3. Литература.

Код компетенции

Содержание компетенции

Коды занятий

ПТ 1

Знать об особенностях строения новых перспективных конструкционных материалов, о связи структуры и эксплуатационных свойств различного класса материалов.

Л1, Л2, Л6…Л8 ЛР1, ВР, СРС

ПТ 2

Знать марки и классификацию металлических, неметаллических, интерметаллидных и композиционных материалов.

Л2…Л5, Л11, Л12, СРС, ВР, П31, ПЗ2

ПТ 3

Уметь назначать необходимое технологическое обеспечение при изготовлении различных изделий для авиационной техники с использованием перспективных технологических процессов

Л6…Л9, СРС, ВР, ПЗ1, ПЗ2

ПТ 4

Владеть принципами разработки научно-обоснованных технологических процессов изготовления деталей авиационной техники из новых перспективных материалов

Л10, 13…Л15, ПЗ1, СРС, ВР

ПТ 5

Знать о перспективах разработки новых конструкционных материалов и перспективных технологиях их обработки

Л16…18,

ЛР2, ЛР3

СРС, ВР

Код компетенции

Содержание компетенции

Коды занятий

ПК 1

Знать о перспективах разработки новых конструкционных материалов и перспективных технологиях их обработки

Л1…Л8, ЛР1, СРС

ПК 2

Уметь выбирать новые конструкционные материалы для авиационной техники на основе анализа комплекса свойств и технических заданий

Л5, Л6, ЛР2, ЛР1, ВР

ПК 3

Уметь выбирать основное, вспомогательное и дополнительное оборудование для технологических процессов

ЛР1, ЛР2, ПЗ1, ВР

Код компетенции

Содержание компетенции

Коды занятий

НИ 1

Знать основные принципы выбора материалов и технологий для использования в авиационной технике, о связи структуры и физико-механических свойств композиционных, интерметаллидных и керамических материалов

Л1…Л18, ЛР1, ЛР2, ПЗ1, ПЗ2, ВР, СРС

Виды занятий и аттестаций

Объем занятий и количество аттестаций

всего

Всего занятий, час

100

Всего аудиторных занятий, час.

48

в том числе

лекции, час.

36

практические занятия, час.

4

лабораторный практикум, час.

8

Всего самостоятельной работы студента, час.

52

в том числе

курсовой проект, час.

курсовая работа, час.

расчетная работа, (расчетно-графическая работа, реферат и т.п.), час.

контрольная работа, час.

№

п.п.

Наименование разделов дисциплины

Объем занятий, час.

Лекции

Практ. занятия

Лаб. практикум

СРС

1

Строение, свойства и технологические способы изготовления деталей из волокнистых композиционных материалов

6

8

2

Армированные волокнами углеродные (углерод-углерод) композиционные материалы

6

8

3

Гибридные, комбинированные и интеллектуальные волокнистые композиционные материалы

6

8

4

Интерметаллидные сплавы. Сплавы с эффектом памяти

формы.

8

4

8

5

Техническая керамика. Структура, свойства, методы получения.

6

4

8

6

Использование наноматериалов и нанотехнологий в авиационной технике.

4

4

8

Всего

36

4

8

52

Наименование

раздела дисциплины

Изучаемые дидактические

единицы

Объем занятий в часах

Коды формируемых знаний

и умений

Коды уровней

формируемых

знаний и умений

Номер лекции

Лекций

СРС

Строение, свойства и технологические способы изготовления деталей из волокнистых композиционных материалов

Определение композиционных материалов. Матрица, армирующий элемент. Классификация композитов. Основные схемы армирования. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы и композиционные материалы, армированные частицами. Эффективное межчастичное расстояние. Средний свободный промежуток между частицами. Микроструктура и свойства. Перспективные системы дисперсно-упрочненных материалов и методы их получения. Применение дисперсно-упрочненных композитов. Композиты, армированные частицами. Длинноволокнистые и слоистые композиционные материалы. Непрерывные и дискретные волокна, слои. Расчет нагрузки на волокно при растяжении. Зависимость свойств от схемы армирования. Объемная доля упрочнителя. Модуль упругости композиционного материала. Усталостное разрушение. Композиты с волокнами конечной длины. Композиты с ультратонкими волокнами и слоями. Адгезия волокна к матрице. Вискеризация волокон. Виды и свойства упрочнителей. Прочность на разрыв различных волокнистых материалов. Нитевидные кристаллы. Максимальная прочность усов. Модули упругости усов. Масштабный фактор. Влияние температуры на прочность. Влияние поверхностных слоев. Волокна. Физические и механические свойства различных волокон. Металлические упрочнители. Стальная и бериллиевая проволока. Борные волокна

