Материаловедение

В курсе лекций учтены особенности учебного плана и уделено значительное внимание физико-химическим и термодинамическим основам процессов, приводящих к структурным изменениям в металлах и сплавах. Изложен материал, который является обобщением последних достижений в области металловедения. Рассмотрены роль термоупругой энергии при мартенситном механизме полиморфного превращения и эффект памяти формы, имеющий практическое применение. Включены вопросы, связанные с методами наблюдения доменной структуры и взаимосвязи металлографической и магнитной доменной структур. Даны современные представления о структуре границы зерна с позиции модели решеток совмещенных узлов. Приведено описание решеток совмещенных узлов, кратко представлены свойства общих и специальных границ. Детально рассмотрены вопросы структурообразования и термодинамики спинодального механизма распада твердого раствора.

Во второй части пособия рассмотрены практические вопросы регрессионного анализа, включая линейную и нелинейную регрессию, регрессию ортогональными полиномами, множественную регрессию. По всем темам приводятся краткие теоретические сведения и примеры решения реальных задач из металлургии и материаловедения в программе Excel. В пособие включены задания для самостоятельной работы. Предназначено для выполнения курсовых и дипломных исследовательских работ бакалаврами и магистрами, обучающимися по направлениям «Материаловедение» и «Металлургия». Может быть использовано аспирантами в области металлургии и материаловедения.

Применение лазерных пучков занимает ведущее место в современных технологиях производства новых материалов, приборов и оборудования. Однако, для грамотного использования лазеров нужно знать физические особенности как самих лазеров так и процессов их взаимодействия с твердыми телами. Данное учебное пособие представляет собой курс лекций описывающих основы физики лазерного излучения и предназначен для студентов, специальностей 5401, 0709, 0710.

Рассматриваются физические процессы, сопровождающие взаимодействие лазерных и электронных пучков с твердыми телами, анализируются решения тепловых задач для случаев их взаимодействия с металлами и полупроводниками, приводятся примеры конкретного решения задач для обработки поверхности металлов закалкой, поверхностным легированием, примеры лазерного отжига полупроводников и др.

В курсе лекций рассматриваются физические процессы, сопровождающие взаимодействие ионных пучков с твердыми телами. Решаются задачи определения пробега ионов в твердых телах и их распределение. Подробно рассматриваются процессы обратного рассеяния ионов, ионной имплантации, распыления твердых тел ионной бомбардировкой. Детально описываются процессы каналирования ионов в монокристаллических твердых телах и использование этого явления для анализа структуры поверхностных слоев монокристаллов.

Методические указания включают в себя информацию, необходимую для подготовки и выполнения выпускных квалификационных работ (ВКР) бакалавров и содержат основные рекомендации и требования к составлению и оформлению ВКР, отчетов о научно-исследовательских работах (НИР) и отчетов по практикам: учебной и производственной.

Рассмотрены исторические аспекты становления и развития электронной промышленности как отрасли, обеспечивающей компонентную базу радиотехники, электроники, вычислительно-информационной техники, т.е. наиболее наукоемких областей техногенной цивилизации. Приоритет отдан истории советской и российской электронной промышленности, развивавшейся в XX веке совершенно особым путем, достигшей значительных, подчас невероятных, успехов и пережившей ряд тяжелых кризисов. Выдающиеся организаторы, глобальные проекты, зависимость от политических решений – все это история советской электронной промышленности и опыт на будущее.

Практикум включает семь лабораторных работ. Две из них – по компьютерному моделированию электрохимических процессов – предназначены для освоения курса «Электрохимия металлов и сплавов», а остальные – экспериментальные работы – для курса «Электрохимические методы исследования». Во введении изложены сведения о типичных приборах и методиках электрохимических методов исследования, а также об общих требованиях к растворам электролитов, материалу электродов и подготовке их поверхности.

