Образовательный стандарт высшего профессионального образования томского политехнического университета

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

СД.00

Специальные дисциплины /бакалавриат/	983
СД.01	Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов Федеральный компонент Кристаллохимические принципы строения веществ в конденсированном состоянии; особенности кристаллического состояния туго плавких неметаллических и силикатных материалов и природа химической связи в них; правила построения ионных кристаллов; твердые растворы; структура тугоплавких простых и сложных оксидов, карбидов, нитридов и других бинарных соединений; строение расплавов; факторы, влияющие на структуру расплавов; процессы плавления и стеклования; особенности стеклообразного состояния; строение силикатных стекол; строение многофазных силикатных и тугоплавких материалов; высокодисперсное состояние силикатных и других тугоплавких материалов; строение коллоидных форм кремнезема и гелей кремниевой кислоты; коагуляционные, конденсационные и кристаллизационные структуры; поверхностно-активные вещества; поверхностные явления; твердофазные процессы с участием тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; спекание, его механизмы; твердофазные реакции, описание их кинетики с помощью различных моделей; факторы, влияющие на протекание твердофазных процессов; фазовые равновесия и диаграммы состояния системы; полиморфизм; правила чтения диаграмм состояния двух- и трехкомпонентных систем; диаграммы состояния важнейших силикатных, алюминатных, фосфатных и других систем; характеристика соединений, образующихся в этих системах. Региональный и университетский компоненты Структура глинистых минералов. Строение слоистого пакета каолинита, монтмориллонита и гидрослюд; водородная связь в каолините; зависимость адсорбционных свойств и пластичности глин от минералогического и гранулометрического состава; наличие изоморфных примесей от строения решетки глинистых минералов; природные гидросиликаты магния:, тальк, серпентин; механизм образования силикатов магния при термообработке гидросиликатов, полиморфизм метасиликата магния, устойчивость метастабильных форм, стабилизация метастабильных форм, микрокристаллические состояния, модифицирующие добавки, реализация приемов стабилизации в технологии стеатитовой керамики; физико-химические методы исследования силикатов и тугоплавких неметаллических материалов: дилатометрический метод, метод дифференциально-термического анализа и термогравиметрии, рентгенофазовый анализ - качественный и количественный, рентгеноструктурный анализ; расчет параметров элементарной ячейки по рентгеновским дифрактограммам и определение рентгеновской плотности кристаллических силикатов, оксидов и бескислородных соединений.	200
СД.02	Тепловые процессы в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов Федеральный компонент Характеристика химических и физико-химических процессов, протекающих при нагревании и охлаждении материалов; основные стадии производства: сушка, обжиг, получение расплавов; сушка сырьевых материалов и керамических полуфабрикатов: температурно-временные режимы, условия и закономерности процесса; основы расчета оптимальных режимов сушки; способы сушки; конструкции сушилок; электроконтактная сушка и сушка токами высокой частоты; расчет основных параметров и тепловых балансов различных сушильных агрегатов; обжиг как стадия технологического процесса при производстве керамики и цемента; режимы обжига, условия и способы теплопередачи при обжиге; типовые печи для обжига формованных изделий (камерные, муфельные, конвейерные и др.); печи для обжига порошкообразных и гранулированных материалов (вращающиеся, шахтные, кипящего слоя); вакуумные печи и печи с регулируемой газовой средой; гипсоварочные котлы, запарники, автоклавы; конструкции печей, футеровки, особенности теплообмена, расчет основных параметров и тепловых балансов печей различного назначения; режимы и условия получения гомогенных расплавов в технологии стекла и ситаллов; условия теплообмена на стадиях плавления сырьевых смесей, силикатообразования, гомогенизации и осветления расплавов; типовые стекловаренные печи (ванные, прямого нагрева, газоэлектрические, электрические, горшковые); конструкции, футеровки, особенности теплообмена, расчет основных параметров; плавильные агрегаты. Региональный и университетский компоненты Разработка и расчет режимов тепловой обработки и конструкции тепловых агрегатов для осуществления технологической стадии процесса обжига материалов на базе местных сырьевых материалов: шахтных печей для производства извести, вращающихся печей для вспучивания керамзита, туннельных рольганговых печей для обжига формованных керамических материалов; оценка технико-экономических показателей работы тепловых установок;	176
