7M05320 Химическая физика в КазНУ им. аль-Фараби
-
Цель образовательной программы Цель образовательной программы является подготовка высококвалифицированных специалистов в области химической физики, способных применять инновационные и аддитивные технологии для создания новых материалов с заданными свойствами.
-
Академическая степень Магистратура
-
Языки обучения Русский, Казахский, Английский
-
Название ВУЗа Казахский национальный университет имени аль-Фараби
-
Срок обучения 2 года
-
Объем кредитов 120
-
Группа образовательных программ M089 Химия
-
Область образования 7M05 Естественные науки, математика и статистика
-
Направление подготовки 7M053 Физические и химические науки
-
Технологии аддитивного производства
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность применять аддитивные и инновационные технологии для создания 3D-объектов и материалов. Учебный курс формирует теоретико-практическую базу по принципам разработки 3D-объектов и материалов. Дисциплина направлена на изучение современных методов 3D-печати, таких как порошковые, струйные; их преимуществ и недостатков, основных областях применения, а также создания и подготовки 3D-модели объекта.
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Химическая физика твердого тела
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность к решению практических задач в области химии твердого тела. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу научных концепций описания структуры, свойств и реакционной способности твердых тел. Дисциплина посвящена изучению теплового движения, диффузии и особенности кинетики химических реакций в твердых телах и интенсивных физических воздействии на твердые тела.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Современная химическая физика
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность оценить роль химической физики в изучении состава вещества, структуры химических соединений и механизма химического превращения. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу о современном уровне и проблемах теоретического описания важнейших элементарных процессов. Дисциплина посвящена изучению физических методов и физических теорий для изучения и описания химических реакций.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Кинетика цепных процессов
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать теоретические знания и профессиональные компетенции в области теоретических основ возникновения горения горючих веществ, видах и теориях горения. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу классификации и теории горения. Дисциплина направлена на изучение физических и химических основ процессов горения.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Педагогика высшей школы
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность овладевать основами профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы. Дисциплина формирует понимание и применение современных технологий анализа, планирования, организации обучения, воспитания, технологий субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и студента в образовательном процессе, направлена на изучение: системы высшего профессионального образования в Казахстане, методологии педагогической науки, дидактики, теории научной деятельности.
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Физика и химия горения
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность описать и интерпретировать тепловые и цепные механизмы горения, использовать современные теории горения при решении профессиональных задач. Учебный курс формирует способности решать современные научно-технологические проблемы использования горючих веществ. Дисциплина направлена на изучение феноменологию горения, фронта пламени в теориях горения, видов и режимов горения.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 1
-
История и философия науки
Кредитов: 3Цель дисциплины: сформировать способность сопоставлять и обобщать современные научные открытия, взятые в их исторической динамике и рассмотренные в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Дисциплина формирует понимание развития науки и структуры научного знания, роли науки в развитии общества; направлена на изучение: истории и философии науки, методологии естественнонаучного, социологическо-гуманитарного и технического знания.
