6B07109 Инженерная физика и материаловедение в Satbayev University

Курс предназначен для изучения основных понятий высшей математики и её приложений. Основные положения дисциплины используются при изучении всех общеобразовательных инженерных и специальных дисциплин, преподаваемых выпускающими кафедрами. В разделы курса входят элементы линейной алгебры и аналитической геометрии, введение в анализ, дифференциальное исчисление функции одной и нескольких переменных. Рассматриваются вопросы методы решения систем уравнений, применения векторного исчисления к решению задач геометрии, механики, физики. Аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве, дифференциальное исчисление функций одной переменной, производная и дифференциалы, исследование поведения функций, Производная по направлению и градиент, экстремум функции нескольких переменных.

Дисциплина является продолжением Математика I. В разделы курса входят интегральное исчисление функции одной переменной и нескольких переменных, теория рядов. Неопределенные интегралы, их свойства и способы их вычисления. Определенные интегралы и их применения. Несобственные интегралы. Теория числовых рядов, теория функциональных рядов, ряды Тейлора и Маклорена, применение рядов к приближенным вычислениям.

Дисциплина рассматривает законы кристаллографии, качественного и количественного описания структур, устанавливает взаимосвязь структуры со свойствами материала. В курсе рассматривается теория дефектов, структуры реальных материалов, сущность таких процессов, как старение, наклеп, диффузия.

Цель дисциплины изучение цветных металлов и сплавов на основе легких и тяжелых металлов. В результате изучения дисциплины студенты должны уметь правильно выбирать цветные материалы для определенных целей и изучать микроструктуру цветных и легированных сплавов В курсе рассматриваются: закономерности формирования структуры при затвердевании, пластической деформации и термической обработке цветных металлов; взаимосвязь структуры со свойствами металлов и сплавов.

Курс изучает основные физические явления и законы классической и современной физики; методы физического исследования; влияние физики как науки на развитие техники; связь физики с другими науками и ее роль в решении научно-технических проблем специальности. Курс охватывает следующие разделы: механика, механические гармонические волны, основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики, электростатика, постоянный ток, электромагнетизм, геометрическая оптика, волновые свойства света, законы теплового излучения, фотоэффект.

Дисциплина изучает фундаментальные основы материаловедения, а также различные виды материалов, использующихся в промышленности, сведения об их составе, строении, структуре, основных физических свойствах, классификации, маркировке сплавов и способах воздействия на свойства. Курс также рассматривает основы фазовых и структурных изменений в материалах, общие закономерности структурообразования при затвердевании, деформации и различных видах обработки материалов.

Курс знакомит обучающихся с совершенствованием социально-экономических отношений казахстанского общества, психологическими особенностями коррупционного поведения. Особое внимание уделяется формированию антикоррупционной культуры, правовой ответственности за коррупционные деяния в различных сферах. Целью изучения дисциплины «Основы антикоррупционной культуры и права» является повышение общественного и индивидуального правосознания и правовой культуры студентов, а также формирование системы знаний и гражданской позиции по противодействию коррупции как антисоциальному явлению. Ожидаемые результаты: реализовывать ценности морального сознания и следовать нравственным нормам в повседневной практике; работать над повышением уровня нравственной и правовой культуры; задействовать духовно-нравственные механизмы предотвращения коррупции.

Курс физическая химия позволяет формировать у студентов способности понимать физико-химическую сущность процессов и использовать основные законы физической химии в комплексной производственно-технологической деятельности. В процессе обучения студент изучает законы термодинамики; основные уравнения химической термодинамики; методы термодинамического описания химических и фазовых равновесий в многокомпонентных системах; свойства растворов; основы электрохимии; основные понятия, теории и законы химической кинетики и катализа.

Дисциплина изучает е полимеры, смеси полимеров и их смешиваемость, динамическое, механическое поведение, принцип суперпозиции Больцмана, конечные свойства полимеров, реологию полимеров и их переработку, вторичную переработку, а также проектирование и выбор полимерных материалов.

Дисциплина изучает основы экономики и предпринимательской деятельности с точки зрения науки и закона; особенности, проблемные стороны и перспективы развития; теорию и практики предпринимательства как системы экономических и организационных отношений бизнес-структур; готовность предпринимателей к инновационной восприимчивости. Дисциплина раскрывает содержание предпринимательской деятельности, этапов карьеры, качеств, компетенций и ответственности предпринимателя, теоретического и практического бизнес-планирования и экономической экспертизы бизнес-идей, а также анализа рисков инновационного развития, внедрения новых технологий и технологических решений.

