无机非金属材料

1、无机非金属材料Inorganic nonmetallic materials 专业教育模块课程课程编号： 070313Z1课程名称：无机非金属材料英文名称：Inorganic nonmetallic materials 学时与学分: 40/2.5 先修课程要求：无机化学、物理化学、材料化学原理、材料物理、材料热力学适应专业：粉体材料科学与工程、材料化学、材料类各专业参考教材：1 戴金辉 主编.无机非金属材料概论.哈尔滨工业大学出版社, 2002.2 林宗寿 主编.无机非金属材料工学. 武汉工业大学出版社,1998. 3 周张健 主编. 无机非金属材料工艺学. 中国轻工业出版社, 2010.4

2、RW卡恩主编, 郭景坤等译. 陶瓷结构与性能. 科学出版社, 1998.课程简介无机非金属材料是材料学、材料物理、材料物理与化学等专业的一门重要的专业选修课。通过学习，使学生对无机非金属材料有一个较全面的了解，并对无机非金属材料的研究内容及在国民经济发展中的地位有一基本认识，从而为相应的专业课学习奠定基础。无机非金属材料作为三大材料之一，在材料学科中占有重要的地位，本课程设置的目的是为了进一步夯实和拓宽材料科学与工程方面的基础，扩大学生的专业知识面，提高运用材料科学制备原理分析和解决实际问题的能力，适应社会发展对材料类专业学生的需要。课程教学大纲一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程是包

3、括材料化学、粉体材料科学与工程、材料物理等大材料类专业、化学化工类专业的一门专业基础课。通过该课程的学习，使学生能够熟练掌握无机非金属材料的类型、材料的成分、制备工艺、组织结构和材料性能之间相互关系，掌握典型无机非金属材料制备的方法和基本原理，为今后从事先进无机非金属材料的生产和开发研究打下所必须具备的专业基础。二、课程的基本要求本课程的学习，强化学生在无机非金属材料的配方设计、配料计算、配料的准备、坯体的成形、干燥与烧成方面的基础，从而熟悉无机材料制备加工的工艺原理与方法；掌握典型无机材料的晶体结构；重点介绍特种玻璃与特种陶瓷材料的结构、性能、制备加工方法及其应用领域；授课时，注重材料学原理

4、与制备加工科学的密切相关性，结合先进无机材料制备加工及其在尖端科技领域的应用实例，突出无机非金属材料在国民经济与科技发展中的作用与地位，从而激起学生的专业兴趣，更好地掌握无机非金属材料的科学原理与基本内涵。三、课程的基本内容以及重点难点第一章 绪论教学要求：掌握无机非金属材料的概念内涵与分类；了解无机非金属材料的应用与发展态势，无机非金属材料在国民经济与高技术领域的地位和作用；了解无机非金属材料的生产过程及其共性；掌握无机非金属材料的研究对象和任务。本章重点：无机非金属材料概念，无机非金属材料的成分、制备工艺、组织结构和及其性能之间关系；典型无机非金属材料制备的基本工艺和过程特点。本章难难点：

5、无机非金属材料的成分、制备工艺、组织结构和材料性能之间相互关系。第二章 无机非金属材料原料及其制备教学要求：了解粉体表征的基本参数和表征方法；各种原料的特性与作用；粉体的制备方法。本章重点：粉体的表征参数与表征方法和粉体制备方法。本章难点：粉体的各种制备方法的原理。第三章无机材料的组成及配合料制备 教学要求：了解各类传统无机非金属材料的基本组成、各成分的作用与配方设计，熟悉无机材料配合料的制备过程和陶瓷釉料的制备及其施釉的方法。本章重点：无机材料的组成与配方设计，配合料与陶瓷釉的制备过程。本章难点：无机材料的组成与配方设计。第四章无机非金属材料的成形 教学要求：了解无机材料的成形工艺，着重掌握

6、流态成形的基本原理、可塑成形、注浆成形与胶态成形的工艺过程；对玻璃的原料、熔制工艺和玻璃的成形工艺加以了解，重点掌握浮法成形工艺过程与其基本原理。本章的重点：无机材料的成形工艺以及材料成形工艺的适应性与特点，玻璃的熔制工艺过程与成形工艺。本章的难点：流态成形的原理、成形工艺的比较分析；玻璃熔制过程中的化学、物理变化过程的理解，浮法成形工艺的原理与特点。第五章 玻璃的热处理及其加工 教学要求：了解玻璃的退火与淬火的基本概念与基本原理，淬火与退火时材料的热应力状态的理解，玻璃的加工方法，着重掌握玻璃的物理钢化与化学钢化原理。本章的重点：玻璃的退火与淬火的基本原理、玻璃的钢化原理以及玻璃其它加工方法