Практикум содержит описание шести лабораторных работ и домашнего задания, выполняемых в V семестре студентами специальности 150105 (1105) при изучении диаграмм состояния трех- и четырехкомпонентных систем в соответствии с курсом «Материаловедение. Технология конструкционных материалов».

Изложены исторические аспекты развития высшего образования и науки, основы понимания органической связи образования и науки, необходимости непрерывного образования в условиях научно-технической революции, организации научной работы. Представлены принципы выбора системы образования и повышения квалификации применительно к конкретным видам профессиональной деятельности. Для наиболее эффективного обучения в приложении даны основы построения учебного процесса в вузе, содержание и методы анализа учебных планов.

В практикуме приведены порядок выполнения и разобраны примеры методов планирования экспериментов: выделение основных факторов, изучение влияния факторов на параметр оптимизации, построение обобщенного параметра оптимизации, нахождение области оптимума методами градиента и симплекса, изучение влияния состава смеси на параметр оптимизации и построение диаграмм состав–свойство. Приведены условия задач, большинство из которых взяты из научно-исследовательских и дипломных работ, выполненных на кафедре. Работа содержит программы расчета на ПК в Microsoft Excel.

В практикуме рассматриваются принципы расчета режимов термического окисления, обеспечивающего заданную толщину маскирующей оксидной пленки, и режимов диффузии при формировании легированных слоев с заданными параметрами для кремниевых приборных структур. Излагается методика расчетов в программе Math Cad 2001.

В учебном пособии рассмотрены базовые технологические процессы, использующиеся при изготовлении тонкопленочных многослойных структур и солнечных элементов на основе гидрогенизированного аморфного и нанокристаллического кремния. Приведены конструктивные особенности таких приборов. Для усвоения предлагаемого материала студенту необходимо знать физические принципы работы солнечных элементов.

Методические рекомендации предназначены для студентов, выполняющих выпускную квалификационную работу на звание «бакалавр» по следующим направлениям:

В курсе лекций изложены основы динамической теории, геометрические аспекты формирования изображений и основные положения дифракционной теории формирования контраста на дефектах в разных схемах дифракции: схема отражения по Брэггу и Лауэ. Приведен качественный анализ характера контраста на дефектах различного типа. Для более полного усвоения материала приводится большой объем иллюстраций.

Пособие содержит сведения об основных потребительских свойствах ювелирных камней. Изложены принципы ценообразования на рынке ювелирных камней, основные методы диагностики. Отражены особенности самых популярных ювелирных камней и основные их имитации.

В методических указаниях сформулированы цели дипломного проектирования, определены тематика дипломных проектов и объекты проектирования. В качестве объектов проектирования, кроме строительства и реконструкции цехов, предложены варианты их технического перевооружения, перепрофилирования, реорганизации цехов, отделений и участков, а также организации малых предприятий, разработки новых технологических процессов и производств.

В лабораторном практикуме изложено описание устройства дифрактометра «Дифрей» и его программного обеспечения. В отдельной главе приведены лабораторные работы по исследованию материалов методами рентгеновской дифрактометрии. Представленный материал является руководством к практической работе по съёмке дифрактограмм на дифрактометре «Дифрей» и определению фазового состава, параметров кристаллической структуры, размеров областей когерентного рассеяния (ОКР) у порошковых материалов, а также решению разнообразных задач материаловедения.

В курсе лекций представлена характеристика как традиционных, так и наиболее современных методов коррозионного мониторинга оборудования, находящегося в процессе эксплуатации: эксплуатационные испытания образцов-свидетелей; применение различных коррозионных датчиков; ультразвуковой контроль; сверхвысокочастотный коррозионный мониторинг; исследование коррозионных дефектов трубопроводов при помощи роботизированных внутритрубных инспекционных снарядов-дефектоскопов; бесконтактный мониторинг трубопроводов методом магнитной томографии; применение сторожевых отверстий и флуоресцентных меток, а также организация боковой магистрали и анализ технологических сред.