Нанотехнологии в производстве строительных материалов

Авторский курс

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

автор : профессор кафедры СМиТ, д.т.н. Копаница Н.О.

 

АННОТАЦИЯ

Целью освоения дисциплины «Нанотехнологии в производстве строительных материалов» является формирование у студентов целостного представления о нанотехнологиях и применения наносистем, открывающих большие возможности в изучении, повышении эффективности существующих строительных материалов, проектировании и получении материалов нового поколения с заданными свойствами, с использованием инновационных технологий.

Задачами освоения дисциплины «Нанотехнологии в производстве строительных материалов» является изучение зависимости технологических свойств строительных материалов от их свойства, структуры, технологических процессов их получения.

 

Компетенции обучающегося, формируемые в результате

освоения дисциплины:

 

ОК-4

Использовать на практике навыки и умения в организации научно-исследовательских и производственных работ, а также оценивать качество результатов деятельности

ПК-7

Способность ориентироваться в постановке задачи и определять, каким образом следует искать средства ее решения

ПК-9

Способностью и готовностью проводить научные эксперименты, оценивать результаты исследований

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:    что для получения вещества с высокими технологическими показателями, такими как: прочностные характеристики, огнеупорность, повышенная стойкость к действию агрессивных сред и т.д., необходимо синтезировать новообразования с более высоким видом симметрии кристаллов, чем симметрия сырьевых компонентов.

Уметь: Использовать физическую сущность процессов, происходящих в наноструктурах строительных материалов, принимать новые технические и технологические решения, повышющие эффективность существующих материалов, проектировать и получать строительные материалы нового поколения с заданными свойствами, с использованием инновационных технологий.

       Владеть: знаниями основных путей развития нанотехнологий на современном этапе, в том числе с точки зрения их применения при производстве и исследовании строительных материалов, знаниями из предшествующих общеобразовательных дисциплин: физики и химии; владеть их основными законами, теоретическими основами и положениями, необходимыми для дальнейшего их приложения в разработке технологий получения строительных материалов нового поколения          

Общая трудоемкость 108 часов (3 ЗЕТ), из них:

 

       Содержание дисциплины. Основные разделы:

- История, перспективы и проблемы применения нанотехнологий в строительстве и производстве строительных материалов

- Особенности получения наноструктур, Основные принципы формирования наносистем и наноматериалов

-Виды наноструктур их классификация. Свободнодисперсные наноструктуры: фуллерены, углеродные нанотрубки, астралены, графены

-Свободнодисперсные наноструктуры: Коллоидные и матричные кластеры, нанопорошки - их получение, свойства

- Консолидированные наноструктуры: наноструктурированные пленки, нанопористые материалы, нанокомпозиты, супрамолекулярные структуры

- Особенности получения нанообъектов. Классификация методов получения наноструктур и наноматериалов. Наносборка

-Методы исследования и диагностика нанообъектов и наносистем. Методы сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии, рентгеновские дифракционные методы, инфракрасная спектроскопия  

-       Нанотехнологии в производстве вяжущих веществ. Низкотемпературная технология производства цемента.

             -Малоклинкерные механохимически активированные цементы. Механохимическая активация дисперсных материалов

- Наноструктурированные композиционные материалы. Влияние нанодисперсных добавок на свойства композиционных материалов. Высококачественные бетоны с наномодификаторами

- Влияние активированной нанодобавками воды затворения на свойства композиционных материалов

- Наноструктурированые керамические материалы, поризованная керамика, керамические стеновые материалы с улучшенными эксплуатационными характеристиками, пеностекло с наномодификаторами

- Нанотехнологии в производстве теплоизоляционных и защитно-декоративных материалов. Пленочные покрытия для обеспечения специальных свойств строительных материалов

 

ЛИТЕРАТУРА: .

    1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение. М.: Высш.шк., 2003.- 700 с.
    2. Андриевский, Ростислав АлександровичНаноструктурные материалы : учебное пособие для вузов по спец. 651800 "Физическое материаловедение"" / Р.А. Андриевский, А.В. РагуляМ. : Академия , 2005,- 179 с.
    3. Суздалев И.П. Нанотехнология. Физико-химия наноструктур и наноматериалов / И. П.   Суздалев. - М.: КомКнига, 2006 - 589 с. - (Синергетика: от прошлого к будущему).
    4. Нанотехнологии в электронике / под ред. Ю.А. Чаплыгина. - М.: Техносфера, 2005 - 446 с.
    5. Ратнер М. Нанотехнология: простое объяснение очередной гениальной идеи / М. Ратнер, Д. Ратнер. - М.: Вильямс, 2004 - 234 с.

Периодические издания

1. Журнал «Строительные материалы»

2. Журнал «Строительные материалы и технологии ХХ1 век»

3. Интернет - журнал «Нанотехнологии в строительстве»

СЛАЙДЫ