ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 6890
Скачиваний: 33
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| УП: 27.03.03_ИАС_ИК_2021.plx | | | | | стр. 5 | ||||||
| 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) | |||||||||||
| | | | | | | | |||||
| При проведении учебных занятий организация обеспечивает развитие у обучающихся навыков командной работы, межличностной коммуникации, принятия решений и лидерских качеств. | |||||||||||
| Код занятия | Наименование разделов и тем /вид занятия/ | Сем. | Часов | Компетенции | |||||||
| 1. Физико-химические свойства материалов, используемых в электротехнических устройствах, устройствах механотроники и робототехники. | |||||||||||
| 1.1 | Простые, сложные материалы, сплавы, кристаллические структуры. (Лек). Классификация материалов. Химические связи. Типы кристаллических решеток. Зонная теория. Основная классификация материалов: металлические, полупроводниковые, диэлектрические, вспомогательные. Основные физико-химические свойства материалов, зависящие от их структуры и влияющие на области применения в электротехнических устройствах, устройствах механотроники и робототехники: - механические свойства; - термические свойства; - оптические свойства; - электрические свойства; - магнитные свойства; - коррозионная устойчивость; - свойство абсорбировать газы. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||||
| 1.2 | Методы контроля физико-химических свойств материалов. (Лек). Методы контроля физико-химических свойств материалов. Теория сплавов. Диаграмма фазового состояния. Классификация сталей. Перспективные материалы для устройств механотроники и робототехники. Теория сплавов, как элемент теории твердых растворов внедрения неметаллов с металлами. Диаграмма фазового состояния «железоуглерод». Полиморфизм кристаллической структуры твердого раствора. Критические линии на диаграмме фазового состояния. Равновесные, неравновесные фазы состояния. Эвтектоидная сталь, стали, чугуны. Влияние примесей на свойства сталей. Классификация сталей. Тенденции в направлении создания материалов с уникальными свойствами. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||||
| 1.3 | Выполнение практических заданий (Пр). Практика выбора материалов при изготовлении устройства для мехатроники или робототехники по техническому заданию с учетом технологических возможностей производства. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||||
| 1.4 | Выполнение практических заданий (Пр). Выбор проводниковых материалов по параметрам нагрузки. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||||
| УП: 27.03.03_ИАС_ИК_2021.plx | | | | | стр. 6 | ||||
| 2. Проводящие материалы. Технологии изготовления пленочных резисторов. | |||||||||
| 2.1 | Проводимость материалов и их резистивные свойства. (Лек). Проводимость материалов и их резистивные свойства. Технология изготовления пленочных резисторов. Расчет сопротивления резисторов по параметрам пленки. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 2.2 | Выполнение практических заданий (Пр). Методика расчета магнитных цепей для статических магнитных полей. I и II законы Кирхгофа. Сравнение с методикой расчета электрических цепей для электростатических полей. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 2.3 | Подготовка к аудиторным занятиям (Ср). Реферирование научно-технической литературы | 1 | 16 | ОПК-3.2 | |||||
| 3. Магнитные материалы. | |||||||||
| 3.1 | Степень и характер проявления магнитных свойств материалами. (Лек). Классификация материалов по магнитным свойствам: Ферромагнетики, парамагнетики, диамагнетики. Основные свойства, статические параметры ферромагнетика, петля гистерезиса. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Магнитные материалы с линейной характеристикой. Магнитострикционные материалы. Зависимость магнитных свойств ферромагнетиков от температуры. Физические основы взаимодействия материалов с магнитным полем. Относительная магнитная проницаемость μ. Процессы проходящие в магнитном материале при воздействии внешних магнитных полей. Зависимость индукции магнитного поля В от напряженности магнитного поля Н при периодическом изменении внешнего магнитного поля, петля гистерезиса. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| УП: 27.03.03_ИАС_ИК_2021.plx | | | | | стр. 7 | ||||
| 3.2 | Основные статические параметры ферромагнетиков (Лек). Основные статические параметры ферромагнетиков: остаточная намагниченность В_r, коэрцитивная сила H_c. Варианты аппроксимация петли гистерезиса. Оценка потерь в магнитном сердечнике по петле гистерезиса. Основные критерии связи статических параметров ферромагнетика (μ, В_r, H_c) с током I и напряжением U в цепи с магнитным элементом. I и II законы Кирхгофа для магнитных цепей. Закон полного тока. Закон электромагнитной индукции. Обоснование области применения магнитных материалов по аппроксимированной петле гистерезиса. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы, области их применения. Магнитные материалы с линейной характеристикой, область их применения. Трансформаторы, типы конструкции. Явление магнитострикции в материалах при воздействии внешнего магнитного поля. Область применения таких материалов. Температурная зависимость магнитных свойств материалов, точка Кюри. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 3.3 | Выполнение практических заданий (Пр). Примеры расчета магнитных устройств – дросселя и трансформатора при воздействии знакопеременных источников напряжения. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 3.4 | Устный опрос (Пр). Определение практических значений температур для разных видов термообработки металлов по их диаграммам фазового состояния. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 3.5 | Подготовка к аудиторным занятиям (Ср). Реферирование научно-технической литературы | 1 | 15 | ОПК-3.2 | |||||