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Химическая физика и кинетика
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность описать химические явления с точки зрения фундаментальных законов физики. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу о физических законах, управляющих строением и превращением химических веществ. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: квантово-механическое поведение химических реакций, спектроскопические методы, законы молекулярной физики, физики конденсированного состояния, атомной физики, квантовой механики, моделирование молекулярных процессов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Материаловедение и технология перспективных материалов
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность использовать современные представления наук о материалах при анализе влияния микро- и нано- масштаба на свойства материалов. Учебный курс формирует способности решать современные проблемы получения новых материалов. Дисциплина посвящена изучению свойств различных групп современных и перспективных материалов, технологические приемы производства различных групп материалов, современные технологии обработки новых материалов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 1
-
Технология пиротехнических средств
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность применять теории горения для расчета и классификации свойств пиротехнических веществ. Учебный курс формирует теоретические и практические навыки применения закономерностей горения в области пиротехники. Дисциплина направлена на изучение основ теории пиротехники, подбора сырья и вспомогательных материалов для производства пиротехнических изделий, общие требования к схеме производства пиротехнических изделии.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Горение порошковых материалов в пиротехнических составах
Кредитов: 5Цель дисциплины изучение структуры, свойств, закономерностей горения порошковых материалов и особенностей методов производства порошковых энергонасыщенных материалов применяемых в пиротехнических составах. По успешному завершению дисциплины магистранты должны быть способны: 1. Формировать систематические знания о принципах и закономерностях, которые обуславливают строение и свойства энергонасыщенных порошковых материалов; 2. Интерпретировать физико-химические основы и закономерности процесса горения порошковых энергонасыщенных материалов; 3. Сформировать способность к научному анализу современных технологий получения энергонасыщенных материалов с заданными свойствами в промышленном производстве; 4. Использовать методы модификации энергонасыщенных порошкообразных материалов для повышения эффективности их применения в пиротехнических составах и изделиях. Рассматривается методы производства порошковых матералов, методы модификации порошкообразных материалов, процессы агломерации и коррозии порошковых материалов, физические и химические основы процессов горения и взрыва, механизм воспламенения и горения порошкообразных металлов, механизмы горения пиротехнических составов, закономерности воспламенения и горения металлических частиц, горение в замкнутом объеме, гетерогенное горение конденсированных частиц в активном высокотемпературном потоке, современные методы исследования процессов воспламенения и горения порошковых материалов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Организация и планирование научных исследований (Химфиз)
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность интерпретировать и обобщать приемы, методы проведения самостоятельных научных исследований. Учебный курс формирует основу понимания принципа, особенности организации, проведения научно-исследовательских работ. Дисциплина направлена на изучение общенаучных методов исследования, организации, структуры и повышения эффективности научных исследований, вопросов поиска источников информации, требований к содержанию, структуре, оформлению научных статей, проектов.
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Психология управления
Кредитов: 3Цель дисциплины: сформировать способность объяснять фундаментальные понятия психологии управления, выявлять предпосылки теоретического и практического применения аспектов сферы управления в процессе профессионального становления. Дисциплина формирует понимание современных представлений о психологии управления групповыми явлениями и процессами, направлена на изучение основных принципов психологии управления, личности в управленческих взаимодействиях, управления поведением личности.
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Пиротехника в современной мировой науке и производстве
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность оценить роль пиротехнических составов в современной мировой науке и производстве. Учебный курс формирует теоретическую и практическую основу создания новых видов пиротехнических составов с учетом мирового опыта. Дисциплина направлена на изучение пиротехнических составов, их физическая и химическая стойкость, а также принципов создания, технологий, применяющихся в этой сфере.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Горения порошков металлов
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность оценить воспламенение и горение порошков металлов, используемых в пиротехнических составах и для улучшения эффективности сгорания топлив. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу порошковой технологии. Дисциплина направлена на изучение закономерности горения в воздухе и энергетических конденсированных системах нанопорошков и грубодисперсных порошков металлов и их смесей с добавками.
Селективная дисциплина
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Иностранный язык (профессиональный)
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способность владеть иностранным языком для активного применения иностранного языка, как в повседневном, так и в профессиональном общении. Дисциплина формирует коммуникативные, языковые, общекультурные и межличностные компетенции, направлена на изучение: основных особенностей научного и делового стиля речи и написания резюме, делового письма, отчета, эссе на иностранном языке.
