Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю

Рабочая программа

учебной дисциплины

Ф ТПУ 7.1-21/01

УТВЕРЖДАЮ

Декан ХТФ

____________ В.М. Погребенков

«___»_______________2007 г.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ

ТУГОПЛАВКИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ И СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Рабочая программа

по магистерской программе 240131 (550831) «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»

Факультет Химико-технологический – ХТФ

Обеспечивающая кафедра – технологии силикатов ТС

Первый год обучения

Семестр 9

Учебный план набора 2008 г.

Распределение учебного времени

Лекции

18 часов (ауд.)

Практические (семинарские) занятия

-

Лабораторные занятия

-

Всего аудиторных занятий

18 часов

Самостоятельная (внеаудиторная) работа

135 часов

Общая трудоемкость

153 часа

Зачет

9 семестр

Томск 2007

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Рабочая программа составлена на основе Образовательного стандарта высшего профессионального образования Томского политехнического университета по направлению 240100 «Химическая технология и биотехнология», магистерской программе 240131 (550831) «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов».

РАССМОТРЕНА И ОДОБРЕНА на заседании кафедры технологии силикатов «1» июня 2007 г. протокол № 73

2. Разработчик: профессор кафедры технологии силикатов

__________________Т.В. Вакалова

  1. Зав. обеспечивающей кафедрой технологии силикатов

__________________В.И. Верещагин

4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, выпускающими кафедрами специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.

Зав. выпускающей кафедрой технологии силикатов

__________________В.И. Верещагин

Дисциплина «Физико-химические основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» относится к дисциплинам направления магистерской подготовки.

Изучение данной дисциплины проходит на базе знаний, полученных студентами при подготовке бакалавра в процессе освоения дисциплин гуманитарного и социально-экономического, естественнонаучного, общепрофессионального и ряда дисциплин специального циклов. Содержание дисциплины согласовано с материалами других дисциплин, таких как «Минералогия и кристаллография», «Техническая петрография», «Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», «Тепловые процессы и агрегаты в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», «Оборудование и основы проектирования»

АННОТАЦИЯ

Физико-химические основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов

240131 (550831) (м)

кафедра технологии силикатов ХТФ

профессор, д.т.н. Вакалова Татьяна Викторовна

тел. (3822) 563169, Е-mail: tvv@

Цель: подготовка магистров к выполнению теоретических и экспериментальных исследований в области химии и технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.

Содержание: физико-химические основы технологии керамики и огнеупоров, стекла и ситаллов, вяжущих веществ и изделий (классификация материалов, характеристика сырьевой базы, процессы фазообразования в массах при термической обработке, взаимосвязь структуры и свойств изделий, технологические особенности соответствующих производств, эксплуатационные свойства и закономерности изменений свойств изделий в службе).

Первый год обучения (9 сем. - зачет)

Всего 153 часа, в т.ч. аудиторных занятий 18 часов: Лк.- 18 часов; самостоятельной работы -135 час.

  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ТУГОПЛАВКИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ И СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ»

Целью изучения дисциплины “Физико-химические основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов” является подготовка магистров к выполнению теоретических и экспериментальных исследований в области химии и технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.

Основной задачей дисциплины является получение научных знаний, определяющих пути, способы и средства совершенствования технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.

    1. Цели преподавания дисциплины

Цели преподавания дисциплины «Физико-химические основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» предполагают формирование представлений, знаний и умений, которыми должен овладеть магистр, реализованными в квалификационных требованиях.

После окончания изучения курса «Физико-химические основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» магистр должен:

знать и понимать

(Федеральный уровень)

  • основные теоретические положения процессов синтеза и применения высокоэффективных материалов и изделий из керамики, вяжущих, стекла, ситаллов и композитов на их основе;

  • источники сырья и основные технологические процессы в технологиях тугоплавких неметаллических и силикатных материалов;

  • основные физико-химические процессы, происходящие на различных стадиях технологического процесса при температурных и других воздействиях на силикатные и тугоплавкие неметаллические объекты;

  • тенденции развития современных технологий тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.

  • региональный уровень

  • месторождения традиционных и нестандартных сырьевых материалов Западной Сибири и перспективы их использования в технологиях вяжущих материалов, стекла и керамики;

университетский уровень

  • историю становления и развития кафедры технологии силикатов ТПУ, вклад ее сотрудников в исследование нерудного сырья Томской области и развитие томских предприятий силикатного профиля;

уметь использовать:

федеральный уровень

  • методы теоретического и экспериментального изучения физико-химических свойств и закономерностей получения керамики, вяжущих, стекломатериалов и композитов на их основе;

  • планирование и организацию технологических процессов производства силикатных материалов с учетом качества исходного сырья и требований к конечной продукции;

  • современные методы контроля технологических операций, качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

региональный уровень

  • принципы выбора сырьевых материалов и технологических решений для получения изделий на основе тугоплавких неметаллических и силикатных материалов с учетом влияния климатических и природных условий;

университетский уровень

  • собственные полученные знания с накопленным опытом ученых ТПУ с целью их совершенствования и реализации в своей профессиональной деятельности.