| УП: 27.03.03_ИАС_ИК_2021.plx | | | | | стр. 8 | |
| 4. Материалы с особыми электрическими свойствами: диэлектрики, проводники. | ||||||
| 4.1 | Диэлектрики (Лек). Зонная структура диэлектрика. Поверхностная и объемная проводимость, зависимость проводимости от влажности и примеси. Поляризация диэлектриков. Виды поляризации. Диэлектрическая проницаемость. Тангенс угла диэлектрических потерь, Пробой диэлектрика. Керамики, стекла, компаунды, полимеров, масла. Керамики различаются: ферритная (ферромагнетик), пьезокерамика, конденсаторная, конструкционная. Стеклообразные материалы это: -стекло общего применения, - лазерное стекло,- ситаллы, - оптически- и магнитноактивные стекла. Полимерные материалы и компаунды подразделяются на полимеры и смолы, а также на пластмассы (с наполнителем и пластификатором). Проводниковые материалы. Сферы применения. Ограничения по току и мощности при эксплуатации. Прочностные характеристики. Перспективные материалы (графен, хотя и п/п). | 1 | 2 | ОПК-3.2 | ||
| 4.2 | Полупроводниковые материалы. (Лек). Конструкционные материалы как основная часть металлических материалов, применяемых в изготовлении корпусов, каркасов, несущих конструкций узлов и силовых элементов роботов. Остальную часть группы металлических материалов составляют функциональные материалы как общего (вакуумная электроника, микроэлектроника, наноэлектроника, радиоэлектронная аппаратура), так и специального назначения(область робототехники с ещё более узким набором специфических свойств: высокие механические свойства, сверх высокие рабочие температуры, устойчивость к электронной и ионной бомбардировкам – в первую очередь космос). Полупроводниковые материалы делятся на две основные группы: чистые п/п (германий - Ge, кремний – Si, углерод - С) и п/п соединения (соединения типа А^3 В^5,〖 А〗^2 В^6 〖,А〗^4 В^4, нитриды, оксиды и аморфные п/п). Основная сфера применения – это активная электроника, всё больше проникающая в области «микро» и «нано», но и в сферу электровакуумных приборов, ионных приборов, не только в науке и техники, но и быту. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | ||
| УП: 27.03.03_ИАС_ИК_2021.plx | | | | | стр. 9 | ||||
| 4.3 | Технология производства и обработки материалов (Лек). Технология термообработки как эффективный способ воздействия на кристаллическую структуру материала, а значит, и на его свойства. Этапы температурного воздействия: нагрев до заданной температуры, выдержка при этой температуре и охлаждение с заданной скоростью. Метод Чохральского. Метод зонной плавки. Эпитаксия. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 4.4 | Выполнение практических заданий (Пр). Особенности практического применения материалов особыми физико-химическими свойствами. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 4.5 | Выполнение практических заданий (Пр). Технологии производства п/п изделий. Планарный процесс. З-н Мура и фотолитография. | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 4.6 | Защита рефератов (Пр). Рефераты готовятся в малых группах и посвященны современнным материалам (сегнетоэлектрики, пироэлектрики, ферроики, ферриты, жидкие кристаллы, высокотемпературная сверхпроводимость, халькогенидные стекла, материалы с памятью формы, мягкая литоргафия и материалы для микрофлюидных чипов и тд.) | 1 | 2 | ОПК-3.2 | |||||
| 4.7 | Подготовка к аудиторным занятиям (Ср). Реферирование научно-технической литературы | 1 | 27 | ОПК-3.2 | |||||
| 5. Промежуточная аттестация (зачёт) | |||||||||
| 5.1 | Подготовка к сдаче промежуточной аттестации (Зачёт). | 1 | 17,75 | ОПК-3.2 | |||||
| 5.2 | Контактная работа с преподавателем в период промежуточной аттестации (КрПА). | 1 | 0,25 | ОПК-3.2 | |||||
| | | | | | | | |||
| 5. ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ | |||||||||
| | | | | | | | |||
| 5.1. Перечень компетенций | |||||||||
| | | | | | | | |||
| Перечень компетенций, на освоение которых направлено изучение дисциплины «Материалы электронной техники», с указанием результатов их формирования в процессе освоения образовательной программы, представлен в п.3 настоящей рабочей программы | |||||||||
| 5.2. Типовые контрольные вопросы и задания | |||||||||
| | | | | | | | |||
| 1.Физико-химические свойства материалов. 2. Закон электромагнитной индукции. Физический смысл. Теория. 1. Механические свойства материалов 2. Причины, влияющие на стабильность характеристик магнитных материалов. 1. Температурные свойства материалов. 2. Время перемагничивания. Физический смысл и расчет для дросселя. 1. Электрические свойства материалов. 2. Расчет магнитной цепи ( на примере электромагнита). 1. Магнитные свойства материалов. | |||||||||