7、。本章的难点：淬火与退火时材料的热应力分析。第六章 无机非金属材料烧成或烧结教学要求：掌握无机材料的显微结构和烧成的概念及其内涵；普通陶瓷的烧成工艺及其显微结构特征；明确陶瓷烧成工艺的确定依据；了解特种陶瓷的特殊烧结工艺与方法。本章的重点：掌握烧成与材料显微结构的基本概念，烧成工艺的确定依据以及特种陶瓷烧结的特殊工艺，明确烧结与材料显微结构的关系。本章难点：烧结（烧成）与材料显微结构关系的理解，烧成工艺制订的依据。第七章 无机材料的晶体结构与物理性能 教学要求：明确材料的结构与性能之间关系，了解固体材料的主要键合方式，熟悉材料的结构对其力学性能、热学性能、电学性能与光学性能影响以及相应的典型功

8、能材料。本章重点：材料的键合方式对材料的结构与性能的影响，材料的微观结构对材料物理性能的影响；本章的难点：用固体物理学的理论解释材料的微观结构与材料性能的相关性。第八章 硅酸盐水泥与耐火材料教学要求：了解硅酸盐水泥的分类、性能与指标；了解硅酸盐水泥的原料与配合料以及生产的基本流程；了解水泥熟料水化与硬化过程的特性和其它掺混合材料水泥的特性；掌握耐火材料概念、耐火材料的分类组成与性能，耐火材料的选择、典型耐火材料的工艺过程与组成结构分析。本章的重点：硅酸盐水泥的生产过程，水泥熟料的水化与硬化过程，耐火材料组成对其耐火性能与使用环境的影响。本章的难点：水泥熟料的水化与硬化过程中的机理分析，耐火材料

9、的组成、结构与耐火性能关系。第九章 特种陶瓷与特种玻璃 教学要求：了解特种陶瓷与特种玻璃的概念以及它们的特殊制备工艺；了解主要结构陶瓷的组成、结构与物理性能，并对其增强与增韧机制加以了解；各种磁、电、敏感材料、梯度材料等功能陶瓷简介，了解特种陶瓷的应用与发展趋势；熟悉特种陶瓷与传统玻璃的区别，了解特种玻璃的制备加工工艺与其功能特点，重点介绍光纤制备工艺和多孔玻璃的制备工艺。本章的重点：特种陶瓷与特种玻璃的概念；结构陶瓷的强韧化机理；功能陶瓷与功能玻璃材料的组成、结构与性能关系的建立。本章的难点：结构陶瓷的强韧化机理，特别是氧化锆陶瓷的相变增韧机理，特种玻璃的结构与功能的关系的理解。四、实验要求

10、无。五、课程学时分配章节内容学时实验学时备注第一章绪论2无第二章无机非金属材料原料及其制备2.1粉体的基本参数与表征2.2矿物原料与化工原料2.3粉体的固相制备方法2无2.4液相制备方法2.5气相制备方法 2无第三章无机材料的组成及配合料制备3.1无机材料的组成与配方设计3.2无机材料的配合料制备2无3.3釉浆的制备及施釉2无第四章无机非金属材料的成形 4.1流态成形基础4.2可塑成形2无4.3注浆成型4.4胶态成型2无4.5玻璃的熔制与成形2无第五章玻璃的热处理及其加工2无5.1玻璃的退火与淬火5.2 玻璃的加工第六章无机非金属材料烧成或烧结6.1显微结构的概念及其组成2无6.2普通陶瓷的烧成及其结构6.3普通陶瓷烧成工艺2无6.4特种陶瓷的烧结及其方法2无第七章无机材料的晶体结构与物理性能7.1 材料的键合方式7.2 典型无机材料的晶体结构2无7.3 无机材料的物理性能4无第八章硅酸盐水泥与耐火材料8.1硅酸盐水泥2无8.1.1硅酸盐水泥的分类、性能与技术指标 8.1.2硅酸盐水泥的水化与硬化8.2 耐火材料2无8.2.1耐火材料的分类、组成和性能8.2.2耐火材料的结构与典型耐火材料 第九章特种陶瓷与特种玻璃9.1结构陶瓷9.1.1结构陶瓷概念9.1.