стр.

1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

4

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

6

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

12

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

13

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

86

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

60

в том числе:

     практические занятия

38

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающегося (всего)

26

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, практические работы, внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающегося

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Введение

Содержание учебного материала

2

Значение предмета, его связь с другими специальными предметами.

Задачи предмета и порядок его изучения.

Классификация электротехнических и конструкционных материалов, область применения.

Современные достижения в материаловедении.

1

РАЗДЕЛ 1.

ОСНОВЫ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ

12

Тема 1.1.

Строение и свойства металлов, сплавов

Содержание учебного материала

2

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Понятие металловедения. Структура металлов. Типы кристаллических решеток, дефекты их строения.

Процесс кристаллизации чистых металлов и сплавов. Кривые нагревания и охлаждения чистого железа.

Физические и технологические свойства металлов.

Методы механических испытаний металлических и неметаллических материалов.

Классификация сплавов и их свойства. Понятие о диаграммах состояния сплавов.

Связь между структурой сплава и его механическими, физическими и технологическими свойствами.

1

Тема 1.2.

Сплавы железа с углеродом

Содержание учебного материала

-

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Сплавы железа. Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства. Упрощенная диаграмма железо-цементит. Превращения в сплавах при медленном охлаждении. Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.

Обзор современных способов получения чугуна и стали.

Углеродистые стали. Влияние примесей на качество сталей. Классификация.

Легированные стали, применение. Маркировка. Легированные стали с особыми свойствами: нержавеющие, жаропрочные, кислостойкие, применение.

Чугун, его свойства. Влияние примесей на структуру и свойства. Серые и белые чугуны, их свойства, область применения.

Твердые сплавы, их свойства и применение. Металлокерамические твердые сплавы и сплавы, получаемые методом порошковой металлургии.

2

Практическое занятие №1. Изучение сплавов.

2

Практическое занятие №2. Контрольная работа № 1. 

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение сплавов

2

Тема 1.3.

Основы термической и химико-термической обработки металлов

Содержание учебного материала

-

1.

2.

Понятие о термической обработке металлов, ее назначение. Изменения, происходящие в структуре стали при ее нагревании и охлаждении. Основные виды термической обработки стали. Закалка стали. Отпуск, отжиг и нормализация. Сведения о поверхностной закалке стали. Химико-термическая обработка стали: цементирование, азотирование и цианирование.

Понятие о коррозии металлов. Виды коррозии – химическая и электрохимическая. Способы борьбы с коррозией.

1

Практическая работа №3. Изучение режимов термической обработки.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: подготовка докладов

2

РАЗДЕЛ 2.

ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

12

Тема 2.1.

Общие свойства проводников

Содержание учебного материала

2

1.

2.

3.

Классификация проводниковых материалов.

Электрические характеристики проводниковых материалов.

Факторы, влияющие на величину удельного сопротивления.

1

Тема 2.2.

Проводниковые материалы

Содержание учебного материала

-

1.

2.

3.

4.

Материалы высокой проводимости. Серебро, медь, алюминий. Сплавы меди и алюминия. Их свойства и применение. Сверхпроводники и криопроводники: химический состав, электромагнитные свойства, применение. Сплавы с большим удельным сопротивлением. Их назначение.

Сплавы для измерительных приборов, резисторов, нагревательных приборов и термопар. Их свойства и состав. Контактные материалы. Требования, предъявляемые к контактам.

Материалы на основе благородных и неблагородных металлов. Металлокерамика. Их свойства и применения.

Электрический уголь и изделия из него.

2

Практическое занятие №4. Изучение проводниковых сплавов.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение проводниковых сплавов, подготовка сообщений

2

Тема 2.3.

Провода и кабели

Содержание учебного материала

-

1.

2.

Обмоточные провода и их виды. Установочные и монтажные провода. Провода для воздушных линий электропередач. Назначение, сортамент стальных, медных и алюминиевых шин.

Силовые кабели. Классификация силовых кабелей по числу жил, роду оболочки, конструкции защитной оболочки и назначению. Маркировка силовых кабелей. Контрольные кабели и их маркировка. Специальные кабели, их классификация и их маркировка.

3

Практическое занятие №5. Выбор проводов и кабелей по заданным условиям эксплуатации.

2

Практическое занятие №6. Контрольная работа № 2.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: подготовка докладов, индивидуальных сообщений

2

РАЗДЕЛ 3.

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

40

Тема 3.1.

Физика диэлектриков

Содержание учебного материала

2

1

1.