CД.03	Оборудование и основы проектирования Федеральный компонент Требования, предъявляемые к оборудованию по производству вяжущих материалов, керамики и стекла; оборудование для добычи сырья и его транспортирования из карьеров; оборудование для дробления материалов; разновидности машин, их конструкции, особенности эксплуатации; расчет основных параметров машин, методы и оборудование для разделения материалов по размерам зерен; конструкции механических, воздушных, гидравлических и магнитных сепараторов; оборудование для дозирования и перемешивания материалов; оборудование для обеспыливания и транспортировки; оборудование заводов по производству вяжущих материалов и изделий на их основе; специфическое оборудование для подготовки сырьевых смесей, транспортирования и хранения шлама и сырьевой муки; оборудование для производства силикатного кирпича, асбоцементных труб, листов и других изделий; машины для экструзионного формования асбоцементных изделий; оборудование заводов по производству керамики и огнеупоров; машины для формования изделий методами полусухого прессования, пластического формования, литья под давлением и др.; машины для глазурования и декорирования; оборудование стекольных заводов для изготовления листового стекла, дрота, стеклопосуды, оболочек ЭВП; вспомогательное оборудование стекольных заводов; общие положения о проектировании, технико-экономическое обоснование проекта, расчеты при проектировании, компоновка оборудования в составных и главных производственных цехах. Региональный компонент Состав и назначение проектной документации, стадии проектирования, одностадийный, двухстадийный и трехстадийный проекты; технико- экономическое обоснование строительства (ТЭО); содержание отдельных стадий проектирования, проектное задание, технический проект, рабочий проект. Генеральный план; рабочие чертежи; общая пояснительная записка, сметная документация. Расчеты при проектировании; компоновка оборудования в составных и главных производственных цехах; система автоматизированного проектирования; государственные стандарты и нормали; охрана окружающей среды и охрана труда при проектировании; Особенности структуры производств керамики, вяжущих материалов и стекла в районах Сибири и Дальнего Востока; Университетский компонент Компоновка оборудования на заводах силикатного профиля в Томске и области.	224
СД.04	Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов Федеральный компонент Значение тугоплавких неметаллических и силикатных материалов в человеческом обществе; история возникновения и развития технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; систематика (классификация) тугоплавких неметаллических и силикатных материалов (вяжущих веществ, керамики, огнеупоров, стекла, ситаллов) и области их применения; составы тугоплавких не металлических и силикатных материалов, роль химических компонентов в них; связь составов с диаграммами состояния; теоретические основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; классификация и характеристика химического, минералогического и зернового состава основных и вспомогательных сырьевых материалов; способы физико-механической подготовки сырьевых материалов (дробление, помол, рассев ); сущность процессов (явлений), протекающих при подготовке и применяемое оборудование; методика расчетов составов сырьевых смесей; составление сырьевых смесей; технологические свойства сырьевых смесей (порошков, суспензий, шламов, паст); контроль однородности сырьевых смесей; процессы формования в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов, их сущность и применяемое оборудование; процессы сушки в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; режимы сушки; сущность процессов, протекающих при сушке; основные типы сушилок в производстве керамики, огнеупоров, вяжущих веществ, стекла; основы процессов высокотемпературного синтеза тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; сущность и специфика протекания высокотемпературных процессов при получении гипса, извести, портландцемента, строительной и технической керамики, фарфора, стекла, ситаллов (плавление, диффузия, химические реакции, спекание, рекристаллизация, кристаллизация расплавов); характеристика печей и режимов обжига, варки в них; интенсификация процессов обжига, варки; фазовый состав вяжущих веществ, керамики, огнеупоров, стекла, ситаллов и их эксплуатационные характеристики; связь свойств тугоплавких неметаллических и силикатных материалов с их химическим, фазовым составом, наличием примесей, особенностями технологии; специфические моменты в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов (глазурование, декорирование изделий, нанесение пленок металлов, люстров, шлифовка, полировка, химическая обработка, закалка и т.