Дисциплина изучает создание новых материалов с лучшими или принципиально новыми физическими, химическими и механическими свойствами, также структурная чувствительность свойств, такие как сопротивление разрушению, пластичность, вязкость, твердость, электрическое сопротивление, ферромагнитные свойства и их зависимость от кристаллических дефектов и текстуры. В курсе рассматривается некоторые свойства структурно нечувствительные такие как плотность, модуль упругости, тепловое расширение, температуру плавления, теплопроводность, удельную теплоемкость, термоэлектрические свойства, парамагнитные и динамитные свойства, отражательная способность, поглощение излучений.

Дисциплина изучает механические свойства материалов, определяемые при циклических, статических и динамических испытаниях, методы определения твердости, а также виды деформации и разрушении. Курс рассматривает влияние термических, термохимических, термомеханических обработок на механические свойства материалов и основные факторы от которых они зависят.

Дисциплина изучает задачи экологии как науки, экологические термины, законы функционирования природных систем и аспекты экологической безопасности в условиях трудовой деятельности. Мониторинг окружающей среды и управление в области ее безопасности. Источники загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных, подземных вод, почвы и пути решения экологических проблем; безопасность жизнедеятельности в техносфере; чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера

Дисциплина изучает материалов для целого ряда отраслей новой техники, обладающих высокими физики-механическими свойствами , требует детального изучения их фазового состава, структуры и свойств, с помощью разнообразных спектроскпических методов физического материаловедения: измерение количественных металлографии, рентгеноструктурный анализ, электронные микроскопии, дифференциально-термические анализы, измерение тепло-физических и механических свойств материалов, коррозионной стойкости и износостойкости.

Цель дисциплины сформировать способность организовать синтез стекла и стекломатериалы и оценить физико-химические процессы фазообразования, взаимосвязь структуры и свойств силикатных материалов, технологические особенности производства, закономерности изменений свойств изделий в службе. Дисциплина направлена на развитие у докторантов навыков создания силикатных материалов различными методами, как метод формования керамики, вяжущих, стекломатериалов и композитов на их основе и др. Планирование и организацию технологических процессов производства силикатных материалов с учетом качества исходного сырья и требований к конечной продукции Рассматриваются: основные стадии, определяющие процесс создания стекла и стекломатериалов; методы синтеза стекла и стекломатериалов; оптимизация технологических параметров и характеристик стекла и стекломатериалов от основных технологических параметров; принципы выбора сырьевых материалов и технологических решений для получения изделий на основе тугоплавких неметаллических и силикатных материалов с учетом влияния климатических и природных условий

Целью дисциплины Основы методов научных исследований является формирование у обучающихся навыков и умений в области методологии научного познания. Краткое описание дисциплины. Методологические основы научного познания. Понятие научного знания. Методы теоретических и эмпирических исследований. Выбор направления научного исследования. Этапы научно-исследовательской работы. Тема исследований и ее актуальность. Классификация, типы и задачи эксперимента. Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований. Вычислительный эксперимент. Методы обработки результатов эксперимента. Оформление результатов исследования. Презентация научно-исследовательской работы.

Дисциплина изучает микроструктуру и свойства мягких материалов, включая распределение молекулярной массы полимеров, аморфные полимеры, полукристаллические полимеры, сополимеры, эластомеры, биополимеры, мягкие ткани, кости и клеточную структуру. Рассматриваются конструкция и функции имплантируемых биоматериалов.

Дисциплина рассматривает совершенствование методов защиты металлов от коррозии во всех отраслях промышленности. Курс рассматривает различные методы защиты металла от коррозии, методы обработки поверхностей полимерами, битумными покрытиями, наноматериалами для создания поверхностей с заданными свойствами.

Цель дисциплины сформировать способность организовать и оценить синтез углеродных материалов. Дисциплина направлена на развитие у студентов навыков создания углеродных материалов различными методами, как метод напыления, осаждения и золь-гель и др. В курсе рассматриваются: синтез и структура углеродных наноструктур и основные стадии, определяющие процесс создания углеродных материалов; методы получения углеродных наноматериалов; оптимизация технологических параметров и характеристик углеродных материалов от основных технологических параметров; способы производства наноуглеродных материалов.