2.

3.

Электрические характеристики диэлектриков. Относительная диэлектрическая проницаемость. Удельное сопротивление. Электрическая прочность. Угол диэлектрических потерь. Единицы и методы измерения удельных сопротивлений диэлектриков. Векторная диаграмма распределения токов в диэлектрике. Тангенс угла диэлектрических потерь и значение этой характеристики для определения потерь  в диэлектрике. Оценка качества диэлектрика. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика. Нейтральные и полярные диэлектрики.

Электрическая прочность электрических изоляционных материалов и методы ее изменения.

Виды пробоя диэлектриков: тепловой, электрический, электрохимический и смешанный.

Тема 3.2.

Механические, тепловые и физико-химические характеристики диэлектриков

Содержание учебного материала

2

1.

2.

3.

Механические характеристики: прочность при растяжении, сжатии и изгибе. Ударная вязкость. Вибропрочность.

Тепловые характеристики: температура плавления, вспышки и размягчения материалов, теплостойкость, морозостойкость, температурные коэффициенты.

Физико-химические характеристики: вязкость жидких диэлектриков, кислотное число, химическая стойкость, влагостойкость, радиационная стойкость, тропическая стойкость.

3

Тема 3.3.

Газообразные диэлектрики

Содержание учебного материала

2

1.

2.

Роль газообразных диэлектриков в электротехнических установках. Основные электрические характеристики газов. Электропроводимость газов. Вольт-амперная характеристика. Пробой газов в однородном и неоднородном поле.

Типы электродов, создающие однородные и неоднородные поля. «Корона» при постоянном и переменном напряжении. Применение газообразных диэлектриков в электротехнических устройствах (воздух, азот, водород, элегаз, фреон).

1

Тема 3.4.

Жидкие диэлектрики

Содержание учебного материала

2

1.

2.

3.

Электропроводность и пробой жидких диэлектриков. Влияние степени чистоты жидкости на ее электрическую прочность.

Применение жидких диэлектриков. Нефтяные масла, их получение. Виды и свойства нефтяных масел. Методы очистки.

Синтетические жидкие диэлектрики. Свойства и применение совола, совтола, гексола. Кремний и фтороорганические соединения. Их применение, достоинство и недостатки.

1

Тема 3.5.

Полимеры

Содержание учебного материала

-

1.

2.

3.

Значение полимеров в промышленности. Классификация полимеров. Основные свойства и получение полимеров.

Природные смолы и их применение. Синтетические полимеры: полимеризационные и поликонденсационные. Полистирол и его разновидности.

Полиэтилен, полихлорвинил, фторопласты, их состав, основные свойства, виды и применение. Поликонденсационные смолы. Фенолформальдегидные смолы. Бакелит, новолак. Полиэфирные смолы. Эпоксидные полимеры. Кремнийорганические смолы, их получение и применение.

2

Практическое занятие №7. Изучение видов полимеров.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение видов полимеров, подготовка докладов

2

Тема 3.6.

Пластмассы, пленочные материалы

Содержание учебного материала

-

1.

Понятие о пластмассах. Основные особенности пластмасс. Состав. Методы получения пластмасс. Классификация пластмасс. Слоистые пластики и особенности их получения. Древесно-слоистые пластики.

Общие сведения о получении и применении пленочных материалов.

2

Практическое занятие №8. Изучение видов пластмасс.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение видов пластмасс, подготовка докладов

2

Тема 3.7.

Резина

Содержание учебного материала

-

1.

Натуральные и синтетические каучуки, их недостатки. Полученные резины. Процесс вулканизации. Состав резины, влияние составляющих на электрические, механические и тепловые свойства. Эбонит. Свойства и применение. Применение резины в электротехнике.

1

Практическое занятие №9. Изучение видов резин.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение видов резин, подготовка докладов

2

Тема 3.8.

Лаки, эмали, компаунды

Содержание учебного материала

-

1.

2.

Понятие о лаках. Состав и классификация лаков. Требования, предъявляемые к лакам. Область применения лаков. Эмали, их состав.

Роль пигментов. Классификация эмалей. Понятие о компаунах. Эпоксидные компаунды. Применение компаундов в электротехнике.

2

Практическое занятие №10. Изучение видов компаундов.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение видов компаундов, подготовка докладов

2

Тема 3.9.

Волокнистые материалы

Содержание учебного материала

2

1.

2.

3.

4.

