Фізичне матеріалознавство (Фізика)

Тип: На вибір ВУЗу

Кафедра: фізики металів

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
72Іспит

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
712професор Мудрий С. І.ФзФ-41(1), ФзФ-42(1), ФзФ-42(2)

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
712ФзФ-41(1)доцент Штаблавий І. І.
ФзФ-42(1)доцент Штаблавий І. І.
ФзФ-42(2)доцент Штаблавий І. І.

Практичні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
1

Опис навчальної дисципліни

Даний курс відноситься до загальних дисциплін, які читають студентам фізичного факультету на останньому році навчання. Він передбачає вивчення структури та фізичних властивостей матеріалів різного типу, включаючи метали та їхні сплави, полімери та скла, кераміку та композитні матеріали, а також фізичні основи класичних та новітніх технологій. Необхідність вивчення фізичних процесів, які відбуваються у різноманітних матеріалах мотивується перш за все специфікою професійної діяльності фізика, яка передбачає роботу з різними речовинами і пошук нових матеріалів з комплексом практично важливих характеристик. Фізичне матеріалознавство відрізняється від курсів з матеріалознавства, які читаються у інших університетах тим, що в ньому за основу взято вивчення ролі структури та фізичних властивостей, а не інженерний підхід до вивчення матеріалів. Фізичне матеріалознавство ґрунтується на наукових досягненнях фізики, хімії, термодинаміки і квантової механіки і комп’ютерних методах у фізиці. Необхідність знань з матеріалознавства мотивується широким використанням різних матеріалів у народному господарстві і техніці.

Для кращого засвоєння теоретичного матеріалу і формування вмінь застосовувати набуті знання на практиці, передбачено виконання лабораторних робіт, що дасть змогу студентам оволодіти сучасними методами дослідження матеріалів, та їхнього тестування, а також технологій отримання нових матеріалів, конструкційних систем, і агрегатів на їх основі.

Для вивчення дисципліни необхідні знання з вищої математики,  загальної фізики, термодинаміки, хімії, фізики твердого тіла та статистичної фізики. 

У програмі використовуються приклади з найновіших досягнень науки і техніки, включаючи і наноматеріалознавство. Передбачається використання технічних засобів навчання, з допомогою яких наглядно демонструються структурні особливості металів та інших матеріалів, моделюються процеси дифузії і кристалізації на комп’ютерах.

Мета: формування у  майбутнього фізика системи знань з будови та фізико-хімічних властивостей різного типу матеріалів. Це передбачає виклад закономірностей внутрішньої будови металів, металічних сплавів, полімерів, пластиків, скла та композитних матеріалів, включаючи нанокомпозити та газонаповнені металічні сплави (газари), а також фізичні основи методів покращення параметрів, які визначають основні експлуатаційні  характеристики.

Завдання: навчити студентів самостійно досліджувати та діагностувати різного типу матеріали та обґрунтовувати вибір матеріалів для конкретних практичних цілей.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати:

  • основні закономірності будови металів та сплавів, їх зв’язок з фізико–хімічними властивостями;
  • фізичні основи класифікації матеріалів та основні механічні, електричні, магнітні та оптичні властивості  наноматеріалів;
  • вплив температури та інших факторів на основні характеристики матеріалів;
  • фізичні основи металургійних технологій та інших сучасних способів отримання матеріалів;
  • сфери практичного застосування матеріалів.

вміти:

  • застосовувати фундаментальні знання з матеріалознавства до аналізу поведінки металічних, полімерних та інших матеріалів в різних термодинамічних умовах, включаючи і нерівноважні;
  • проводити експериментальні дослідження матеріалів різного типу і аналізувати отримані результати;
  • використовувати методи покращення механічних, електричних, магнітних та антикорозійних властивостей матеріалів;
  • вибирати матеріали для конкретних практичних потреб і синтезувати з них нанокомпозитні системи різного функціонального призначення.

Рекомендована література

Базова

  1. Гарнець В.М. Матеріалознавство , Кондор, 2009, 348с.
  2. Дутка О.І. Матеріалознавство, Кондор, 2009, 156с.
  3. А.П. Гуляев. Металловедение –Москва, Металургія. 1977. 647с
  4. Физическое металловедение под ред. Р.Кана и П. Хаазена т.1–3 Москва, Металлургия, 6.
  5. Суздалев И.П.. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. – М.: КомКнига, 2006. –592с.
  6. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. –М.: Техносфера, 2004. –328с.
  7. Ковальчук Є.П. Решетняк О.В. Фізична хімія. –Львів.: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2007. –800с.

Допоміжна

  1. Хільчевський В.В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів, Либідь, 2002,. – 640с.

Інформаційні ресурси

  1. http://www.wikipedia.org

Навчальна програма

Завантажити навчальну програму