Кафедра «Автоматизации производства и информационных технологий»

Р69 Романова И.П., Романов П.С.

Теоретические основы нанотехнологий: учебное пособие (контрольная работа) / И.П. Романова, П.С. Романов; под общ. ред. Романова П.С. – Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2014. – 56 с.

В учебном пособии приведены основные теоретические положения нанотехнологий, необходимые для выполнения студентами самостоятельно контрольной работы по дисциплине «Теоретические основы нанотехнологий». Приведены примеры решения задач, контрольные задания, справочные данные и литература для их выполнения.

Учебное пособие предназначено для студентов заочной формы обучения высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки: 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», профиля подготовки: «Технология машиностроения».

Рекомендовано к печати решением учебно-методического совета КИ (ф) Машиностроительного университета от " _25_" __февраля___2014 г. № _6_

©Романова И.П., Романов П.С., 2014

машиностроительный университет (МАМИ)", 2014

Оглавление

стр.

Список основных сокращений …………………………………….5

Введение ………………………………………………………………6

Глава 1. Методические рекомендации по выполнению

контрольной работы …………………………………….7

§1.1. Методические указания по выполнению контрольной

работы…………………………………………………………...7

§1.2. Структура и порядок оформления отчета ……………………7

§1.3. Рекомендуемая литература для выполнения контрольной

работы…………………………………………………………...8

Глава 2. Определение удельной поверхности

Наноматериалов адсорбционным методом

Ленгмюра ……………………………………………..…..10

§2.1. Основные положения теории адсорбции…………………….10

2.1.1 Введение……………………………………………………10

2.1.2. Основные определения…………………………………...11

2.1.3. Явление сорбции…………………………………………..13

2.1.5. Уравнение изотермы адсорбции Генри…………………..20

§2.2. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра…………………22

Глава 3. Методы определения среднего размера и удельной

поверхности наночастиц ………………………………31

§3.1. Представление распределения частиц по размерам………...31

3.1.1. Табличное задание распределения……………………….32

3.1.2. Линейная диаграмма……………………………………...33

3.1.3. Гистограмма……………………………………………….34

§3.2. Математическое представление распределений…………….35

3.2.1. Расчет средних размеров с использованием

гистограмм…………………………………………………35

3.2.2. Расчет удельной поверхности порошка………………….38

Глава 4. Решение контрольных заданий ………………………..40

§4.1. Решение контрольных заданий по теме «Определение

удельной поверхности наноматериалов адсорбционным

методом Ленгмюра»………………………………………….40

стр.

4.1.1. Контрольные задания……………………………………..41

4.1.2. Варианты контрольных заданий………………………….42

§4.2. Решение контрольных заданий по теме «Методы

определения среднего размера и удельной поверхности

наночастиц»…………………………………………………...47

4.2.1. Контрольные задания……………………………………..47

Список литературы ………………………………………………..53

Приложение. Вариант оформления титульного листа…………...54

Список основных сокращений

АСМ - атомно-силовой микроскоп (микроскопия);

БОМ - ближнепольный оптический микроскоп;

БЭТ - метод Брунауера-Эммета-Теллера;

КР – контрольная работа;

МСМ - магнитно-силовой микроскоп (микроскопия);

НМ - наноструктурные материалы;

НП – нанопорошок;

НТ – нанотехнология (нанотехника);

ПК – персональный компьютер;

ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина;

ПЭМ - просвечивающий электронный микроскоп;

РФА - рентгенофазовый анализ;

РЭМ - растровый электронный микроскоп;

СБОМ - сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия;

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия;

СОС - система обратной связи;

ССМ - сканирующий силовой микроскоп;

СТМ - сканирующий туннельный микроскоп;

ЭСМ - электросиловой микроскоп.

Введение

Целью контрольной работы, которая выполняется студентами заочной формы обучения самостоятельно в период между сессиями, является закрепление знаний, полученные на лекциях, анализ полученных результатов и их применение для решения практических задач. В ходе выполнения контрольной работы студенты должны:

изучить теоретические положения нанотехнологий и применять их для анализа основных свойств наноматериалов, для обработки результатов исследований наноструктур, для расчета их основных характеристик;

получить умения и навыки в обработке результатов исследований наноструктур, в расчете их основных характеристик, в анализе и обобщении полученных результатов.

Глава 1. Методические рекомендации по выполнению

Контрольной работы

Методические указания по выполнению контрольной

Работы

Контрольная работа выполняется студентами самостоятельно в межсессионный период. Отчет проводится в следующей зачетной сессии. Рекомендуется для производства расчетов применять ПЭВМ.