п.), их технология; технология отдельных видов стекла, ситаллов, вяжущих, керамики, огнеупоров; применение тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; получение композиционных материалов на основе вяжущих веществ, керамики, стекла; специальные виды вяжущих, стекла, керамики, огнеупоров; сущность явлений, протекающих при получении композиционных материалов (гидратация и твердение вяжущих, адгезия, массообмен); свойства бетонов, железобетонов, керметов, стеклопластиков; охрана окружающей среды при производстве тугоплавких неметаллических и силикатных материалов; прогрессивные тенденции в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. Региональный компонент Характеристика и перспективы использования природного сырья Западной и Восточной Сибири традиционного (глины, каолины, кварциты, пегматиты, полевые шпаты, и др.) и нестандартного (волластонитовые, тремолитовые, диопсидовые, топазовые, цеолитовые породы) для производства керамических, вяжущих материалов, стекла и изделий на их основе.	383
Ф.00	Факультативы Иностранный язык Физическая культура Введение в специальность	134
	Военная подготовка	450
	Всего часов теоретического обучения при подготовке бакалавра /1782+2815+1683+983+134/	7397
СД.00	Цикл специальных дисциплин и дисциплин специализации при подготовке инженера	972
СД.05	Курсовая работа по дисциплине «Экономика и управление производством»	45
СД.06	Техническая петрография Региональный и университетский компоненты Основные понятия технической петрографии; искусственные минералы, синтетические неорганические соединения, технический камень; процессы синтеза минерального вещества в технике; низкотемпературные превращения минералов; высокотемпературные процессы твердофазового синтеза; поведение минералов при нагревании; процессы рекристаллизации; пористость керамического тела. Жидкофазное спекание; механизм и движущие силы процесса; расплавообразующие добавки. Синтез технического камня из расплава; влияние скорости охлаждения на текстурно-структурные особенности плавленолитых изделий; кристаллизационная способность расплавов; способы выращивания монокристаллов из расплава; получение технического камня из растворов. Теоретические основы минералообразования в технике; генетические типы и главные термодинамические параметры технического минералообразования; структурно-генетический анализ технического камня. Масштабы структуры технического камня; генезис и строение технического камня; механогенные структуры и текстуры; структуры кристаллизации из расплава; структуры кристаллизации из растворов. Вторичное структурообразование в техническом камне; зональность в огнеупорах и керамике; изменения в структуре и фазовом составе цементного камня и бетонов при службе в агрессивных средах. Методы исследования искусственных минералов и соединений. Важнейшие технические материалы; огнеупоры, керамика, стёкла, ситаллы, теплоизоляционные материалы, портландцементный клинкер. Региональный и университетский компоненты Особенности сырьевой базы производства технического камня в Западно - Сибирском регионе.	108
СД.07	Оборудование заводов тугоплавких неметаллических и силикатных материалов /Курсовой проект/: Региональный и университетский компоненты Оборудование заводов по производству вяжущих материалов и изделий на их основе; специфическое оборудование для подготовки сырьевых смесей, транспортирования и хранения шлама и сырьевой муки; оборудование для производства силикатного кирпича, асбоцементных труб, листов и других изделий; машины для экструзионного формования асбоцементных изделий; Оборудование заводов по производству керамики и огнеупоров; машины для формования изделий методами полусухого прессования, пластического формования, литья под давлением и др.; машины для глазурования и декорирования; Оборудование стекольных заводов для изготовления листового стекла, дрота, стеклопосуды, оболочек ЭВП; вспомогательное оборудование стекольных заводов;	118
СД.08	Элективные дисциплины специального цикла	351
