Структура за темами

  • Про освітній курс

    Рівень вищої освіти

    Другий (магістерський)

    Галузь знань

    13 Механічна інженерія

    Спеціальність

    132 Матеріалознавство

    Освітня програма

    Матеріалознавство

    Статус дисципліни

    вибіркова

    Форма навчання

    очна (денна)

    Рік підготовки, семестр

    I курс, весняний семестр

    Обсяг дисципліни

    5 кредитів (150 годин)

    Семестровий контроль/ контрольні заходи

    залік

    Розклад занять

    лекція – 2 години в тиждень (30 годин); семінарські  – 1 години в тиждень (15 годин); самостійна робота – 105 годин.

    Мова викладання

    Українська

    Інформація про
    керівника курсу / викладачів

    Кафедра прикладної фізики та матеріалознавства (Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України).

    Лектор: докт. техн. наук, Ахонін Сергій Володимирович, akhonin.sv@gmail.com, +38 (044) 205-25-44

    Семінарські заняття: докт. техн. наук, Міленін Олексій Сергійович, asmilenin@ukr.net, 067-457-95-99

    Розміщення курсу

    https://eduportal.kau.org.ua/course/index.php?categoryid=19

    платформа для онлайн підключення:

    Zoom, Google Meet

  • Тема 1. Вступ до електрометалургії.

    Зміст теми:

    –     Визначення електрометалургії її місце в галузі металургії..

    –     Історія розвитку галузі.

    –     Визначення ролі електрометалургії в сучасному світі та її застосування в різних галузях промисловості.

    –     Підходи до опису основних електрометалургійних процесів.


    • Тема 2. Основи електрохімії в металургійних процесах.

      Зміст теми:

      –     Пояснення терміну "електрохімія" та її місця в хімії та металургії.

      –     Огляд основних понять.

      –     Іони та іонний рух.

      –     Визначення електродного потенціалу та впливу потенціалу на напругу в електролітичних системах.

      –     Опис процесу електролізу, включаючи реакції на аноді та катоді, масу і заряд електродів.

      –     Введення до термодинаміки реакцій на основі понять Гіббсової енергії та реакційного потенціалу.


      • Тема 3. Термодинаміка реакцій у процесах електрометалургії.

        Зміст теми:

        –     Визначення і важливість вивчення термодинаміки реакцій у процесах електрометалургії.

        –     Закони  термодинаміки.

        –     Пояснення концепції реакційного потенціалу та його важливості для термодинамічного аналізу реакцій в електрометалургії.

        –     Умови рівноваги та визначення ступеня переважання реакцій в системах електрометалургії.



        • Тема 4. Основи електролізу в металургії.

          Зміст теми:

          –     Пояснення поняття "електроліз" та його роль у виробництві металів та сплавів.

          –     Розгляд структури електролітичної системи, включаючи аноди, катоди, електроліти та джерело живлення.

          –     Вплив факторів, таких як струм, напруга, температура та концентрація розчину, на хід електролізу.

          –     Розгляд явищ масообміну під час електролізу, включаючи електролітичне осадження та електролітичний розплав.

          –     Перегляд прикладів застосування електролізу у виробництві металів та сплавів.



          • Тема 5. Основи фізичної металургії.

            Зміст теми:

            –     Визначення та роль фізичної металургії у виробництві та дослідженні металів.

            –     Кристалічна структура металів:

            –     Структури кристалів та кристалічних дефектів у металах, включаючи решітчасту структуру та дислокації.

            –     Механічних властивостей металів, включаючи міцність, твердість, пластичність та інші параметри.

            –     Дослідження електронної структури металів та її впливу на їхні фізичні та хімічні властивості.

            –     Теплопровідності, теплоємності та розширювальних властивостей металів.

            –     Електропровідність та магнітні властивості металів та сплавів.



            • Тема 6. Основи фазових перетворень в металургійних процесах і технологіях.

              Зміст теми:

              –     Визначення та важливість фазових перетворень у металургії та виробництві сплавів.

              –     Пояснення понять фаз та компонентів у металургії, включаючи тверді, рідкі та газоподібні фази.

              –     Огляд діаграм стану, які відображають структуру та фазові перетворення у системах металів та сплавів.

              –     Термодинамічні та кінетичні аспекти фазових перетворень у металургії.

              –     Вплив фазових перетворень на механічні, термічні та інші властивості металів та сплавів.



              • Тема 7. Електрометалургія титану та сплавів на його основі.

                Зміст теми:

                –     Важливість виробництва титану та титанових сплавів за допомогою електрометалургійних методів.