Дисциплина изучает механические свойства материалов, анализ процессов деформации и разрушения при различных температурах и условиях определенной нагрузки. В курсе рассматривается методы механических испытаний, факторы, влияющие на структуру и состав материалов, методы механических испытаний, их особенности, способы обработки полученных результатов.

Дисциплина изучает структуру материалов в нанометровом масштабе. Структура включает в себя периодическое расположение атомов и ионов в кристаллических твердых телах, аморфные сети атомов, ионов и молекул в стекловидных материалах, а также молекулярную структуру полимерных и биологических материалов. Рассматриваются типичные способы характеристики наноструктур.

Дисциплина изучает электрическое поле в веществе, теорему о циркуляции, магнитное поле в веществе, электромагнитную индукция, силы в магнитном поле, свободные колебания, метод комплексных амплитуд, уравнения Максвелла, электромагнитные волны в волноводах. В курсе рассматриваются теоретические обзоры и методы решения ключевых задач, важных для понимания принципов практического применения теоретических знаний.

Дисциплина изучает физические свойства полупроводниковых материалов, основные физические проблемы оптоэлектронных приборов, основы технологии получения полупроводниковых материалов и методы определения их параметров, принцип действия приборов на базе полупроводниковых материалов.

Дисциплина изучает технологию импульсного лазерного осаждения, лазерные импульсы высокой мощности для плавления, испарения и ионизации материала с поверхности мишени, создание кратковременного, интенсивного светящегося плазменного шлейфа.

Цель дисциплины -Приобретение знаний о технологических процессах изготовления заготовок и деталей из металлических и неметаллических материалов. Рассматриваются: Классификация конструкционных материалов. Свойства конструкционных материалов. Связь состава, строения и свойств конструкционных материалов. Неметаллические конструкционные материалы. Способы обработки поверхности. Композиты на металлической основе. Композиты на керамической основе. Композиты на полимерной основе.

Цель дисциплины изучение стали, чугунов и сплавов по назначению. В курсе рассматриваются: стали для рессор и пружин, для шарико-подшипников, цементуемые стали, мартенсито - стареющие стали, а также сплавы на основе цветных металлов предназначенные для особо ответственных деталей и механизмов, классификация чугунов: белых, серых, высокопрочных, ковких.

Дисциплина изучает номенклатуру и классификацию точечных и пространственных групп симметрии кристаллов, решётки Браве и сингонии, основы симметрийного анализа тензоров, новых материалов, такие как, кристаллы и фуллерены. В курсе рассматривается основные понятия кристаллохимии, основные типы дефектов в кристаллах и их влияние на физические свойства.

Дисциплина изучает основные понятия, законы и методы основных физико-химических процессов, лежащих в основе различных методов нанотехнологий и особенности проведения термодинамических и кинетических расчетов физико-химических процессов и умений их использования в нанотехнике и нанотехнологиях.

Дисциплина изучает особенности процесса легирования, а также зависимости эксплуатационных и технологических свойств сплавов от их структуры и фазового состава. В курсе также рассматривается методы анализа свойств материалов, практические навыки металлографического исследования.

Дисциплина изучает технологию и применение низкоразмерных систем при создании новых приборов и материалов, сильных нелинейных взаимодействии электромагнитного излучение с 2D-электронной подсистемой графена, а также широкополосное поглощение графена от УФ до дальнего терагерцового ИК- излучения, постоянные электрические токи в графене и беспороговое усиление поверхностно-акустических волн.

Дисциплина изучает технологические процессы при изготовлении наноматериалов их структуру, строение и свойства. Рассматривается термическая, химико-термическая обработка влияющая на структуру и свойства материала. Изучаются современные технологические процессы производств наноматериалов.

Цель дисциплины сформировать способность организовать и оценить синтез лакокрасочных материалов. Дисциплина направлена на развитие у студентов навыков применения лакокрасочных различных отраслях техники и технологии, как при использовании автомобильных эксплуатационных материалов и др. Рассматриваются: основные стадии, определяющие процесс применения лакокрасочных материалов; по основным свойствам, показателям качества и организации рационального применения эксплуатационных материалов; методы синтеза и исследований лакокрасочных материалов; оптимизация технологических параметров и характеристик лакокрасочных материалов от основных технологических параметров; способы производства лакокрасочных материалов.