иметь навыки:

федеральный уровень

  • экспериментальногоисследования основных физико-химических и технологических свойств сырья и готовой продукции;

региональный уровень

  • оценки качества природного сырья новых месторождений Западной Сибири с целью расширения региональной сырьевой базы;

университетский уровень

  • проведения анализа сырьевых источников и определения качества конечных продуктов по методикам, разработанным учеными ТПУ и кафедры технологии силикатов.

    1. Задачи изложения и изучения дисциплины

Изложение дисциплины направлено на совершенствование приёмов познавательной деятельности студента, развитие и формирование творческого подхода к решению профессиональных задач.

Для достижения поставленных целей рабочей программой предусмотрен комплекс учебно-методических средств (лекции, учебники, практикумы, методические разработки к проведению лабораторных и практических занятий, индивидуальные и контрольные задания, методические указания и методические разработки к самостоятельной работе студентов по отдельным темам, другие методические разработки кафедры.) и организационных мероприятий, обусловленных особенностями студенческой аудитории, учебно-методическим и материально-техническим обеспечением учебного процесса кафедры технологии силикатов.

Для закрепления и углубления теоретических знаний, полученных на лекциях, запланировано выполнение индивидуальных (домашних) заданий каждым студентом; самостоятельное изучение теоретического материала с последующей беседой с преподавателем в форме реферативного чтения, доклада или обсуждения на семинарских занятиях.

Небольшое количество студентов в учебной группе позволяет использовать индивидуальный подход к их обучению, широко использовать во время занятий специальную литературу из библиотечного фонда кафедры и раздаточный материал.

2 СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ

18 часов.

Для активации самостоятельной работы студентов теоретический раздел включает 3 модуля.

Модуль 1: 6часов

Содержание и задачи курса. Связь курса с другими дисциплинами химико-технологического профиля. Комментарии по рекомендуемой литературе.

Физико-химические основы технологии керамики и огнеупоров.

Строение и свойства керамических и огнеупорных материалов. Фазовый состав и микроструктура изделий. Текстура. Анизотропия текстуры. Пористость. Виды пор и характер распределения по размерам. Параметры, характеризующие поровую структуру. Механические, теплофизические, электрофизические свойства, химическая, радиационная стойкость керамических материалов.

Теория и практика процессов измельчения сырьевых материалов и методов формования керамических и огнеупорных изделий. Специфика тонкого помола сырьевых материалов. Пластическое формование. Пластифицирующие добавки керамических и огнеупорных масс. Виды технологических связок. Литье из водных суспензий в пористые формы, пленочное литье, литье под давлением пластифицированных шликеров (особенности процесса, регулирование свойств шликеров, режимы литья). Прессование порошкообразных масс. Специфика прессования тонкодисперсных порошков. Необходимость грануляции. Режимы и специальные способы прессования (гидростатическое, вибропрессование, горячее прессование).

Высокотемпературные процессы при термической обработке керамических и огнеупорных материалов. Классификация процессов спекания по участвующим фазам и по механизмам переноса вещества. Жидкостное спекание. Условия жидкофазового спекания. Механизмы вязкого течения жидкости и “растворение и кристаллизация“. Стадии уплотнения. Регулирование процесса. Твердофазовое спекание (по механизмам поверхностной и объемной диффузии, испарения-конденсации, пластической деформации, реакционное спекание). Кинетика процесса уплотнения при спекании. Рекристаллизация при спекании. Роль добавок на процессы твердофазового спекания. Активация спекания. Образование твердых растворов и их влияние на процесс спекания. Факторы, определяющие выбор конечной температуры и режима обжига керамических и огнеупорных материалов.

Расширение областей применения современных керамических материалов (физико-химические основы технологии огнеупорных керамических материалов для черной и цветной металлургии, керамических материалов в нефтегазодобывающей отрасли, высокоэффективных теплоизоляционных высокопористых материалов для строительства и техники и др.).

Модуль 2: 6 часов

Физико-химические основы технологии вяжущих веществ

Основные положения теории прочности изделий на основе вяжущих материалов /законы: В/Т (В/Ц) отношения; влияния свойств заполнителя (крупный и мелкий заполнитель); влияния свойств (активности) сложного вяжущего (известково-кремнеземистого, состоящего из высокодисперсных вяжущего и кремнеземистого компонентов); влияния условий синтеза/.

