陶瓷材料学教学大纲.docx

陶瓷材料学教学大纲 英文名称：Science of Ceramic Material课程编码：0933043课程性质：限选课 学 时：30周 学 时：2学 分：1.5适用专业：材料物理学专业授课学期：2015-2016学年第二学期【课程性质、目的和要求】 通过考试考查学生对陶瓷材料学课程理论教学和实践教学环节的掌握程度，促使学生系统掌握关于陶瓷材料合成的基本理论和基本工艺方法，掌握有关工艺设计和科研的基本知识和方法，了解陶瓷材料的性质和特点，对陶瓷材料的应用尤其是现代陶瓷材料在各方面的应用深入了解，使学生在学完课程之后，能够胜任陶瓷材料生产技术工作，并且能从事开发、研究和设计工作。 主要依据教学大纲的内容和要求考核。通过闭卷考试方式考查学生对该课程的基本概念、基本理论和基本技能掌握牢固程度，以及综合分析的能力，着重考查学生运用所学知识解决问题的能力。 主要以教材内容为主，少量内容考查学生对参考书、文献等了解情况。【教学内容、要点和课时安排】绪 论 （2课时）教学目的：了解本课程的性质和任务，了解陶瓷材料的发展史，掌握陶瓷材料的概念及其内涵，了解陶瓷材料的分类方特，对不同种类陶瓷材料的性质特点熟悉掌握。教学重点和难点：1、陶瓷材料概念2、陶瓷材料分类3、陶瓷材料特点第一节 陶瓷材料发展历史及其概念的内涵第二节 陶瓷材料的分类第三节 陶瓷材料的特点思考题：1、陶瓷材料的分类？2、陶瓷材料具有哪些特点？第一章 陶瓷的晶体结构 （2课时） 教学目的：了解化学键的形成和分子间的相互作用力，了解陶瓷材料的基本结构有哪些，掌握代表性晶体结构的特点，熟练掌握硅酸盐结构特性，区分离子型晶体和共价型晶体的结构和性质。教学重点和难点：1、陶瓷的晶体结构2、代表性晶体结构3、硅酸盐结构4、离子型晶体与共价型晶体的区别第一节 原子间的结合力第二节 陶瓷的晶体结构第三节 代表性晶体结构第四节 硅酸盐晶体结构第五节 离子型晶体的结构与性质第六节 共价型晶体的结构与性质思考题：1、 陶瓷的晶体结构有哪些？2、 离子型晶体与共价型晶体在结构和性质上的区别？第二章 非晶态与玻璃结构 （2课时）教学目的：了解晶体的形态，认识晶体与非晶态的区别，掌握玻璃结构的特点，了解非晶的晶化过程，对无机玻璃的种类有一定的认识。教学重点和难点：1、非晶态的形成2、玻璃结构的特点3、非晶的晶化过程第一节 非晶态第二节 玻璃结构第三节 非晶的晶化第四节 无机玻璃的种类思考题：1、 玻璃结构的特点？2、 非晶的晶化过程？第三章 晶体缺陷 （2课时）教学目的：了解陶瓷材料中晶体的缺陷有哪些，对点缺陷、线缺陷和位错的概念深入了解，掌握不定比化合物的特点，掌握晶界概念。教学重点和难点：1、点缺陷和位错概念理解2、不定比化合物第一节 点缺陷第二节 不定比化合物第三节 位错(线缺陷)第四节 晶界思考题：1、 点缺陷与线缺陷的形成？2、 不定比化合物的特点？第四章 陶瓷中的扩散 （4课时）教学目的：了解扩散定律及其解，掌握扩散机理与扩散系数的定义，区分热激活过程的扩散、晶态化合物中的扩散和玻璃种的扩散，了解扩散与温度和杂质的关系，掌握扩散与离子传导的关系。教学重点和难点：1、 扩散定律与扩散机理2、 扩散与温度、杂质的关系3、 热激活过程的扩散、晶态化合物中的扩散和玻璃种的扩散的区别和联系第一节 扩散定律及其解第二节 扩散机理与扩散系数第三节 热激活过程的扩散第四节 扩散与温度、杂质的关系第五节 晶态化合物中的扩散第六节 位错、晶界和表面扩散第七节 玻璃中的扩散第八节 扩散与离子传导思考题：1、 简述扩散定律和扩散机理？2、 扩散与温度、杂质的关系？3、 玻璃中的扩散过程？第五章 陶瓷的相图 （2课时）教学目的：了解热力学与相平衡，掌握单组元体系相图、二元相图和三元相图的特性和区别，了解三元共晶与包晶反应原理，熟练掌握可置换式盐化合物相图特点。教学重点和难点：1、 热力学相平衡条件2、 区分单组元体系相图、二元相图和三元相图3、 可置换式盐化合物相图特点第一节 热力学与相平衡第二节 单组元体系相图第三节 二元相图第四节 三元相图的特征第五节 三元共晶与包晶反应第六节 可置换式盐化合物相图思考题：1、 简述热力学相平衡条件？2、 三元相图的特征第六章 陶瓷的显微组织 （4课时）教学目的：了解陶瓷材料中单相多晶陶瓷显微组织结构特征，了解陶瓷材料中复相多晶陶瓷的显微组织构特征，对晶界与晶界相概念深入了解。掌握陶瓷复合材料的显微组织结构特性，深刻认识陶瓷基复合材料的界面。教学重点和难点：1、 单相多晶陶瓷和复相多晶陶瓷的显微组织结构特征2、 晶界与晶界相概念3、 陶瓷复合材料的显微组织第一节 单相多晶陶瓷显微组织第二节 复相多晶陶瓷的显微组织第三节 晶界与晶界相第四节 陶瓷复合材料的显微组织第五节 陶瓷基复合材料的界面思考题：1、 单相多晶陶瓷和复相多晶陶瓷的显微组织结构特征有哪些？2、 简述陶瓷复合材料的显微组织结构特征？第七章 陶瓷中的无扩散型相变 （2课时）教学目的：了解陶瓷材料中相变级数与类型，了解Zr02基陶瓷中的c一无扩散相变和一m马氏体相变，掌握BaTiO3介电陶瓷中的相变特点。教学重点和难点：1、 相变级数与类型2、 区分Zr02基陶瓷中的c一无扩散相变和一m马氏体相变3、 BaTiO3介电陶瓷中的相变特点第一节 相变级数与类型第二节 Zr02基陶瓷中的c一无扩散相变第三节 Zr02基陶瓷中的一m马氏体相变第四节 BaTiO3介电陶瓷中的相变思考题：1、 简述相变级数与类型2、 Zr02基陶瓷中的c一无扩散相变和一m马氏体相变的区别？第八章 陶瓷中的扩散型相变 （2课时）教学目的：了解陶瓷中的扩散型相变，区分扩散型相变和无扩散型相变，掌握过饱和固溶体中的析出原理，了解共晶特点和共析反应原理，对调幅分解有一定的认识。教学重点和难点：1、 陶瓷中的扩散型相变2、 过饱和固溶体中的析出过程3、 共晶及共析反应原理第一节 过饱和固溶体中的析出第二节 调幅分解第三节 共晶及共析反应思考题：1、 简述扩散型相变和无扩散型相变的区别2、 过饱和固溶体中的析出原理第九章 陶瓷的韧化 （2课时）教学目的：了解陶瓷的韧化，深入了解相变韧化和纤维韧化的区别，掌握短纤维、晶须及颗粒韧化的特点。教学重点和难点：1、 相变韧化的特点2、 纤维韧化的特点3、 比较短纤维、晶须及颗粒韧化第一节 相变韧化第二节 纤维韧化第三节 短纤维、晶须及颗粒韧化思考题：1、 简述相变韧化和纤维韧化的特点2、比较短纤维、晶须及颗粒韧化第十章 陶瓷的机械性能 （2课时）教学目的：了解陶瓷材料的物理性质有哪些，掌握陶瓷材料的弹性性能、硬度、强度和断裂韧性等物理性质与哪些因素有关。教学重点和难点：1、 陶瓷材料的弹性性能2、 陶瓷材料的硬度与强度第一节 弹性性能第二节 硬度第三节 强度第四节 断裂韧性思考题：1、 陶瓷材料的硬度与强度有哪些因素决定2、陶瓷材料的弹性性能与什么因素有关第十一章 陶瓷材料的塑性变形及蠕变 （2课时）教学目的：了解陶瓷材料的塑性变形行为，掌握陶瓷的超塑性与哪些因素有关，深入了解陶瓷材料的蠕变特性。教学重点和难点：1、 陶瓷的塑性变形行为2、 陶瓷的超塑性和蠕变第一节 陶瓷的塑性变形行为第二节 陶瓷的超塑性第三节 陶瓷材料的蠕变第十二章 陶瓷的热学性质和抗热震性 （2课时）教学目的：了解陶瓷材料的热学性质，掌握陶瓷的热应力与哪些因素有关，深入了解陶瓷材料的抗热震性。教学重点和难点：1、 陶瓷材料的热学性质2、 陶瓷材料的热应力的体现3、 陶瓷材料的抗热震性特点第一节 热学性质第二节 热应力第三节 陶瓷材料的抗热震性【考核方式及评价结