8D07109 Материаловедение и технология новых материалов в КБТУ (KBTU)
-
Цель образовательной программы Образовательная программа направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов в области материаловедения, способных выполнять организационную и производственно-технологическую работу на промышленных мероприятиях, ориентированных на ведение научной, исследовательской и педагогической деятельности по профильному направлению, разработку современных технологий получения новых материалов и покрытий различного назначения.
-
Академическая степень Докторантура
-
Языки обучения Английский
-
Название ВУЗа Казахстанско-Британский технический университет
-
Срок обучения 3 года
-
Объем кредитов 180
-
Группа образовательных программ D101 Материаловедение и технология новых материалов
-
Область образования 8D07 Инженерные, обрабатывающие и строительные отрасли
-
Направление подготовки 8D071 Инженерия и инженерное дело
Дисциплины
-
Физико-химические основы нанотехнологии
Данная дисциплина направлена на получение докторантами следующих навыков и знаний: перечислять основные свойства наноматериалов, специфика которых определяет практическую ценность этих материалов; интерпретировать физические явления, вызванные электронными процессами в наноразмерных конденсированных средах и обусловленные спецификой структуры наноразмерных объектов; объяснять причины изменения свойств материалов при приближении размеров их структурных единиц к наномасштабу; применять полученные знания и навыки в научно-исследовательской и практической деятельности; использовать справочную литературу и ориентироваться в периодических изданиях по тематике дисциплины; использовать физико-химические процессы для синтеза наноматериалов с заданными характеристикамиоценивать проблемы, подходы и тенденции, отражающие современное состояние проблемы получения новых наноматериалов с заданными свойствами, спрогнозировать возможность осуществления эксперимента по получению наноматериалов различными методами
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Анализ поверхности наноструктур
Дисциплина предназначена для изучения методов анализа и характеризации наноструктур на поверхности материалов. Докторанты будут осваивать теоретические основы и реализацию практических методов анализа наноструктур, а также применять их для получения новых знаний о свойствах и поведении наноматериалов. Задачей курса является изучение современных методов анализа поверхности наноструктур, включая микроскопию высокого разрешения, атомно-силовую микроскопию, спектроскопические методы и другие
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Основы нанолитографии
Данная дисциплина направлена на изучение принципов и методов создания микро- и наноструктур на поверхности материалов. Она включает изучение основных технологий нанолитографии, таких как фотолитография, электронно-лучевая литография и ионно-лучевая литография, а также аспекты, связанные с проектированием и моделированием таких структур. Цель курса – формирование у докторантов глубоких знаний о методах нанолитографии и их применения в различных областях, а также развитие у них навыков анализа и решения задач, связанных с созданием микро- и наноструктур
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Методы получения наноматериалов
Целью курса является формирование у докторантов глубокого понимания принципов, методов и окружающих факторов, которые необходимы для успешного синтеза и контроля наноматериалов.Задачи курса: овладение теоретическими и практическими знаниями о различных методах синтеза наноматериалов, а также осознание и понимание особенностей их свойств на наномасштабе. Докторанту предстоит изучить основные технологии, такие как газофазный, золь-гель, электрохимический, лазерный синтез и многое другое, а также их применение в различных областях науки и индустрии. изучает различные техники и подходы к получению наноматериалов с уникальными свойствами и структурой на нанометровом уровне. Она включает в себя изучение физических и химических принципов, используемых для создания и контроля наночастиц и наноструктур
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Академическое письмо
Данная дисциплина представляет собой курс, во время которого докторанты получают навыки и знания, необходимые для эффективного и грамотного написания академических текстов. Навыки написания академических текстов докторантами является неотъемлемой частью ведения научно-исследовательской деятельности. Знания, приобретенные на данной дисциплине будут применены докторантами при написании научных статей, изучении зарубежной литературы.
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Введение в наноэлектронику
Дисциплина предназначена для ознакомления докторантов с первоначальными понятиями об объектах, процессах и методах наноинженерии, а также для формирования у докторантов устойчивого интереса к данной области науки и техники. На данной дисциплине докторанты рассмотривают основные термины и определения понятий, используемых для описания нанообъектов и процессов с их участием, основные виды наноматериалов, их характеристики и области применения, основные физико- и химико-технологические процессы получения наноматериалов и наноструктур, основные физико-химические методы и приборы для исследования и диагностики наноматериалов, нанообъектов и продуктов нанотехнологий.