СД.08.01	Теоретические основы технологии вяжущих и материалов на их основе: Основные понятия и классификация вяжущих веществ по составу, свойствам, областям применения и типу твердения. Состояние сырьевой базы для производства воздушных вяжущих, назначение, критерии выбора, требования; природные сырьевые материалы для производства гипсовых, известковых, магнезиальных вяжущих, запасы и месторождения, особенности кристаллохимического строения породообразующих минералов гипсового камня, ангидрита, известняка (мрамора, мела, известняка-ракушечника, известнякового туфа), магнезита, доломита и др.; классификация, требования стандарта к качеству сырья, ГОСТы, ОСТы; техногенные сырьевые материалы. Физико-химические процессы, происходящие при термической обработке сырьевых материалов, схема термических превращений гипса; диссоциация углекислого кальция, углекислого магния, двойной соли углекислого кальция и магния, основные технологические параметры реакции: температура, парциальное давление, влияние их на кинетику диссоциации карбонатных соединений, влияние технологических факторов (природы, состава, наличия примесей, кристаллической структуры сырья, размера зерен, продолжительности обжига) на процессы обжига и качества извести, способы интенсификации процесса термообработки. Технологические особенности варки гипса в гипсоварочных котлах, жидких средах, обжига в «кипящем слое». Технологические схемы производства воздушных вяжущих, технология обжига извести в шахтных, вращающихся печах, новые способы обжига извести. Гидратация и твердение воздушных вяжущих веществ; системы: CaSO₄ - H₂O, CaO - H₂O, MgO - H₂O, MgO - MgCL₂ (MgSO₄), тепловыделение, растворение, образование насыщенного и пересыщенного раствора, кристаллизация; кристаллизационная теория структурообразования, анализ научных работ А.А. Байкова, П.А. Ребиндера и других ученых в области твердения воздушных вяжущих. Особенности твердения гипсовых вяжущих; термохимические процессы гашения извести, механизм гидратационного твердения извести, система CaO - SiO₂ - H₂O, особенности твердения известково-песчаных растворов при повышенных температурах; управление направленным структурообразованием при твердении известковых и известково-песчаных растворов; твердение магнезиальных вяжущих, затворители, способы получения их, свойства; интенсификация процессов твердения воздушных вяжущих. Разновидности гипсовых вяжущих, их состав, особенности технологии, свойства, применение. Разновидности известьсодержащих вяжущих, их состав, особенности технологии, свойства, применение; разновидности магнезиальных вяжущих, их состав, особенности технологии, свойства, применение. Технология изделий на основе гипсовых вяжущих (сырьевые материалы, производство, свойства, применение), строительные растворы, бетоны, гипсоволокнистые изделия, гипсокартон. Технология изделий на основе известьсодержащих вяжущих (сырьевые материалы, производство, свойства, применение), строительные растворы, автоклавные и безавтоклавные строительные материалы: ячеистые бетоны, силикатный кирпич, силикатобетон; технология гидравлической извести и романцемента; технология изделий на основе магнезиальных вяжущих (сырьевые материалы, производство, свойства, применение), ксилолит, фибролит, «искусственный мрамор» и др. Воздушные вяжущие, проблемы повышения водостойкости, научные направления решения этих проблем. Экологические аспекты производства воздушных вяжущих веществ и материалов на их основе. Региональный и университетский компоненты Технологии изделий на основе портландцемента (асбестоцемент, железобетон и др. по индивидуальным планам подготовки). Характеристика и перспективы использования нестандартного сырья Сибири и Дальнего Востока для производства вяжущих строительных материалов, специфика технологических процессов, свойств готовой продукции, применения.
СД.08.02	Теоретические основы технологии керамики и огнеупоров: Классификация керамических материалов по составу, свойствам, областям применения; главные группы сырьевых материалов, назначение и критерии выбора, характеристика глинистого сырья, физико-химические процессы при термическом разложении глин и каолинов (теории Ле-Шателье, Вернадского, Бриндли и Накахира), муллитообразование в глинах; механические и упругие свойства керамики, теплофизические, электрофизические свойства, химическая, радиационная стой кость; особенности технологии керамики на основе природного и синтезированного сырья, введение технологических связок; способы оформления изделий : пластическое формование , литье в пористые формы, прессование, горячее литье под давлением , горячее прессование; спекание и обжиг керамики, жидкостное