Год обучения - 1
Семестр 2
-
Компьютерное моделирование синтеза наноматериалов в плазме
Кредитов: 5Цель дисциплины сформировать способность оценивать решения задач по математическому и компьютерному моделированию синтеза наноматериалов в неравновесной плазме. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. решать теоретические задачи и задачи и прикладного характера по синтезу углеродных наноматериалов в плазме; 2. применять существующие математические модели и компьютерные программы, для изучения процессов синтеза и сборки различных наноструктурированных материалов в режиме плазмохимического синтеза; 3. обосновывать выбор тех или иных моделей и механизмов при прогнозировании процесса синтеза наноматериалов вплазме; 4. систематизировать и оценивать правильность моделей и компьютерных программ; 5. быть способным проводить расчет кинетических реакций, проходящих при получении углеродных нанотрубок в плазме. Дисциплина направлена на развитие навыков и умений с помощью компьютерного моделирования. Рассматриваются вопросы: математические модели, касательно сборки и агрегации наноструктур и нанообъеков на атомарном и молекулярном уровнях; известные компьютерные программы для моделирования процессов сборки различных наноструктур в режиме плазмохимического синтеза; кинетические аспекты плазмохимического синтеза; квантово-химические методы вычисления для решения теоретических задач по синтезу наноматериалов в плазме.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Углеродные наноструктурированные материалы на основе растительного сырья
Кредитов: 5Цель дисциплины сформировать способность анализировать проблемы развития нанотехнологий, связанных с получением новых материалов на основе растительного сырья. Дисциплина направлена на развитие у магистрантов навыков в области получения наноструктурированных материалов на основе растительного сырья. Рассматриваются: синтез, морфологические особенности и свойства карбонизованных углеродных наноматериалов; виды нанопористых материалов, методы подготовки мембран, сорбентов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Композиционные материалы и структуры
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать теоретические знания и профессиональные компетенции в области технологии получения композиционных материалов. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу композиционных материалов и структур. Дисциплина направлена на изучение структур композиционных материалов, классификации композитов на классы (слоистых, волокнистых, дисперсноупрочненные, радиопрозрачные и т.д), физические свойства композита, а также практическое применение композиционных материалов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Компьютерное моделирование процессов получения наноматериалов и наноструктур в плазмохимических реакторах
Кредитов: 5Цель дисциплины сформировать способность моделировать получение наноматериалов и наноструктур в плазмохимических реакторах. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. демонстрировать понимание принципов управления плазмохимическими процессами структурирования материалов наночастицами и нановеществами в низкотемпературной плазме; 2. обосновывать выбор тех или иных условий плазмохимического синтеза для получения углеродных наноматериалов в неравновесной плазме, путем математического моделирования и прогнозирования с применением компьютерных программ; 3. использовать современные программы для выстраивания технологической линии для синтеза наноматериалов и наноструктур с применением плазменных реакторов; 4. прогнозировать физико-химические свойства наноматериалов и наноструктур, получаемых в плазмохимических реакторах, оценивать вклад промежуточных и комплексных частиц в механизм формирования нанообъектов; 5. делать вывод о возможностях компьютерного моделирование процессов получения наноматериалов и наноструктур в плазмохимических реакторах. Дисциплина направлена на развитие навыков и умений моделирования процессов получения наноматериалов в плазмохимических реакторах Рассмотрены основные конструкционные узлы плазмохимических реакторов; методы мониторинга работы плазмохимических реакторов: возможности составления технологических линий с применением плазмохимических реакторов для синтеза наноматериалов и наноструктур; основные механизмы сборки нанообъектов в плазмохимических реакторах; взаимосвязь условий синтеза и морфоструктурных характеристик нанообъектов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Химическая физика процессов образования наночастиц и наносистем