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Методы и анализ наноматериалов и наноструктур
Данный курс охватывает основные принципы современных физических методов, используемых для диагностики наноматериалов, и особенностях их применения для исследования различных типов наноструктур
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Введение в нанохимию
Дисциплина представляет собой курс, который знакомит докторантов с основами и принципами нанохимии, изучающей взаимодействие наноматериалов с химическими процессами на наномасштабе.Цель курса – формирование у докторантов теоретических знаний, навыков и нейтрального обзора современных разработок и проблем в нанохимии, а также сознательного и компетентного подхода к решению задач, связанных с исследованиями в области нанотехнологий и наноматериалов
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Компьютерное моделирование наноструктур
Данная дисциплина направлена на исследование и оптимизацию физико-химических, электронных и механических свойств наноматериалов с целью разработки новых материалов с применением в электронике, энергетике, катализе и других отраслях науки и техники. Задачей курса является применение методов моделирования для исследования и оптимизации свойств наноструктур с целью создания новых материалов с улучшенными характеристиками и широким спектром применений
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Нанодисперсные материалы для нефтегазовой отрасли
Данная дисциплина направлена на изучение основных видов нанодисперсных материалов для нефтегазовой отрасли. Объектами изучения данной дисциплины являются гетерогенные системы с высокоразвитой поверхностью раздела фаз (дисперсные системы), а также процессы, протекающие в межфазном поверхностном слое (поверхностные явления). Эффективное управление технологическими процессами и решение вопросов по защите окружающей среды невозможно без знания как свойств дисперсных систем, так и способов их получения, стабилизации и разрушения, а также условий и закономерностей протекания поверхностных явлений
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Зонная теория твердого тела
На данной дисциплине будет изучена квантовомеханическая теория движения электронов в твёрдом теле. Задачами курса являются: понимание природы и объяснение важнейших свойств проводников, полупроводников и диэлектриков. В соответствии с квантовой механикой свободные электроны могут иметь любую энергию — их энергетический спектр непрерывен. Электроны, принадлежащие изолированным атомам, имеют определённые дискретные значения энергии. В твёрдом теле энергетический спектр электронов существенно иной, он состоит из отдельных разрешённых энергетических зон, разделённых зонами запрещённых энергий.
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Физико-химические основы в материаловедении и металлургии
На данном курсе докторанты смогут увидеть примеры применения материалов в фотонике, микроэлектронике и других областях технологий. Изучить физические и химические свойства различных материальных систем, таких как металл, керамика, полимерные материалы и полупроводниковые материалы, и предлагаются примеры применения материалов в фотонике, микроэлектронике и других областях технологий
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Научные основы создания новых материалов
Данный курс обеспечивает докторантам глубокие знания и практические навыки в области исследования и разработки новых материалов. Она включает изучение физических, химических и математических основ создания материалов, а также методов исследования и анализа их свойств. Задачей курса является развитие у докторантов навыков исследования и разработки новых материалов, анализа их структуры и свойств, а также применения теоретических знаний на практике.
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Современные методы микроскопии и рентгеноструктурного анализа
Данный курс охватывает методы, применяемые при изучении вещественного состава руд и минералов, и целенаправленно комплексировать изученные методы для решения вопросов, связанных с определением вещественного и элементного состава природных и техногенных образований. Цель курса – обзор основных методов оптической микроскопии, применяемых для исследования нанообъектов, ознакомление с современными достижениями в оптической микроскопии, обзор основных тенденций развития оптической микроскопии в мире. Задачи курса: определять атомную структуру вещества, включающую в себя пространственную группу элементарной ячейки, её размеры и форму, а также определить группу симметрии кристалла
Год обучения - 1
Семестр - 1
Кредитов - 5
-
Применение наноматериалов и нанотехнологий в нефтепромысловой химии
Будут изучены основные аспекты применения наноматериалов и нанотехнологий для повышения нефтеотдачи. Рассмотрены физико-химические аспекты методов увеличения нефтеотдачи для месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязких нефтей. C учётом термодинамических и кинетических параметров системы нефть—порода — водная фаза, влияющих на вытеснение нефти из пористой среды, разработаны композиции на основе ПАВ и щелочных буферных систем
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Современные тенденции развития теорий и технологий металлургического производства
На данном курсе докторанты смогут сформировать способность в области совершенствования и закрепления навыков, правильно использовать технологии в металлургической промышленности. Целью курса является дать общее представление о технологиях в металлургической промышленности. Задачей курса является дать понимание теоретических основ анализа различных аспектов разработки теорий процессов, используемых в этих отраслях, а также текущие аспекты и тенденции.