1…3

6

8

ЗУ1, ЗВ1

ПТ1, ПК1

Армированные волокнами угле родные (углерод-углерод) композиционные материалы

Углерод-углерод композиционные материалы (УУКМ). Классификационные признаки: состав исходных компонентов (коксо-пековые композиции, саженаполненные пековые или феноло-формальдегидные композиции и т.д.); технология получения (газофазная, жидкофазная, твердофазная); характеристика структуры (молекулярная, кристаллическая, пористая, а для УУКМ схема армирования); функциональное назначение (конструкционные теплозащитные, антифрикционные и др.); области применения. Армирующие каркасы. Углеродные волокна. Низкомодульные высокомодульные, высокопрочные волокна и волокна с повышенным удлинением. Свойства углеродных волокон. Технологические методы воздействия на поверхность волокон. Методы изготовления объемных структур углеродных каркасов. Управление анизотропией свойств УУКМ. Коэффициенты армирования структур. Матрицы УУКМ. Жидкофазная и газопиролитическая технология, Пропитка. Применение УУКМ. Типичные эксплуатационные свойства УУКМ

4…6

6

8

ЗВ2, УО1

ПТ2, ПК1

Гибридные, комбинированные и интеллектуальны волокнистые композиционные материалы

Гибридные, комбинированные и интеллектуальныемы, трехслойные системы с заполнителем, метало-полимерные и полимер-керамические композиты. «Интеллектуальные» композиционные материалы (ИКМ) и композитные конструкции. Новые адаптирующиеся, активные, управляемые и сенсорные ИКМ. Проектирование и расчет конструкций из ИКМ. Технология изготовления, сборки и испытаний конструкций из ИКМ. Информационно-измерительные и управляющие системы в ИКМ и конструкциях. Нанотехнологии при разработке новых материалов для аэрокосмической техники.

7…9

6

8

ЗВ3, УО2

ПТ3, ПТ4, ПК2

Интерметалидные сплавы. Сплавы с эффектом памяти формы.

Интерметаллидные соединения. Основные определения. Дальтониды, бертоллиды и фазы Курнакова. Кристаллическая структура упорядоченных фаз. Структура и свойства упорядоченных фаз со структурой В2. Структура и свойства упорядоченных фаз со структурой L10 и L12. Фазы на основе титана, железа, никеля и меди (TiAl, Ti₃Al, Ni₃Al, PtCu). Структура и свойства. Синтез, свойства и применение алюминидов титана. α₂ и γ сплавы. Интерметаллидные сплавы с эффектом памяти формы. Обратимые и необратимые микромеханизмы деформации. Движущие силы возврата деформации. Термоупругий мартенсит. Прямое и обратное мартенситное превращение. Методы обработки интерметаллидных соединений. Динамическая рекристаллизация в интерметаллидах. Обработка интерметаллических соединений в условиях сверхпластичности.

10…13

8

10

ЗУ2, УП1

ПТ3, ПТ4, ПК3

Техническая керамика. Структура, свойства, методы получения.

Керамические материалы. Физикохимия исходных компонентов. Оксидные системы (оксид алюминия, диоксидциркония, двойные и тройные оксиды). Бескислородные тугоплавкие соединения и сиалоны (карбид кремния, нитрид кремния и сиалоны). Физико-механические свойства керамики. Теплофизические, электрофизические и механические свойства. Химическая стойкость, оптические и магнитные свойства. Перспективные технологии получения керамик. Процессы с участием паровой и жидкой фазы. Синтез в твердой фазе. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Процессы с участием жидкой фазы. Методы обработки керамик. Обработка давлением в условиях сверхпластичности. Техническая керамика. Инструментальная керамика. Физико-химические основы технологии инструментальной керамики. Методы соединения керамик с другими материалами. Диффузионная сварка керамики. Особенности структуры и методов обработки.

14…16

6

10

ЗВ4, ЗУ3, УО3, УИ1

ПТ4, ПК2, НИ1

Использование

Наноматериалов и нанотехнологий в авиационной технике.

Наноструктурные материалы. Технология получения и свойства нанопорошков. Химические методы синтеза нанопорошков. Физические методы получения нанопорошков. Механические методы получения нанопорошков. Объемные наноструктурные материалы. Особенности модели наноструктур. Необычные свойства наноструктурных материалов и области их применения.

17…18

4

6

ЗВ5, ЗУ4, УИ2

ПТ5, НИ1

Наименование раздела дисциплины

Наименование занятия

Объем занятий в часах

Коды формируемых знаний и умений

Коды уровней формируемых знаний и умений

Номер занятия

Аудит. занятий

СРС

Использование наноматериалов и нанотехнологий в авиационной технике.

Решение задач по определению степеней деформации в заготовках при интенсивной пластической деформации (4 часа)

1…2

4

2

ЗВ1, УП1, УИ1, УС1

ПТ3, ПК2, ПК3

Наименование раздела дисциплины

Наименование занятия

Объем занятий в часах

Коды формируемых знаний и умений

Коды уровней формируемых знаний и умений

Номер занятия

Аудит. занятий

СРС

Интерметаллидные сплавы. Сплавы с эффектом памяти формы.

Исследование эффекта памяти формы монокристаллических сплавов

1

4

2

УН4, УП4

ПТ3, ПТ4, ПК1

Техническая керамика. Структура, свойства, методы получения.

Твердые сплавы

2

4

2

УН5, УП5

ПТ3, ПТ4, ПК1