Сформировать способность описывать и оценивать принципы и физико-химические эффекты, лежащие в основе нанотехнологий. Учебный курс формирует теоретическую основу понимания фундаментальных законов нанотехнологий и квантово-размерных эффектов, реализуемых в нанообъектах и наноматериалах. Содержание дисциплины направлено на описание свойств наночастиц, наноструктур и наноматериалов. Рассматриваются нульмерные одно- и двумерные наноструктурированные материалы. Освещены вопросы синтеза наноматериалов, методов исследования наноструктур и наноматериалов, важнейшие области применения наноматериалов.

Дисциплина изучает теорию электрохимической технологии осаждения покрытий и поверхностной обработки, нанесение металлических и неметаллических покрытий, а также механизм формирования покрытий и технологические особенности различных методов нанесения покрытий. В курсе также рассматривается формирование поверхности и методы ее подготовки к нанесению покрытия.

Дисциплина изучает основные понятии и определения наносистем и нанотехнологий, особенности физических взаимодействий в наномасштабах, методы исследования и диагностики нанобъектов и наносистем, структура основных классов наноматериалов, их свойства.

Дисциплина изучает технологию получения фундаментальных знаний в области низкоразмерных систем, применение низкоразмерных систем при создании новых приборов и материалов нанотехнологии, а также квантоворазмерные свойства нанокристаллов, энергетика поверхности нанокристаллов, свободных оборванных связей атомов нанокристалла, границ раздела нанокристалл матрицы, механизмы низкотемпературного роста нанокристаллови и получения графена большой площади.

Дисциплина изучает технологию получения фундаментальных знаний в области физики низкоразмерных систем, применение низкоразмерных систем при создании новых приборов и материалов нанотехнологии. В курсе рассматриваются квантоворазмерные свойства нанокристаллов, энергетика поверхности нанокристаллов, свободных оборванных связей атомов нанокристалла, границ раздела нанокристалла матрицы.

Дисциплина изучает работу на программном обеспечении ThermoCalc, моделирование многофазовых систем с помощью данной программы. В курсе рассматриваются различные системы сплавов на основе черных и цветных металлов в базе данных ThermoCalc.

Дисциплина изучает состав, физико-химические свойства диэлектрических материалов, с современными методами получения и технологии обработки диэлектрических материалов, применение диэлектрических материалов для различных областей техники и технологий.

Дисциплина изучает поверхности материалов на атомарном уровне и принципы работы различных видов сканирующих зондовых микроскопов и их применение для исследования морфологии и локальных свойств поверхности материалов с нанометровым пространственным разрешением.

Дисциплина изучает Взаимосвязь структуры и свойств в металлических и керамических материалах. Кристаллические структуры важных металлических и керамических элементов, сплавов и соединений. Будут представлены бинарные и троичные фазовые диаграммы для известных систем. Микроструктурные особенности, подлежащие рассмотрению, включают размер и распределение зерен, многофазные микроструктуры и дефекты. Будут приведены примеры важных металлических и керамических систем для конструкционных, электрических, оптических и магнитных применений.

Дисциплина изучает механизмы и закономерности создания порошковых и композиционных материалов, технологии получения порошков различными способами. В курсе рассматривается связи технологических параметров со структурой и свойствами материалов, виды различных металлических и неметаллических порошков, их технологические свойства и методы их оценки.

Дисциплина изучает явление излучения и влияние на материалы конструкций для реакторов, применяемых в ядерной технологии.В курсе рассматривается закономерности изменение структуры, размера, структурно-фазовых качеств вблизи воздействия облучения и способов увеличения устойчивости качеств материала.

Цель дисциплины сформировать способность организовать и оценить методологию технико-экономической оценки внедрения нанотехнологии в строительство . Дисциплина направлена на развитие у студентов феноменологию нанотехнологий производства строительных материалов навыков создания композиционных материалов различными методами, как метод исследование процессов наноструктурирования в мелкозернистых бетонах с добавкой наночастиц диоксида кремния и др. В курсе рассматриваются: основные стадии, определяющие процесс выявлению и роли нанонаполнителей в составе мелкозернистых бетонов; методы синтеза различных видов наноматериалов; оптимизация технологических параметров и характеристик наноматериалов от основных технологических параметров; способы производства различных видов наноматерилов.

