стендів для натурних випробувань на атмосферну корозію.

7. Закон Фарадея.

8. Охарактеризуйте методи випробувань металів і сплавів на стійкість до міжкристалевої корозії.

9. Опишіть склад установки для випробувань на МКК. Укажіть необхідні для проведення випробувань прилади і реактиви.

10. Апаратурне оформлення процесу електролізу, як методу фізико-хімічних досліджень властивостей матеріалів.

11. Термопари, вимірювання температури термопарами.

12 Оптичні пірометри, вимірювання температури пірометрами.

13. Печі опору для досліджень. Нагрівачі, що використовуються в печах опору.

14. Методи очистки газів

15. Техніка безпеки при роботі з газами.

16. Способи одержання газів в лабораторних умовах.

17. Прилади для вимірювання тиску та витрати газу.

18. Конструювання вакуумних пристроїв.

19. Вакуумні насоси.

20. Знаходження течі у вакуумних системах.

21. Методи дослідження розчинності газів у металах.

22. Методи визначення поверхневого натягнення розплавів речовин.

23. Методи визначення в’язкості розплавів.

24. Методи визначення рідкотекучості розплавів.

25. Методи визначення щільності розплавів.

26. Методи визначення коефіцієнтів дифузії речовин.

27. Методи визначення вмісту газів у металах.

28. Характеристика неметалевих включень в сталях та методи їх визначення.

29. Методи визначення електричної провідності розплавів.

30. Методи визначення магнітної сприйнятливості матеріалів.


^ 2 РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНИХ ГОДИН


Таблиця 2.1 – Навчальні години за планом




Усього

с е м е с т р

VIIІ

Усього годин за навчальним планом

180

180

у тому числі:
^

Аудиторні заняття


28

28

з них:

лекції

20

20

лабораторні роботи

8

8
^

Самостійна робота


152

152

Підсумковий контроль


Екзамен

Екзамен


^ 3 ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ


З метою закріплення матеріалу, розглянутого на лекціях, лабораторних заняттях, та самостійно вивчених розділів, студентом повинно бути виконане індивідуальне завдання. Як допоміжний матеріал при його виконанні використовуються підручники, навчальні посібники, конспект лекцій, методичні вказівки до лабораторного практикуму, дані методичні вказівки. Робота повинна бути виконана самостійно і у повному обсязі, грамотно та акуратно, із наведенням необхідних рисунків і посилань на літературні джерела.

Загальний обсяг виконаного завдання має бути не більше 8 – 10 аркушів формату А4 друкованого тексту (шрифт 14, міжрядковий інтервал – 1,5; відступ – 20-25 мм) або рукописного тексту такого ж обсягу.

У даних методичних вказівках наведено 20 варіантів індивідуальних завдань (таблиця 3.1). Номер завдання визначається номером за списком студентів групи.


Таблиця 3.1 – Варіанти індивідуальних завдань

Номер варіанта

Номер питання

Номер варіанта

Номер питання

1

1,20,21

11

1,19,30

2

2,19,22

12

2,20,29

3

3,18,23

13

3,11,28

4

4,17,24

14

4,12,27

5

5,16,25

15

5,13,26

6

6,15,26

16

6,14,25

7

7,14,27

17

7,15,24

8

8,13,28

18

8,16,23

9

9,12,29

19

9,17,22

10

10,11,30

20

10,18,21



ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………………….3

1 Робоча програма, методичні вказівки до вивчення дисципліни……………......3

2 Розподіл навчальних годин…………………………………………………….....8

3 Індивідуальні завдання……………………………………………………………8


Схожі:

Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Хімія твердого тіла» для студентів напряму...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Основи технології матеріалів» для студентів...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до виконання контрольної роботи, а також варіанти вихідних даних для неї. Матеріал призначений для студентів напряму 050403 «Інженерне матеріалознавство»
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання з дисципліни «Моделювання технічних систем» для студентів напряму 050403...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Теорія І технологія нанесення покриттів» для...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Теорія І технологія нанесення покриттів» для...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Дисперсні матеріали та композити» для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство
«Дисперсні матеріали та композити» для студентів напряму 050403 – інженерне матеріалознавство
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до їх виконання та рішення типових задач
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Теорія металургійних процесів” для студентів...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до вивчення матеріалу кожної теми та індивідуальні завдання для контролю якості засвоєння тем. Наведені методичні вказівки до виконання контрольної роботи, а також варіанти вихідних даних
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Неметалеві матеріали» для студентів напряму...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання з дисципліни «Моделювання технічних систем» для студентів напряму 050403...
Методичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 050403 інженерне матеріалознавство заочної форми навчання iconМетодичні вказівки до їх виконання. Призначена для студентів напряму 051301 хімічна технологія заочної форми навчання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни Основи технології тугоплавких неметалевих та...
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