Кредитов: 5Цель дисциплины сформировать способность понимать и аргументировать физико-химические процессы образования наночастиц и наносистем, объяснять процессы формирования нанообъектов исходя из законов и теорий химической физики. По успешному завершению дисциплины магистранты должны быть способны: 1. Интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к образованию наночастиц и наносистем; 2. Формировать систематические знания о роли термодинамических и кинетических параметров на процесс формирования наночастиц и наносистем; 3. Использовать на практике методы получения наноматериалов и наноструктур с применением основных законов химической физики; 4. Концептуализировать выводы о роли размерных параметров на процесс образования наночастиц и наносистем с применением современных достижений химической физики. В дисциплине рассматривается: геометрическая, электронная структура и реакционная способность наноматериалов; активность роста наноструктур и зависимость активности от состава, размеров, формы и способа получения наноструктур; анализ условий формирования наноструктур определенной формы, энергетические и геометрические параметры матрицы, способствующие образованию наноструктур и наносистем; электрические свойства и перенос зарядов в нано-объектах; нанотермодинамика; плазменные методы получения наночастиц и наносистем; процессы ионизации в пламенах, роль промежуточных продуктов горения; связь между механизмами образования ПЦАУ, сажи и фуллеренов; влияние внешних энергетических воздействий на процессы образования наночастиц и наносистем.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Углеродные наноматериалы
Кредитов: 5Сформировать способность анализировать структуры и свойства углеродных наноматериалов и определять области их применения. Рассматриваются методы получения новых типов и форм углеродных наноструктур, особенности применения углеродных наноматериалов, фуллеренов, углеродных нанотрубок, неуглеродных нанотрубок, графенов и т.д.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Современные полимерные композиционные материалы
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать способности понимать физико-химическую сущность процессов получения полимерных композиционных материалов. Учебный курс формирует теоретическую основу разработки полимерных композиционных материалов. Дисциплина направлена на изучение строения, классификации, свойства и технология получения композиционных материалов, принципы создания полимерных композиционных материалов, наполненные, виды полимерных композиционных материалов: наполненные полимеры, смеси полимеров, вспененные полимеры.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Адсорбция и пористая структура
Кредитов: 5Цель дисциплины: сформировать современные представления о пористых материалах и их роли в адсорбции. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу о строении, особенностях формирования пористых материалов. Дисциплина направлена на изучение пористых материалов, адсорбции, и её связи с пористой структурой, механизмах формирования пористой структуры материалов, использования пористых материалов как адсорбентов и носителей катализаторов.
Селективная дисциплина
Год обучения - 2
Семестр 3
-
Код ON1
РО 1. Сформулировать современные представления о связи между составом, структурой и свойствами материалов, в том числе композиционные, а также изменения происходящих в процессе горения;
-
Код ON2
РО 2. Систематизировать современные теории горения, закономерности процессов горения, объясняющие структуру и виды пламен, а также режимы горения;
-
Код ON3
РО 3. Обосновывать выбор и применимость методов 3D-печати, получения материалов и пиротехнических составов, порошков металлов, композиционных материалов, в том числе наноматериалов, а также методы исследования их структур;
-
Код ON4
РО 4. Применять методы 3D-печати, синтеза и модифицирования в пламени для создания и получения структурированных систем, в том числе наноматериалов;
-
Код ON5
РО 5. Проводить исследования с применением физико-химических методов определения структуры и состава материалов, в том числе и наноматериалов;
-
Код ON6
РО 6. Применять теории горения для объяснения структуры и свойств материалов, полученных в результате синтеза в пламени;
-
Код ON7
РО 7. Применять теории горения, закономерности процессов горения, а также методы 3D-печати, синтеза и модифицирования в пламени для создания и получения структурированных систем, в том числе наноматериалов в научной, производственной и педагогической деятельности;
-
Код ON8
РО 8. Разрабатывать материалы с заданными свойствами и прогнозированием их срока службы используя полученные знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений;
-
Код ON9
РО 9. Демонстрировать готовность теоретически обосновывать и оптимизировать технологические процессы получения перспективных материалов и производство из них новых изделий с учетом последствий для общества, экономики и экологии;
-
Код ON10
РО 10. Проводить сравнительный анализ наиболее рациональных, экономически и экологически обоснованных методов получения материалов и пиротехнических составов различного химического строения и состава;
-
Код ON11
РО 11. Применять на практике профессиональные и личностные качества, обеспечивающие широкие возможности самореализации в новейших областях знаний, наиболее значимых сферах профессиональной деятельности и общественной жизни;
-
Код ON12
РО 12. Организовать работу коллективов, исполнителей, самостоятельно принимать социальные и этические обязательства.