                –     Основні завдання, які ставлять перед виробниками титану, та властивостей цього металу.

                –     Огляд методів видобутку титанової руди.

                –     Технології виробництва титанових напівфабрикатів та виробів.

                –     Застосування титанових сплавів у промисловості, включаючи авіаційну та медичну галузі.



                • Тема 8. Електрометалургія алюмінію та сплавів на його основі.

                  Зміст теми:

                  –     Визначення та важливість виробництва алюмінію та алюмінієвих сплавів за допомогою електрометалургійних методів.

                  –     Основні завдання, які ставлять перед виробниками алюмінію, та властивостей цього металу.

                  –     Огляд процесу виробництва алюмінію за допомогою електролізу алюмінієвих оксидів.

                  –     Застосування алюмінієвих сплавів у промисловості, включаючи авіаційну, автомобільну та будівельну галузі



                  • Тема 9. Електрометалургія заліза, сталі та чавуну.

                    Зміст теми:

                    –     Визначення та важливість виробництва заліза та сталі за допомогою електрометалургійних методів.

                    –     Основні завдання, які ставлять перед виробниками заліза, сталі та чавуну, та властивостей цих матеріалів.

                    –     Методи виробництва чавуну та сталі за допомогою електрометалургійних процесів.

                    –     Технології та процеси сталеплавильного виробництва, включаючи методи вилучення домішок та підвищення якості сталі.

                    –     Застосування сталі у будівництві, автомобільній галузі, виробництві машин та інших сферах.



                    • Тема 10. Електрометалургія у вторинних металургійних процесах.

                      Зміст теми:

                      –     Визначення та важливість вторинного виробництва металів та переробки вторинних сировинних матеріалів.

                      –     Електрометалургійні методи, які використовуються для виробництва металів із вторинних сировинних матеріалів.

                      –     Методи переплаву вторинних металів та їхнє використання в різних галузях, включаючи ливарну справу та виробництво сплавів..

                      –     Системи очищення та утилізації вторинних матеріалів та відходів.

                      –     Екологічні аспекти електрометалургії у вторинних металургійних процесах та способи зменшення впливу на довкілля.



                      • Тема 11. Вплив на довкілля та енергоефективність в електрометалургії.

                        Зміст теми:

                        –     Екологічні проблеми та виклики, пов'язані з виробництвом металів за допомогою електрометалургійних методів.

                        –     Методи в зменшення викидів та відходів у процесах електрометалургії, включаючи використання технологій очищення та утилізації.

                        –     Методи покращення енергоефективності в металургійних процесах та зменшення споживання електроенергії.



                        • Тема 12. Методи контролю та аналізу в електрометалургії.

                          Зміст теми:

                          –     Методи визначення концентрації різних хімічних речовин у металургійних зразках.

                          –     Електрохімічні методи, що використовуються для моніторингу процесів, вимірювання параметрів та контролю якості продукції.

                          –     Принципи електрохімічного дослідження корозії металів та застосування методів захисту від корозії.

                          –     Методи визначення складу газових сумішей та аналізу газів у металургійних процесах.



                          • Тема 13. Сучасні тенденції в галузі електрометалургії.

                            Зміст теми:

                            –     Технологічні зміни та інновації, спрямовані на підвищення енергоефективності та зменшення впливу на довкілля.

                            –     Сучасні системи автоматизації та керування для оптимізації металургійних процесів.

                            –     Тенденції в застосування відновлюваних джерел енергії у електрометалургії.

                            –     Нові матеріали та сплави, які використовуються в електрометалургії.

                            –     Сучасні тенденції на глобальному ринку металів та їхній вплив на електрометалургійну галузь.



                            • Тема 14. Основи виробничої безпеки.

                              Зміст теми:

                              –     Основні ризики та небезпеки, пов'язані з електрометалургійними процесами, включаючи вплив електричного струму, високої температури, газів і хімічних речовин.

                              –     Заходи безпеки та порядок реагування на аварійні ситуації.

                              –     Важливість навчання та підготовки персоналу в галузі безпеки та методи навчання.

                              –     Нормативні документи, які регулюють безпеку на металургійних підприємствах.

                              –     Важливість розвитку культури безпеки на підприємстві та дотримання безпекових практик.



                              • Тема 15. Практичні аспекти електрометалургії

                                Зміст теми:

                                –     Екскурсія на електрометалургійне підприємство.

                                –     Робота зі спеціалізованим обладнанням.

                                –     Порівняння різних методів та технологій у практичних ситуаціях.