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Применение структурных методов анализа для исследования наноструктурных пленок
Цель курса – подготовка докторантов к выполнению качественных исследований в области наноструктурных пленок. Она направлена на обучение структурному анализу и интерпретации данных, полученных при исследовании наноструктурных пленок, а также на формирование умения проводить самостоятельные эксперименты и анализировать результаты исследований. Дисциплина основывается на изучении техник и методов анализа наноструктурных пленок, которые играют важную роль в современной науке и технологии. Она включает изучение физических, химических и математических основ структурного анализа и их применение для исследования и характеризации наноструктурных пленок
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Методы научных исследований
Данная дисциплина формирует у докторантов профессиональный подход к методам исследования и моделирования в практике управления и решения различных задач на всех уровнях исследовательской деятельности. Изучение курса предполагает дать будущим специалистам современное научное представление о методах исследований и моделировании. Содержание курса может быть использовано при изучении прогнозирования, при выполнении научных работ.
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Современное оборудование для микро- и нанотехнологии
Будут изучены компьютерные технологии в наноэлектронике и микросистемной технике, теоретическое и экспериментальное исследование, математическое и компьютерное моделирование, проектирование, конструирование, технология производства и эксплуатация материалов, компонентов нано- и микросистемной техники различного функционального назначения, разработка и применение процессов нанотехнологии и методов нанодиагностики.
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Структура, кристалличность и физические свойства нанопленок
Будут изучены структура, кристалличность и физические свойства нанопленок. Зависимость структуры, толщины и кристалличности пленок от метода синтеза, температуры синтеза, отжига и т.д. Метод полнопрофильного анализа (метод Ритвельда). Определение размеров кристаллитов и микронапряжений в наноматериалах. Рентгеновские методы исследования наноматериалов. Определение величины мелкодисперсности и микронапряжений методом Фурье анализа (гармонический анализ). Связь интегральных полуширин исследуемого образца, эталона и функции физического (истинного) уширения. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей как метод определения размеров кристаллитов и пор в наноматериалах. Основы теории малоуглового рассеяния. Определение толщины и количества слоев в многослойных наноматериалах.
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Физико-химические основы наноструктурированных материалов
Дисциплина направлена на изучение докторантами основных свойств наноматериалов, специфика которых определяет практическую ценность этих материалов, физических явлений, вызванных электронными процессами в наноразмерных конденсированных средах и обусловленные спецификой структуры наноразмерных объектов. По завершению данного курса докторанты будут способны объяснять причины изменения свойств материалов при приближении размеров их структурных единиц к наномасштабу, применять полученные знания и навыки в научно-исследовательской и практической деятельности, использовать справочную литературу и ориентироваться в периодических изданиях по тематике дисциплины.
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
-
Рентгеновское рассеяние и ИК-спектроскопия для анализа наноразмерных материалов и структур
Будут изучены основные аспекты кристаллофизики и структурного анализа наноматериалов, виды кристаллов. Изучение физических основ методов рентгеноструктурного исследования структуры нанокристаллов, методов моделирования дифракционных картин от многослойных наноструктур в зависимости от толщины и количества слоев. Изучение методов определения размеров нанообъектов различной природы. Задачей курса является выработка навыков правильного выбора методов исследования наноструктуры различных нанообъектов и решения прикладных задач с использованием компьютерных программ.
Год обучения - 1
Семестр - 2
Кредитов - 5
Профессии
Результаты обучения
- Демонстрирует фундаментальные и современные научные знания и методы исследования в области материаловедения и применяет их в своей профессиональной деятельности
- Способен сформировать представления об основных этапах развития и смене парадигм в эволюции науки в процессе научно-технической революции
- Использует современные информационные технологии для поиска, хранения, обработки и передачи необходимой новой научно-инновационной деятельности
- Осуществляет научно-исследовательскую деятельность в профессиональной области, используя современные методы исследования и информационно-коммуникационные технологии
- Оценивает значимость полученных результатов и путей использования их в дальнейших исследованиях, делает выводы по результатам исследования, принимает самостоятельные решения при решении задач по данной тематике на основе полученных знаний
- Аргументирует выбор решения по организации научно-целостного процесса экспериментального и теоретического исследования
- Организовывает управление проектами, способствующими созданию новых знаний и практических приложений по наиболее актуальным направлениям соответствующей отрасли науки
- Рецензирует результаты, публикуемые в научно-технической литературе, применяя навыки анализа и написания научных и методических тезисов, статей и докладов и навыки программирования и моделирования
- Проводит занятия для обучающихся профилирующей специальности, внедряет новые методы и методику в педагогическую практику, разрабатывает учебно-методические комплексы дисциплин по материаловедению