Виды волокон, применяемых в электротехнике: природные, синтетические, искусственные. Неорганические волокна: асбест, стекловолокно, основные характеристики и применение.

Дерево. Основные характеристики. Механические свойства. Бумага: применение, производство, виды. Фибра.

Картоны: получение, виды, применение. Лакоткани: получение, виды, применение.

Электроизоляционные линоксиновые и стекловолокнистые трубки.

3

Практическое занятие №11. Изучение видов волокнистых материалов.

2

Практическое занятие  №12. Контрольная работа № 3.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение видов волокнистых материалов,  подготовка докладов

2

Тема 3.10.

Минеральные диэлектрики

Содержание учебного материала

2

1.

2.

Слюда. Ее состав и область применения.

Изоляционные материалы на основе слюды: макиниты, микафолий, микаленты, слюдиниты. Применение в электротехнике. Искусственная слюда-фторфлогопит, ее свойства, применение.

1

Тема 3.11.

Стекло и керамика

Содержание учебного материала

-

1.

2.

Состав стекла, способ получения, характеристика. Кварц. Керамика, фарфор: состав, назначение каждого компонента. Способы получения керамических изделий. Основные электрические, механические и тепловые свойства фарфора, применение.

Виды изоляторов. Стеатит. Состав стеатитовых масс. Конденсаторная керамика. Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью.

1

Практическое занятие №13. Изучение видов керамики.

2

Практическое занятие  №14. Контрольная работа № 4.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: работа с учебником

2

РАЗДЕЛ 4.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

8

Тема 4.1.

Основные свойства полупроводников

Содержание учебного материала

2

1.

2.

Общие сведения о полупроводниках. Электронная и дырочная проводимости. Собственная и примесная проводимости. Эффект Холла.

Влияние факторов на электропроводимость полупроводников. Влияние примесей на электропроводимость. Образование электронно-дырочных переходов.

3

Тема 4.2.

Полупроводниковые материалы и их параметры

Содержание учебного материала

-

1.

2.

Классификация полупроводниковых материалов.

Основные характеристики и применение германия, кремния, селена, карбида кремния

3

Практическое занятие №15. Изучение типов полупроводниковых материалов.

2

Практическое занятие  №16. Контрольная работа №5.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение конспекта лекции

2

РАЗДЕЛ 5.

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

12

Тема 5.1.

Основные характеристики магнитных материалов

Содержание учебного материала

2

1.

2.

3.

Основные характеристики магнитных материалов и процессы, протекающие в них под действием магнитного поля. Области применения магнитных материалов в электротехнике и требования, предъявляемые к ним.

Понятия о потерях в стали. Способы уменьшения потерь.

Классификация магнитных материалов по их магнитным свойствам.

1

Тема 5.2.

Металлические магнитные материалы

Содержание учебного материала

-

1.

2.

Металлические магнитные материалы; требования, предъявляемые к ним. Техническое максимально чистое железо, его магнитные характеристики, применение.

Электротехническая сталь, ее состав, основные характеристики. Магнито-мягкие сплавы – пермаллой, альсифер. Их состав, магнитные характеристик, применение. Магнитодиэлектрики. Сплавы с особыми свойствами. Металлические магнито-твердые материалы. Легированные стали мартенситной структуры; их состав и магнитные характеристики. Тройные сплавы; их состав и характеристики. Магниты из порошков. Их виды и получение, свойства. Пластически деформируемые сплавы.

3

Практическое занятие № 17. Изучение типов магнитных материалов.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: изучение конспекта лекции, работа с дополнительной литературой

2

Тема 5.3.

Неметаллические магнитные материалы

Содержание учебного материала

-

3

1.

2.

Ферриты. Характерные свойства ферритов. Их состав, структура. Магнитные и электрические характеристики ферритов. Классификация ферритов. Магнитомягкие ферриты. Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса.

Магнитотвердые ферриты; их свойства и применение.

Практическое занятие №18, 19.  Контрольная работа № 6.

4

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся: подготовка к контрольной работе

2

Всего:

86

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

     В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

- выбирать материалы на основе анализа их свойств для конкретного применения в производстве.

Контрольная работа,

практическая работа

Устный опрос

Письменный опрос

Технический диктант

Тестирование

Дифференцируемый зачет.

     В результате освоения дисциплины студент должен знать:

- область применения, методы измерения параметров и свойств материалов;

- способы получения материалов с заданным комплексом свойств;

- правила улучшение свойств материалов;

- особенности испытания материалов.