Примерная тематика курсовых работ

1. Основные свойства материалов и покрытий: тенденции и пути создания перспективных конструкционных материалов с заданными свойствами. Общие понятия и терминология. Разновидности композиционных материалов, их классификация: микрогенные и макрогенные, по числу фаз, по числу компонентов.

2. Основные свойства материалов и покрытий: назначение фаз в композитах. Характеристики непрерывной фазы (матрица, связующее) и ее роль в композиционных материалах. Характеристики фазы наполнителя и их роль на свойства композиционных материалов. Структурные, фазо­вые и физические превращения и переходы в металлических фазах. Аллотропия. Полиморфизм.

3. Основные свойства материалов и покрытий: кассификация композиционных материалов по типу наполнителей и форме частиц наполнителя. Влияние размера и формы частиц и его текстуры на свойства композиционных материалов (механические, теплофизические и др.).

4. Строение, структура и свойства полимеров: особенности строения, способы получения и классификация полимеров. Типы макромолекул. Структура и фазовые состояния полимеров.

5. Строение, структура и свойства полимеров: надмолекулярная структура кристаллических полимеров. Надмолекулярная структура аморфных полимеров. Физические состояния и термомеханические кривые полимеров. Термомеханические кривые аморфных полимеров. Термомеханические кривые кристаллических полимеров. Термомеханические кривые сетчатых полимеров.

6. Свойства неметаллических материалов: деформационно-прочностные свойства матриц и упрочнителей полимерных композиционных материалов. Упругие характеристики полимеров. Модуль Юнга, Коэффициент Пуансона.

7. Свойства неметаллических материалов: релаксационный характер физико-механических свойств неметаллических (полимерных) материалов как основная особенность, отличающая их от традиционных конструкционных материалов. Классификация факторов, влияющих на механические характеристики полимерных материалов. Влияние структуры и состава материалов.

8. Свойства неметаллических материалов: свойства изотропных, квазиизотропных и анизотропных материалов с гомогенным и гетерогенным составом. Влияние технологических факторов на деформационно-прочностные свойства полимерных материалов. Общие принципы создания гомогенных и гетерогенных материалов с заданными свойствами для статического и динамического нагружений. Выбор схемы армирования в соответствии с силовым полем нагружения изделий. Определение оптимальных компонентов конструкционных полимерных материалов по расчетным показателям механических свойств.

9. Поведение материалов в магнитных полях: основные свойства, характеристики, параметры магнитных материалов. Классификация материалов по магнитным свойствам. Доменная структура. Процессы намагничивания и перемагничивания ферро-и ферримагнетиков. Условия устойчивого состояния ферромагнетика (обменное взаимодействие, магнитная анизотропия, магнитостришщонная деформация, размагничивающее поле).

10. Поведение материалов в магнитных полях: основные виды взаимодействия в ферромагнитном кристалле. Зависимость магнитных свойств от структурыматериалов и параметров термической обработки. Обратимые и необратимые изменения магнитных свойств, причины их возникновения и меры предупреждения.

Понятие о спин-эффекте, зависимость глубины проникновения поля от магнитной проницаемости и частоты поля. Потери при перемагаичивании в постоянном и переменном магнитных полях.

11. Строение и общие свойства диэлектриков. Основные параметры, характеризующие поведение диэлектрика в электрическом поле: определение диэлектриков, их общие свойства и параметры (функциональные и экономические). Диэлектрическая проницаемость и ее связь с процессами поляризации. Виды поляризации. Классификация диэлектриков по виду поляризации. Частотная и температурная зависимость диэлектрической проницаемости для диэлектриков различных типов. Электропроводностьдиэлектриков. Влияние на электропроводность полярности, температуры, влажности, напряженности электрического поля.

12. Строение и общие свойства диэлектриков. Основные параметры, характеризующие поведение диэлектрика в электрическом поле: природа электропроводности газообразных, жидких и твердых диэлектриков.

Диэлектрические потери. Сущность диэлектрических потерь и их виды. Зависимость диэлектрических потерь от природы диэлектриков. Эксплуатационные факторы, влияющие на величину угла диэлектрических потерь. Пробой диэлектриков. Явление пробоя в газообразных, жидких и твердых диэлектриках. Пробивноенапряжение и электрическая прочность. Современные представления о механизме электрического и теплового пробоя твердых диэлектриков. Поверхностный разряд.

13. Свойства оптических сред: о птические свойства и параметры: преломление, показатель преломления; дисперсия, средняя дисперсия, коэффициент дисперсии; рефракция, удельная рефракция; отражение и рассеяние света, коэффициент отражения, показатель поглощения, оптическая неоднородность стекол, блеск и учет их при проектировании оптических и оптико-электронных приборов.

14. Реологические свойства полимеров: основные закономерности течения аномально вязких систем. Ньютоновское и неньютоновское течения, их механизмы. Влияние больших и малых напряжений на текучесть полимеров. Влияние молекулярной массы. Энергия активации вязкого течения полимеров. Составляющие скорости деформирования при вязком течении полимеров. Роль структурной упорядоченности полимеров в формировании их реологических свойств.

15. Поверхности раздела в композиционных материалах: -поверхностные явления в гетерогенных системах и их роль в формировании и стабилизации их фазовой структуры. Термодинамическое описание границы раздела фаз. Уравнение адсорбционной изотермы Гиббса. Гиббсовские монослои Скорость растворения монослоев. Физико-химические процессы, протекающие на поверхностях раздела Типы химического взаимодействия на поверхности раздела фаз. Механические аспекты поверхности раздела. Влияние состояния поверхности раздела на свойства композиций.

16. Коррозия и защита металлов: определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия. Термодинамика химической коррозии. Кинетика химической коррозии. Электро­химическая коррозия. Показателикоррозии. Видыкоррозионных повреждений. Методы оценки коррозионной стойкости. Защита металлов от коррозии. Электро­химическая защита. Защита от коррозии блуждающими токами.

17. Поверхностная энергия твердых тел: поверхностное натяжение. Смачиваемость. Определение краевого угла смачивания и определение поверхностного натяжения жидкости. Методы оценки поверхностной энергии твердых тел. Гипотеза Фоукса. Уравнение Юнга. Кислотно-основной подход Ван Осса. Связь поверхностной энергии твердых тел с коррозионной стойкостью конструкционных материалов.

18. Наноматериалы и нанотехнологии: терминология: наночастицы, наносистемы, нанокомпозиты, нанотехнологии. Наноматериалы и их классификация. Общие вопросы развития нанотехнологии и основные направления практического применения наноматериалов и нанотехнологии. Методы исследования наноструктур.