Физико-химические основы гидротермального синтеза (ГТС) соединений

/растворение исходных сырьевых компонентов, образование насыщенного и пересыщенного раствора, коллоидация; химические процессы образования ГСК и зародышеобразование, образование центров кристаллизации новых соединений; рост кристаллов и формирование кристаллического сростка (каркаса); обрастание, прорастание кристаллических структур/, особенности тепловлажностной обработки известково-песчаных смесей при повышенных температурах; управление направленным структурообразованием при тепловлажностной обработке известковых и известково-песчаных силикатных масс.

Физико-химические основы технологии плотных и ячеистых бетонов. Технологические стадии и процессы производства бетонов. Подготовка сырьевых материалов и приготовление бетонных масс. Реологические свойства бетонных масс, влияние химических добавок на формирование свойств бетонных масс. Дозирование и смешение сырьевых материалов. Физико-химические процессы поризации бетонных масс газообразованием (сущность метода, виды газообразователей, химические процессы, механизм формирования пористой структуры (физические и химические процессы), влияние технологических параметров на процессы поризации бетонных масс). Процессы и методы формованиябетонных изделий (вибрирование, ударное виброформование и др.). Процессы при вспучивании, вызревании ячеистобетонного массива (схватывание и твердение масс, химические процессы при тепловлажностной обработке, протекающие в традиционных по составу бетонных и ячеистобетонных массах и с участием в них техногенных отходов).

Модуль 3: 6 часов

Физико-химические основы технологии стекла и ситаллов

Современные направления интенсификации процессов стекловарения в печах промышленного типа. Технологический режим процесса стекловарения. Теоретические основы стекловарения и качество стекломассы.Физико-химические процессы в стекольной шихте при ее нагревании. Факторы, влияющие на кинетику силикато- и стеклообразования. Газы в стекломассе: происхождение и состав газов. Механизм осветления. Условия гомогенизации стекломассы. Влияние окислительно-восстановительных процессов на качество стекломассы. Пороки стекла: камни, свили, пузыри. Диагностика пороков и их устранение. Теоретические основы формования стеклаоиэделий. Механические и термические явления при формовании. Роль вязкости и поверхностного натяжения, текучесть стекломассы. Охлаждение и твердение стекломассы. Пороки при формовании стекла. Теоретические основы процессов механической и термической обработки стеклоизделий. Теоретические основы процессов шлифовки и полировки стекла. Возникновение и распределение внутренних напряжений в стекле. Закономерности релаксации напряжений. Температурно-временной режим отжига. Теоретические основы процесса закалки стекла. Влияние закалки на прочность стёкол. Химическая обработка. Теория химического травления стекла и области его применения (полировка, матирование, декорирование, упрочнение). Модифицирование поверхностного слоя стекла путём ионного обмена. Покрытия на стекле. Теоретические основы получения покрытий. Теоретические основы синтеза ситаллов. Явления фазового разделения в стёклах. Закономерности процесса кристаллизации стекла. Гомогенная кристаллизация. Катализированная кристаллизация. Требования к катализаторам. Технологический режим направленной кристаллизации стекла.

  1. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «Утверждаю» (1)

    Рабочая программа
    Рабочая программа составлена на основании ГОС по направлению 140500 (специальности) 140502 утвержденного 27.03.2 г и рег.№ 208 тех/бак и ОП ТПУ по направлению –«Котло-и реакторостроение».
  2. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «утверждаю» (2)

    Рабочая программа
    Целью выпускной квалификационной работы бакалавра геологии является закрепление, углубление, обобщение знаний студента, полученных за весь период его обучения; развитие навыков самостоятельной работы на основе закрепления профессиональных
  3. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 -21/01 «утверждаю» (2)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 15 Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств, утвержденного 02.
  4. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (2)

    Рабочая программа
    Ключевые слова: Ионизация, камера, счетчик, разряд, сцинтиллятор, спектрометр, полупроводник, детектор, трек, Черенков, Вильсон, искра, стример, магнит, спектрометрия, кристалл, дифракция, спектроскопия, излучение, расшифровка, аппаратурный, спектр.
  5. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (5)

    Рабочая программа
    Рабочая программа для направления 240100 «Химическая технология и биотехнология» специальности 240304 «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»
  6. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (9)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе Государственного стандарта дипломированного специалиста по направлению 654900 «Химическая технология неорганических веществ и материалов» и специальности 240304 (250800) «Химическая технология
  7. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (27)

    Рабочая программа
    Ключевые слова: «Общая теория систем», основные положения и направления «Общей теории систем», системный анализ, модели и моделирование объектов и процессов, математическое моделирование, прикладные аспекты ОТС.
  8. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (38)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 140300 - Ядерная физика и технологии, специальности 140306 - Электроника и автоматика физических установок, утвержденного 17 марта 2 г.
  9. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (39)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе Государственного стандарта дипломированного специалиста по специальности 240304 (250800) «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» и ОС ТПУ по данной специальности.

Другие похожие документы..