Структура за темами

  • Про освітній курс

    Згорнути все Розгорнути всі

    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

    Диференційований залік

    Розклад занять

    лекція – 2 години в тиждень (30 годин); семінарські  – 1 година 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

    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.