Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 240304 (250800)«Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» Семестр
1 чел. помогло. | скачать Федеральное агентство по образованию РФ Томский политехнический университет __________________________________________________________________ Утверждаю: Декан ХТФ ______________В.М.Погребенков «____» 2009 г. ТЕХНОЛОГИЯ ТОНКОЙ И СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 240304 (250800)«Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»
Томск – 2009 г. УДК 666.96 Технология тонкой и строительной керамики. Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 240304 (250800)«Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» / Составитель Погребенков В.М. – Томск: Изд.ТПУ, 2009. - 19с. Рабочая программа, методические указания и контрольные задания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры технологии силикатов «_____» __________ 2009 г. Зав. кафедрой ТС, профессор, д.т.н. ___________Верещагин В.И. Аннотация Рабочая программа дисциплины «Технология тонкой и строительной керамики» определяет цели и задачи дисциплины, содержание, объем и последовательность изложения элементов научной теории и практики технологии керамических материалов и изделий, а также цели, состав, периодичность, формы и способы контроля и оценки уровня знаний студентов, обучающихся по специальности 250800 «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов». В теоретическом разделе излагаются сведения по физико-химическим основам технологии керамики, процессов формования, сушки, обжига керамических изделий, их испытаниях и использовании. Рабочая программа составлена с учетом государственных требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 250800 «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОС ВПО) 2000 года издания; региональных и университетских требований основной образовательной программы ТПУ по этой специальности; рабочего учебного плана данной специальности. Структура, содержание и оформление рабочей программы соответствует стандарту ТПУ «СТП ТПУ 2.4.01 – 99». Дисциплина «Технология тонкой и строительной керамики» относится к элективным дисциплинам специального цикла. Изучение данной дисциплины проходит на базе знаний, полученных студентами в процессе освоения дисциплин гуманитарного, социально-экономического, естественнонаучного и общепрофессионального циклов. Содержание дисциплины согласовано с материалами других дисциплин специального цикла, таких как «Минералогия и кристаллография», «Техническая петрография», «Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», «Тепловые процессы в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», «Оборудование и основы проектирования», «Теоретические основы технологии керамики».
Целью изучения дисциплины «Технология тонкой и строительной керамики» является формирование современного мировоззрения и приобретение практических навыков в области химии и технологии керамических материалов. Основной задачей дисциплины «Технология тонкой и строительной керамики» является подготовка высококвалифицированных специалистов для выполнения следующих видов профессиональной деятельности: - научно-исследовательской; - проектно-конструкторской; - инженерно-технологической; - производственно-управленческой в области химии и технологии керамических материалов.
Цели преподавания дисциплины «Технология тонкой и строительной керамики» предполагают формирование представлений, знаний и умений, которыми должен овладеть инженер, представленных в квалификационных требованиях. Инженер должен иметь представление: ^
Региональный уровень:
Университетский уровень:
Знать: Федеральный уровень:
Уметь:
Региональный и университетский уровни:
Иметь опыт: Федеральный уровень:
Региональный и университетский уровни
Изложение дисциплины направлено на совершенствование приемов познавательной деятельности студента, развитие и формирование творческого подхода к решению профессиональных задач. Для достижения поставленных целей рабочей программой предусмотрен комплекс учебно-методических средств (лекции, учебники, методические разработки к проведению лабораторных и практических занятий, индивидуальные и контрольные задания, методические указания и методические разработки к самостоятельной работе студентов по отдельным темам) и организационных мероприятий, обусловленных особенностями студенческой аудитории, учебно-методическим и материально-техническим обеспечением учебного процесса кафедры технологии силикатов. Для закрепления и углубления теоретических знаний, полученных на лекциях, запланировано проведение практических (аудиторных) занятий, выполнение индивидуальных (домашних) заданий каждым студентом, самостоятельное изучение теоретического материала с последующей беседой с преподавателем в форме коллоквиума или обсуждения на семинарских занятиях. Неотъемлемой частью дисциплины является лабораторный практикум, при прохождении которого студентами приобретаются практические навыки владения методами и методиками физико-химических и технологических испытаний объектов технологии тонкой и строительной керамики. Небольшое количество студентов в учебной группе позволяет использовать индивидуальный подход к их обучению, широко использовать во время занятий специальную литературу из библиотечного фонда кафедры и раздаточный материал.