Студенты должны самостоятельно изучить соответствующие разделы теоретического курса. С примерами решения задач и основным теоретическим материалом студенты знакомятся на лекциях и лабораторных занятиях, а также рекомендованной для самостоятельного изучения литературы. В данной учебном пособии кратко приводится необходимый теоретический материал, а также примеры решения задач.. Отчет выполняется в электронном виде с использованием интегрированного пакета Microsoft Office for Windows (версии XP, 2000 и более поздние версии), включающего в себя приложения: Word – текстовый процессор; EXCEL – табличный редактор.

Для производства расчетов при решении задач могут также применяться стандартные пакеты программ (типа TURBO DELFI).

§1.2. Структура и порядок оформления отчета

По материалам работы каждым студентом составляется отчет по установленной форме. Отчет должен быть оформлен аккуратно с четким, подробным заполнением всех разделов и в полном соответствии требованиям ГОСТ по оформлению текстовых документов.

Помимо титульного листа (образец приведен в приложении) отчет должен иметь оглавление.

Отчет должен содержать все таблицы с расчетами, выполненными на базе табличного процессора Microsoft EXCEL (других стандартных пакетов программ) и графики, построенные на их основе. К отчету прилагаются программы расчетов, составленные с помощью стандартных пакетов программ, в электронном виде.

Кроме того, отчет должен содержать:

1. Исходные данные по каждому заданию в виде таблицы, созданной в табличном процессоре Microsoft EXCEL.

2. Анализ полученных результатов исследований и выводы по работе. Выполнение чертежей, рисунков, диаграмм проводится с использованием ПЭВМ. Графики строятся на координатных осях с указанием масштаба и откладываемых физических величин. При построении на одной системе координат нескольких графиков (кривых), их точки отмечаются различными значками. Каждый график должен иметь название и лаконичный текст, поясняющий его целевое назначение, параметрическую зависимость и характерные особенности. Особое внимание при оформлении отчета обучаемые должны обратить на составление выводов по выполненным заданиям. В выводах нужно сопоставить результаты проведенных расчетов с известными из теоретического курса закономерностями и указать причины наблюдаемых явлений. Полностью оформленный отчет представляется каждым обучаемым преподавателю в установленное расписанием время. Представленные в отчете расчеты, порядок их получения и обработки обучаемые обязаны уметь четко пояснить.

За проведенную работу, оформленный отчет и по результатам выполнения контрольных заданий преподаватель выставляет дифференцированную оценку, с указанием замечаний.

§1.3. Рекомендуемая литература для выполнения контрольной

Работы

1. Головин Ю.И. Основы нанотехнологий. М.: Машиностроение, 2012. 656 с.: ил.

2. Ибрагимов И.М., Шевердяев О.В. Нанотехнологии и наноматериалы. – М.: Изд-во: МГОУ, 2012. - 234 с.

3. Романов П.С. Теоретические основы нанотехнологий. Часть 1. Общая характеристика нанотехнологий. Учебное пособие. – Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2013. – 102 с.

4. Романов П.С. Теоретические основы нанотехнологий. Часть 2. Технологии изготовления и исследования наносистем. Учебное пособие. – Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2013. – 90 с.

5. Романова И.П., Романов П.С. Теоретические основы нанотехнологий. Часть 3. Применение нанотехнологий в машиностроении. Часть 3. Применение нанотехнологий в машиностроении: учебное пособие / И.П. Романова, П.С. Романов; под общ. ред. Романова П.С. – Коломна: КИ (ф) МГМУ (МАМИ), 2014. – 100 с.

6. Матренин СВ. Наноструктурные материалы в машиностроении: учебное пособие / С.В. Матренин, Б.Б. Овечкин; Томский политехнический университет. — Томск: Изд-во Томского ПУ, 2010.- 186 с.

7. Романов П.С. Теоретические основы нанотехнологий. Учебное пособие (контрольная работа). – Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2014. – 44 с.

8. Романов П.С. Теоретические основы нанотехнологий. Учебное пособие (лабораторный практикум). – Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2013. – 200 с.

9. Карнаухов А. П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. — Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. - 470 с.

10. С. Грет. К. Синг Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость. 2-е изд. Москва «МИР». 1984.

11. Сергеев Г. Б. Нанохимия: учебное пособие / Г. Б. Сергеев. - 2-е изд. - М.: КДУ, 2007. -336 с: ил.

12. Суздалев И.П. Нанотехнологии: физикохимия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. - М.: КомКнига, 2006. — 592 с.

13. Расчеты и задачи по коллоидной химии /Под ред. Барановой В.И. - М.: Высш. шк., 1989. - 288 с.

14. Архипов В.А., Шереметьева У.М. Аэрозольные системы и их влияние на жизнедеятельность: Учебное пособие. – Томск: Издательство Томского ГПУ. 2007. – 136 с.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