спекание, механизмы вязкого течения жидкости и “растворение и кристаллизация “, твердофазовое спекание (по механизмам поверхностной и объемной диффузии), испарение конденсации, пластической деформации, реакционное спекание), роль добавок на процессы твердофазового спекания, активация спекания, образование твердых растворов и их влияние на процесс спекания; механическая обработка изделий и пайка металлокерамических узлов. Огнеупоры, классификация; алюмосиликатные огнеупоры (шамотные и полукислые), характеристика сырья, физико-химические основы технологии, технологические аспекты подготовки глиносвязки и шамотного порошка, способы подготовки и прессования масс, особенности сушки и обжига изделий, свойства, требования стандартов, области применения. Высокоглиноземистые огнеупоры, классификация, характеристика сырья природного и искусственного, особенности технологического процесса, синтезированный муллит, физико-химические процессы при обжиге, добавки, влияющие на процесс спекания, свойства, требования, области применения; динасоДинасовые огнеупоры, сырье и требования стандартов, кремнезем и его полиморфные разновидности, минерализаторы, физико-химические процессы при обжиге сырца и охлаждении изделий, свойства, требования стандартов, области применения. Периклазовые огнеупоры, сырье, примеси в сырье и их влияние на качество магнезитов, термодинамика разложения магнезитов, каустический и металлургический магнезит, физико-химические процессы при обжиге, периклаз из морской воды, технологические особенности производства изделий, свойства, требования, области применения. Региональный и университетский компоненты Характеристика и перспективы использования природного сырья Западной и Восточной Сибири традиционного ( глины, каолины, кварциты, пегматиты, полевые шпаты, и др.) и нестандартного ( волластонитовые, тремолитовые, диопсидовые, топазовые, цеолитовые породы) для производства керамических и огнеупорных материалов; специфика технологических процессов и свойств готовой продукции.
СД.08.03	Теоретические основы технологии стекла и ситаллов: Теоретические основы стеклообразного состояния и строение стекла; основные понятия и определения физической химии стекла; отличительные признаки стеклообразного состояния; изменение свойств стекла в интервале стеклования, классификация стекол по составу. Современные представления о кристаллохимических принципах строения стекла; особенности строения силикатных. боратных и фосфатных стёкол; Валентно-химические особенности строения стекла. Обзор гипотез строения стекла. Управление свойствами стёкол; реологические свойства стекла: вязкость, поверхностное натяжение; физико-механические свойства стекла: плотность, прочность; влияние состава, температуры, теплового прошлого и условий хранения на прочность стекла; современные теории прочности стекла. Теплофизические свойства стекла: коэффициент теплового расширения. теплоёмкость, теплопроводность, термостойкость стеклоизделий; электропроводность, диэлектрические характеристики; оптические свойства стекла: показатель преломления, дисперсия, пропускание, поглощение, отражение света стеклом; спектры пропускания в оптическом диапазоне длин волн, оптическая плотность, спектры пропускания окрашенных стёкол; природа центров окрашивания, ионные, молекулярные, коллоидные красители; влияние состава стекла и температуры на оптические свойства стёкол. Химические свойства стёкол, механизм и кинетика химического разрушения стекла, влияние состава и температуры на химическую стойкость стёкол. Физико-химические основы стекловарения; классификация сырьевых материалов, требования к сырью, способы подготовки материалов и шихты; теория и практика стекловарения, основные этапы процесса варки стекла; факторы, влияющие на кинетику стеклообразования; варка стекла в газопламенных печах: теплообмен в ванных печах, движение стекломассы в печи; режим давлений в печной установке; управление процессом стекловарения: проблемы и решения. Основы технологии стеклоизделий; теоретические основы формования стекла, механические и термические явления при формовании; основные стадии процесса формования, роль вязкости и поверхностного натяжения, текучесть стекломассы; охлаждение и твердение стекломассы; способы формования стекла; взаимодействие стекломассы с формой, тепловой режим форм. Обработка стеклоизделий, классификация способов обработки стекла; механическая обработка, теоретические основы процессов шлифовки и полировки стекла; термическая обработка, отжиг стекла, возникновение и распределение внутренних напряжений