Модуль 1. Состояние и перспективы развития керамического производства Понятие «технология», технологическое знание, как высший уровень технического знания на примере технологии керамики. Современное состояние промышленного производства тонкой и строительной керамики в России и за рубежом. Задачи и перспективы отрасли. ^ Глинистое сырье и технологические добавки. Плавни, отощающие материалы. Технические требования к сырью. Химический состав и физические свойства сырья. Основные направления совершенствования керамического производства. Способы интенсификации процессов, пути экономии топлива и сырьевых ресурсов, повышение экологической безопасности, использование информационных технологий в управлении производством, внедрение систем менеджмента качества. ^ Подготовка сырьевых материалов. Измельчение каменистых и глинистых материалов. Способы формования керамических изделий. Строение системы «глина-вода», действие электролитов. Сушка керамических изделий, способы ее интенсификации. Обжиг керамических изделий, механизмы спекания, оборудование для обжига. Дополнительная обработка керамических изделий. ^ Классификация, требования ГОСТ; физико-химические и технологические свойства; составы и пути их совершенствования. Получение пресспорошков. Виды прессования. Конструктивные особенности печей обжига. Поточно-конвейерные линии. Виды глазурей и способы их нанесения. Технико-экономические показатели производства плитки. ^ Технология бытового фарфора и электротехнического. Классификация, ассортимент, химические составы. Требования к сырьевым материалам, использование вторичных ресурсов. Массоподготовка, способы формования. Сушка. Утельный, политой и декоративный обжиг. Особенности конструкции печей для обжига фарфора. Составы глазурей и способы глазурования. Декорирование изделий. Гипсовые и синтетические формы и огнеприпас. Организация контроля качества изделий. Виды брака. Методы упрочнения фарфора: физико-химические основы, технологические приемы. Экономическая эффективность производства упрочненного фарфора. ^ Классификация, ассортимент. Сырьевые материалы, технологические схемы производства. Подготовка масс, вертикальное и горизонтальное формование. Раструбные и безраструбные трубы. Сушка, глазурование, обжиг. Физико-химические свойства, методы контроля и испытаний. ^ Виды теплоизоляционных керамических изделий, их назначение, предъявляемые требования. Сырьевые материалы, способы и особенности формования, сушки и обжига теплоизоляционных керамических изделий. Способы поризации. Волокнистые теплоизоляционные материалы. Основные направления совершенствования технологии производства теплоизоляционных керамических изделий. ^ Виды пористых заполнителей, свойства и технические требования, методики испытания. Производство керамзита: сырьевые материалы, способы переработки и формования гранул, состав и назначение добавок, роль оксидов железа и влияние органических добавок на вспучивание, окислительно-восстановительные реакции и газообразование, механизм вспучивания. Вращающиеся печи для вспучивания керамзита, холодильники. Вспученный перлит: виды вулканических стекол, химсостав, подготовка перлита к вспучиванию, вращающиеся печи и печи кипящего слоя для вспучивания перлита. Перлитобитумные, перлитоцементные и перлитокерамические теплоизоляционные изделия. Таблица 1 Распределение теоретического материала дисциплины по лекционным занятиям
^ 3.1. Тематика практических занятий
Расчет материального потока, подбор количества единиц оборудования. Пересчет шихтового состава масс при замене одного вида сырья другим.
Расчет свойств (фазовый состав, кривые плавкости, коэффициент термического расширения, коэффициент кислотности) для полифазной керамики и глазури по Аппену и Кингери.
^ Содержание лабораторного практикума соответствует основным темам теоретического раздела (лекций), в каждую из лабораторных работ введены элементы научных исследований, повышающие интерес студентов и их познавательную активность. Перед лабораторной работой преподаватель обсуждает со студентами некоторые положения теоретического раздела по теме лабораторной работы и особенности ее выполнения. Каждый студент оформляет полный отчет по теме, содержащей несколько лабораторных работ. В отчете приводятся цель работы, краткие теоретические положения, методика и ход работы, схема и описание установки, таблицы экспериментальных данных, графические зависимости, расчетные формулы, вычисления и выводы. Требования к оформлению и написанию отчетов по лабораторным работам приведены в методических указаниях к выполнению лабораторных работ. ^ Правила техники безопасности при работе в химической лаборатории. Тема 1. Входной контроль сырьевых материалов (6 час.) Химический анализ кварцевого песка с целью определения его пригодности для производства фарфора. Тема 2. Шликерное литье керамических изделий (4 час.). Изготовление изделий методом шликерного литья из водного или термопластичного шликера. Изучение свойств изделий после обжига. Тема 3. Декорирование тонкокерамических изделий (4 час.). Декорирование изделий керамическими красками, нанесение деколи. Итоговое занятие (1 час). ^ 4.1. Общие методические указания В процессе изучения данной дисциплины студенты выполняют контрольную работу. Выбор темы индивидуального задания (контрольной работы) определяется преподавателем. Студенты, которые планируют выполнение выпускной квалификационной работы по научной тематике, могут выбрать в качестве контрольного задания следующие темы научных рефератов (раздел 4.2.1). Контрольная работа выполняется на листах формата А4. Структура работы:
^ Таблица 2 Темы вариантов индивидуальных заданий по контрольной работе
^
^ 5.1. Методические указания по выполнению курсовой работы Целью выполнения курсовой работы является углубленное изучение технологии и физико-химических основ производства одного из видов керамической продукции. Выполнение курсовой работы также направлено на развитие ключевых навыков, формирующих в большой степени профессиональную компетенцию инженера. Курсовая работа выполняется на листах формата А4. Структура работы:
Общий объем курсовой работы составляет 30-40 стр. Содержание отдельных разделов работы: Реферат отражает основное содержание работы, должен занимать около 0,5 стр. Приводятся сведения об объеме работы, количестве страниц, количестве и характере иллюстраций, количестве использованных литературных источников. Дается перечень ключевых слов (5-15). Основная часть реферата отражает сущность выполненной работы. ^ содержат следующие разделы: Понятие о керамике. Требования, предъявляемые к данному виду керамических материалов. Компонентные составы и свойства керамического материала. Физико-химические основы процессов, протекающих при обжиге керамического материала. Если возможно, выполнить расчеты:
Литературный обзор производится по главным проблемам отрасли. Он является основным в курсовой работе. Материал собирается и систематизируется в соответствии с тем, как сформулирована проблема, вынесенная в заголовок работы. Сведения, содержащиеся в литературном обзоре, позволить объективно определить научно-технический уровень работы. В тексте необходимо дать ссылки на использованные литературные источники, среди них наряду с основной учебной литературой обязательно должны быть использованы работы отечественных и зарубежных авторов. Особое внимание надо обратить на изучение патентной литературы. Заключение должно содержать оценку результатов работы с точки зрения их соответствия требованиям задания. ^ Каждый студент получает индивидуальное задание на курсовую работу, как правило, тема ее соответствует тематике курсового проекта, она может быть связана также с учебно-исследовательской работой. ^
^
6.4. Web-ресурсы
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
отлично
1 Разместите кнопку на своём сайте или блоге: