07310580无机材料学教学大纲

1、无机材料学课程编号学分学时先修课程适用专业 教材 开课学院07310580(Fundamentals of inorganic materials science)4.568 （其中：讲课学时 ：68 实验学时 ：0 上机学时 ：0） 无机化学、大学物理、物理化学、材料科学基础 无机非金属材料工程无机材料科学基础 ，曾燕伟，武汉理工大学出版社， 2012.4 材料科学与工程学院一、课程的性质与任务 无机材料学是无机非金属材料工程专业的一门主干课程， 是学习该专业其它专业课 程必需先修的课程和重要的基础。无机材料学的基本任务是：1. 掌握胶体分散体系的基本原理和基本应用方法；2. 掌握相平衡和无

2、机材料热力学的基本原理；3. 掌握材料制备过程中扩散、固相反应的动力学原理；4. 掌握无机材料相变和烧结热力学与动力学的基本原理及基本应用方法， 了解无机 材料的化学组成 -结构制备 性能之间相互关系的基本规律。无机材料学为从事无机材料研究和制备提供必需的基础理论知识，通过理论分析、 必要的计算训练和有关实验，培养学生理论结合实际，分析问题和解决问题的能力。二、课程的基本内容及要求第一章、 胶体分散体系1、教学内容（ 1） 固液两相系统胶体化学（ 2） 纳米材料中的界面2、基本要求（ 1） 掌握粘土的荷电性、粘土离子的吸附与交换，掌握粘土 水系统的电动性质 和胶体性质。（ 2） 了解纳米材料中

3、的界面特性第二章、相平衡1、教学内容（1）硅酸盐系统相平衡特点（2）单元相图（3）（4）（5）（6）二元相图三元相图 交互系统三元相图 四元相图1）2）3）4）5）6）掌握硅酸盐系统相平衡特点； 了解常见硅酸盐系统单元相图； 掌握二元相图的特点、类型，析晶过程判定方法和析晶过程中各相成分 的计算方法，了解常见硅酸盐系统二元相图； 掌握三元相图的特点、类型，掌握三元复杂相图析晶过程的判定方法和 析晶过程中各相成分的计算方法，掌握非平衡状态下三元系统的析晶过 程，了解常见硅酸盐系统三元相图； 了解交互系统三元相图的基本原理；了解四元相图的基本原理。扩散第三章、1、教学内容（1）（2）（3）晶体中扩

4、散的基本特点与宏观动力学方程 扩散过程的推动力、微观机构与扩散系数 固体材料中的扩散及影响扩散的诸因素2、基本要求（1）（2）掌握 Fick 第一定律、 Fick 第二定律及其应用； 理解扩散过程的推动力及扩散的微观机构，掌握扩散系数的意义，了解非化 学计量化合物中扩散的特点； 掌握晶体组成、化学键、结构缺陷及温度和杂质对扩散的影响。第四章、固相反应 1、教学内容（1）（2）（3）（4）2、基本要求（1）了解固相反应的动力学特征；固相反应及其动力学特征 固相反应的动力学方程 影响固相反应的因素 固相反应热力学2、基本要求（2）掌握固相反应的杨德尔方程、金斯特林格方程和卡特方程，掌握这几个方程

5、的适用条件；（3）了解影响固相反应的各种因素。（4）掌握各种固相反应的热力学计算方法第五章、相变 1、教学内容 （1） （2） （3） （4） 2、基本要求 （1） （2） （3） （4）相变的基本特征相变热力学 相变动力学 结晶与晶体生长 了解相变的分类和特点； 了解固态相变的基本类型和特征； 掌握相变过程的不平衡状态和相变过程的推动力，掌握晶核形成的条件； 掌握固相变过程晶核形成过程动力学和晶核生长过程动力学， 以及总的结晶 速率和析晶过程。第六章、烧结 1、教学内容 （7） （8） （9） （10） （11） （12） 2、基本要求 （1） （2） （3） （4） （5）概述固态烧结 液

6、相参与的烧结 晶粒生长与二次再结晶 影响烧结的因素 特种烧结原理 掌握烧结的定义与推动力，理解烧结模型；掌握固态烧结的蒸发 凝聚传质机理和扩散传质机理； 掌握有液相参与的烧结的流动传质机理和溶解 沉淀传质机理； 理解晶粒生长过程与二次再结晶过程； 了解影响烧结的各种因素；了解特种烧结原理。三、课程学时分配章节讲课实验上机一、胶体分散体系8二、相平衡16三、扩散10四、相变14五、固相反应10六、烧结10四、大纲说明1、课后布置一些思考题或习题供学生练习有助于理解教学内容。2、根据学生要求安排二 一三次课堂讨论和习题课。五、参考书目及学习资料无机材料科学基础.陆佩文编著，武汉工业大学出版社，无机

7、材料科学基础.张其土编著，华东理工大学出版社，1、2、3、4、5、6、7、19912006无机非金属材料科学基础.樊先平等编著，浙江大学出版社，2004无机材料化学.林建华编著，北京大学出版社，2006无机材料物理化学.贺蕴秋编著，同济大学出版社，2005无机材料科学.（日）足立吟也，（日）岛田昌彦编，化学工业出版社.1988无机材料物理化学.叶瑞伦等编，中国建筑工业出版社1986制定人：刘军审定人：刘军批准人：杨娟2013年4月8日课程简介课程编码：课程名称：英文名称：学 分：学 时：课程内容：无机材料学是无机非金属材料工程专业的一门主干课程， 是学习该专业其它专业课 程所必需的先修课程和重要的基础。 课程的内容要求学生掌握无机材料结构的基础知识 和基本理论；学习无机材料相平衡和热力学的基本原理；材料制备过程中扩散、固相反 应的动力学原理；无机材料相变和烧结热力学及动力学的基本原理和基本应用方法。了 解无机材料的化学组成 -结构 制备性能之间相互关系的基本规律。选课对象： 无机非金属材料工程专业 3 年级学生先修课程： 无机化学、大学物理、物理化学、材料科学基础教 材：无机材