Теоретическая физика. Часть 2

О курсе

Цели: 

Теоретические и практическое изучение основ физики твердого тела и подготовка бакалавров  к самостоятельному изучению оригинальных работ в области физики твердого тела и решению технологических задач


Результаты обучения:

Вы узнаете 

  • что такое "фазовая диаграмма" и как ее использовать для получения требуемых свойств
  • почему одни вещества являются проводниками, а другие полупроводниками и изоляторами
  • почему одни материалы непрозрачные, а другие - полупрозрачные или цветные
  • в чем природа диа-, пара- и ферромагнетизма и сверхпроводимости

2. Вы научитесь

  • предсказывать свойства материалов из знания состава и истории технологической обработки сплава
  • решать технологические задачи по созданию материалов с заданными физическими свойствами не только в целом по объему материала, но и в заданной конкретной области образца.
  • анализировать и давать оценку технологии изготовления изделия, используя факторы, существенные для философии "зеленого" дизайна

Образовательная программа (ООП/ДОП)

Направления подготовки бакалавриата:

03.03.02 Физика конденсированного состояния

Программа курса

Неделя 1. Основы теории разрушения. Вязкое и хрупкое разрушение. Принципы механики разрушения. Разрушение при ударе

Неделя 2. Усталость. Ползучесть. Факторы, влияющие на долговечность. Экстраполяция. Высокотемпературные сплавы

Неделя 3. Фазовые диаграммы унарных систем. Бинарные изоморфные системы. Интерпретация фазовых диаграмм. Образование микроструктуры. Механические свойства

Неделя 4. Бинарные системы. Фазовые диаграммы с промежуточными фазами. Эвтектоидные и перитектические реакции. Конгруэнтные фазовые переходы. Тройные фазовые диаграммы

Неделя 5. Система железо-углерод. Фазовая диаграмма. Образование микроструктуры. Влияние легирующих элементов

Неделя 6. Фазовые превращения в металлах. Микроструктура и изменения свойств в сплавах железа с углеродом. Дисперсионное твердение

Неделя 7. Композиционные материалы
Неделя 8. Коррозия и деструкция материалов
Неделя 9. Теплофизические свойства твердых тел. Теплоемкость и тепловое расширение. Фононы
Неделя 10. Квантовая теория теплоемкости. Приближение Дебая и Эйнштейна. Термические напряжения
Неделя 11. Электрические свойства твердых тел. Проводимость. Проводимость как функция зонной структуры и модели атомных связей. Электрические свойства промышленно выпускаемых металлов и сплавов
Неделя 12. Полупроводники. Проводимость в ионной керамике и полимерах
Неделя 13. Диэлектрические и другие электрические свойства вещества
Неделя 14. Магнитные свойства твердых тел и сверхпроводимость
Неделя 15. Оптические свойства металлов и неметаллов
Неделя 16. Виды металлических сплавов, керамик и полимеров, их производство, синтез и создание изделий
Неделя 17. Проблемы экономики. Роль рециклинга в материаловедении и технологии материалов
Неделя 18. Подведение итогов изучения курса

Длительность курса, количество часов, кредиты

18 недель 216 часов  на освоение курса зачётных единиц

Авторы курса

Купрекова Елена Ивановна, доцент, отделение экспериментальной физики, Инженерная школа ядерных технологий 


Copyright ©2019
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.

Уровень квалификации: Начальный