в стекле; закономерности релаксации напряжений, температурно-временной режим отжига; теоретические основы процесса закалки стекла, степень закалки, критерий БИО, влияние закалки на прочность стёкол; химическая обработка, теория химического травления стекла; модифицирование поверхностного слоя стекла путём ионного обмена; покрытия на стекле. Теоретические основы синтеза ситаллов; классификация ситаллов по составу, свойствам и назначению; явления фазового разделения в стёклах; закономерности процесса кристаллизации стекла, катализированная кристаллизация, требования к катализаторам; технология ситаллов, режим направленной кристаллизации стекла; технические ситаллы, стеклокристаллические материалы на основе промышленных отходов и горных пород; проектирование ситаллов с заданными свойствами. Экологические аспекты стекольного производства, характеристика пылевоздушных выбросов и дымовых газов стекловаренных печей. рекуперация стеклянного боя. Региональный и университетский компоненты Состояние и перспективы развития стекольной промышленности Западной Сибири: сырьевая и энергетическая база
СД.09	Дисциплины специализации	350
СД.09.01	Технология цемента Предмет и содержание курса, задачи дисциплины и ее связь с другими дисциплинами химико-технологического профиля. Технологические схемы и способы производства цемента, их технико-экономическая эффективность. Сырьевые материалы в технологии цемента; карбонатное, глинистое сырье и корректирующие добавки. Технические требования к сырью, химический состав и физические свойства сырья. Характеристика портландцементного клинкера, химический, минералогический состав и модульные характеристики. Физико-химические системы в клинкере. Физико-химические процессы приготовления и теоретические основы расчета сырьевой смеси. Реакционная способность и технологичность сырьевых смесей. Корректирование состава сырьевой смеси при мокром и сухом способе производства. Теоретические основы процесса обжига сырьевой смеси и технологический процесс получения клинкера. Вращающиеся печи, технологические зоны и процессы теплообмена. Фазовый состав клинкера и свойства фаз, полиморфизм клинкерных минералов, область существования и стабилизация минералов. Влияние микропримесей на процессы минералообразования. Закономерности процессов измельчения клинкера и получения цементов. Разрушение твердых тел, строение клинкерных гранул, взаимосвязь размалываемости клинкеров с их кристаллической структурой. Гидратация и твердение цемента, термодинамика процессов, влияние различных факторов. Физическая структура и прочность цементного камня, методы управления структурой цементного камня. Строительно-технические свойства цемента. Требования ГОСТ к цементу и методы испытаний. Коррозия цементного камня и бетона, виды коррозии и защита. Разновидности портландцемента, свойства и особенности технологии изготовления этих цементов. Глиноземистый цемент, сырьевые материалы и технология получения, фазовый и минералогический состав, механизм гидратации и области применения цемента, разновидности глиноземистого цемента.
СД.09.02	Технология тонкой и строительной керамики Классификация керамических изделий; Основные технологические операции. Подготовка сырья, дробление, помол, виды измельчителей. Смешение материалов, виды смесителей. Подготовка керамических масс. Вакуумирование, распылительная сушка. Формование изделий – полусухое прессование, пластическое формование, шликерное литье. Сушка. Обжиг. Дополнительная обработка изделий. Технологические схемы производства. Грубодисперсные массы, тонкодисперсные массы, глиносодержащие, безглинистые массы. Фасадная керамика. Лицевой кирпич. Фасадная керамическая плитка. Коврово – мозаичная плитка. Плитка для внутренней облицовки. Плитка для полов. Санитарно – строительная керамика. Литье в гипсовые формы, литье под давлением. Керамические трубы – дренажные, канализационные. Керамические теплоизоляционные материалы и пористые заполнители. Изделия с выгорающими и пенообразующими добавками. Пеностекло. Керамзит. Аглопорит. Хозяйственная керамика. Майолика, фаянс, фарфор.
СД.09.03	Технология стекла и ситаллов /отв. Петровская Т.С./

Всего часов теоретического обучения: 8369 час.

5. СРОКИ ОСВОЕНИЯ

ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Blog

Образовательный стандарт высшего профессионального образования томского политехнического университета

Содержание

СД.00

Специальные дисциплины /бакалавриат/

Региональный и университетский компоненты

Федеральный компонент

Элективные дисциплины специального цикла

СД.09