Дисциплина изучает физику низкоразмерных систем, структуры с квантовыми ямами, квантовыми проволоками, квантовыми точками и сверхрешетками. В курсе рассматривается исследования электронных, фотонных и фононных состояний в полупроводниковых наноструктурах и анализа их физических свойств.

Дисциплина изучает получение новых материалов с управляемой структурой и свойствами, изменение технических параметров свойств от внешних факторов воздействий, также влияние химического состава и различных видов обработки влияющих на протекание структурных и фазовых превращений в материале. В курсе рассматривается физико-химические свойства различных современных функциональных материалов и их практические применение.

Дисциплина изучает физико-химические основы синтеза нанокластеров и наноматериалов, химические и физические методы синтеза наночастиц и наноматериалов, методы контролируемого роста для получения наночастиц требуемого размера и формы, методы осаждения пленок и покрытий, также изучается самоорганизация наночастиц в пленках и объемных структурах.

Дисциплина изучает закономерности, связывающие химические составы, структуры (строение) и свойства материалов; закономерности изменения свойств материалов в процессе изготовления и эксплуатации изделий; методы целенаправленного изменения механических и декоративных свойств материалов; химического состава и строения, свойств и областей применения основных видов неметаллических материалов, используемых для производства промышленных изделий.

Дисциплина изучает теоретические основы рентгеноструктурного анализа, методы оценки удельной поверхности, включая прямой микроскопический или электронно-микроскопический анализ. Также рассматриваются методы, основанные на измерении проницаемости, рентгенологические способы структурных анализов, внедрение данных структурных анализов для заключения задач структурного анализа.

Дисциплина изучает теоретические основы химико-термической обработки материалов и технологии их поверхностного упрочнения. В курсе рассматриваются оптимальные, экономичные режимы химико-термической обработки металлов для синтеза требуемой структуры и свойств материалов и выбирать наиболее эффективные методы химико-термической обработки, а также перспективные виды химико-термической обработки материалов для повышения прочности, долговечности, надежности изделий.

Дисциплина изучает основные способы изготовления порошков, такие как, физико-механические и химико-металлургические, механизмы и закономерности синтеза композиционных и порошковых материалов cо специальными свойствами, методы формования металлических порошков, приготовления порошковой шихты.

Дисциплина изучает особые функциональные, физико-механические и эксплуатационные свойства, основанные на нетрадиционных материалах и наукоемких технологиях их изготовления. В курсе рассматриваются основные виды передовых материалов, их физические и химические свойства, теоретические принципы, основанные на создании материалов с особыми физико-механическими и эксплуатационными свойствами и технологии их изготовления.

Дисциплина изучает физические методы исследования структуры и свойств материалов, также методы исследования на экспериментальных приборах, основной набор физических методов, позволяющих измерить или вычислить большинство из известных свойств, характеристик и параметров твердых тел.

Дисциплина изучает главные способы выбора материалов в зависимости от технологического назначения. В курсе рассматривается системный расклад при исследовании материалов способом анализа и синтеза, использование материалов в зависимости от их механических качеств и способы определения качества материалов на уровне их прикладных использовании.

Дисциплина изучает управления фазовым составом, структурой и свойствами сплавов необходимых для дальнейших теоретических и экспериментальных исследований, всевозможных фазовых переходов в жидких и твердых металлах и сплавах. В курсе также рассматривается теоретические исследования фазовых равновесий в многокомпонентных металлических системах.

изучить современные тенденции передового материаловедения для дальнейшей научной и педагогической деятельности.

объяснять специфику функционального назначения оборудования в области материаловедения и возможности его цифровизации;

интегрировать знания в профессиональной деятельности и обладать компетенцией аргументации своих идей при принятии решений в области техники и технологии.

выбирать оптимальные методы для решения проблем материаловедения, нанопроизводства, обработки и модификации материалов;

исследовать структуру материала путем проведения физического эксперимента с использованием лабораторного оборудования и современной научной аппаратуры.

моделировать и оценивать прогноз качества продукции параметрами технологического процесса с целью его оптимизации в соответствии с типом получаемой продукции;

планировать организацию и проведение эксперимента для получения материалов со специальными физико-химическими свойствами (пористые наноструктуры, магнитные наноматериалы, нанобиоматериалы);

применять физико-химические методы получения нанообъектов и их композитов для решения прикладных задач, а также методы описания строений, структур, состава, морфологий;

обосновывать выбор экспериментальных методов исследования систем с микро- и нано - размерами;