無機(jī)非金屬材料A 教學(xué)大綱

1、無機(jī)非金屬材料A 一、課程說明課程編號：070113Z10課程名稱：無機(jī)非金屬材料A / Inorganic nonmetallic materials A課程類別：專業(yè)教育課程學(xué)時/學(xué)分：32/2.0先修課程：無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、材料化學(xué)原理適用專業(yè)：粉體材料科學(xué)與工程、材料化學(xué)教材、教學(xué)參考書：1. 戴金輝 主編.無機(jī)非金屬材料概論.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2002.2. 林宗壽 主編.無機(jī)非金屬材料工學(xué). 武漢工業(yè)大學(xué)出版社,1998.3. 周張健 主編. 無機(jī)非金屬材料工藝學(xué). 中國輕工業(yè)出版社, 2010.4. RW卡恩主編, 郭景坤等譯 陶瓷結(jié)構(gòu)與性能. 科學(xué)出版社, 1998.二

2、、課程設(shè)置的目的意義無機(jī)非金屬材料是材料學(xué)、材料物理、材料物理與化學(xué)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)選修課。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠熟練掌握無機(jī)非金屬材料的類型、材料的成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)和材料性能之間相互關(guān)系，掌握典型無機(jī)非金屬材料制備的方法和基本原理，對無機(jī)非金屬材料的研究內(nèi)容及在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位有一基本認(rèn)識，從而為相應(yīng)的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，為今后從事先進(jìn)無機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)和開發(fā)研究打下所必須具備的專業(yè)基礎(chǔ)。無機(jī)非金屬材料作為三大材料之一，在材料學(xué)科中占有重要的地位，本課程設(shè)置的目的是為了進(jìn)一步夯實(shí)和拓寬材料科學(xué)與工程方面的基礎(chǔ)，擴(kuò)大學(xué)生的專業(yè)知識面，提高運(yùn)用材料科學(xué)制備原理分析和解決

3、實(shí)際問題的能力，適應(yīng)社會發(fā)展對材料類專業(yè)學(xué)生的需要。三、課程的基本要求知識：掌握無機(jī)非金屬材料的基本概念與分類，了解無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展態(tài)勢；掌握無機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)過程及其共性，無機(jī)非金屬材料的組成及原料和配合料的制備技術(shù)；掌握無機(jī)非金屬材料的成形、燒結(jié)、燒成的基本原理和工藝過程。重點(diǎn)掌握玻璃、硅酸鹽水泥、耐火材料以及特種陶瓷與特種玻璃的相關(guān)知識。學(xué)會從材料的性質(zhì)和所想獲得的性能出發(fā)選擇制備工藝。能力：通過學(xué)習(xí)無機(jī)非金屬材料的基本知識，系統(tǒng)地獲得傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和先進(jìn)無機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)、功能和應(yīng)用。學(xué)生應(yīng)初步具有將理論知識用于解決材料制備的實(shí)際工程問題的能力，比如為常用的非金屬材料

4、制定相應(yīng)的生產(chǎn)工藝及選用設(shè)備等。讓學(xué)生在創(chuàng)造性思維、了解自然科學(xué)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力方面獲得初步的訓(xùn)練。素質(zhì)：通過課程中專題討論和辯論環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和交流溝通素質(zhì)。通過小組學(xué)習(xí)的模式，建立團(tuán)隊(duì)合作，互相學(xué)習(xí)的基本素質(zhì)。通過課外導(dǎo)學(xué)的模式，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，形成不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展素質(zhì)。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章緒論掌握無機(jī)非金屬材料的概念內(nèi)涵與分類；了解無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展，了解無機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)過程；掌握無機(jī)非金屬材料的研究對象和任務(wù)220無機(jī)

5、非金屬材料概念，無機(jī)非金屬材料的成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)和及其性能之間關(guān)系；典型無機(jī)非金屬材料制備的基本工藝和過程 特點(diǎn)無機(jī)非金屬材料的成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)和材料性能之間相互 關(guān)系利用具體的歷史發(fā)展進(jìn)程講述無機(jī)非金屬材料的概念、分類、應(yīng)用以及發(fā)展第2章無機(jī)非金屬材料原料及其制備了解粉體表征的基本參數(shù)和表征方法；各種原料的特性與作用；粉體的制備方法440粉體的表征參數(shù)與表征方法和粉體制備 方法粉體的各種制備方法的原理教學(xué)思路：由介紹典型的無機(jī)非金屬粉體入手引入粉體的表征參數(shù)和方法，進(jìn)而分析如何制備無機(jī)非金屬粉體教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），4學(xué)時的課程 講授第3章無機(jī)材料的組成及配合料制備了

6、解各類傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的基本組成、各成分的作用與配方設(shè)計，熟悉無機(jī)材料配合料的制備過程和陶瓷釉料的制備及其施釉的方法440無機(jī)材料的組成與配方設(shè)計，配合料與陶瓷釉的制備過程無機(jī)材料的組成與配方設(shè)計教學(xué)思路：以介紹傳統(tǒng)和新型無機(jī)非金屬材料的分類和功能入手引入無機(jī)非金屬材料的組成和配方設(shè)計教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），4學(xué)時的課程講授，課上提問搶答，課后作業(yè)第4章無機(jī)非金屬材料的成形了解無機(jī)材料的成形工藝，流態(tài)成形的基本原理、可塑成形、注漿成形與膠態(tài)成形的工藝過程；了解玻璃的原料、熔制工藝和玻璃的成形工藝，浮法成形工藝過程與其基本原理440無機(jī)材料的成形工藝以及材料成形工藝的適應(yīng)性與特點(diǎn)，玻璃的

7、熔制工藝過程與成形工藝流態(tài)成形的原理、成形工藝的比較分析；玻璃熔制過程中的化學(xué)、物理變化過程的理解，浮法成形工藝的原理與特點(diǎn)教學(xué)思路：通過典型案例介紹無機(jī)非金屬材料的成形工藝。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），4學(xué)時的課程講授，課后作業(yè)第5章無機(jī)非金屬材料燒成或燒結(jié)掌握無機(jī)材料的顯微結(jié)構(gòu)和燒成的概念及其內(nèi)涵；普通陶瓷的燒成工藝及其顯微結(jié)構(gòu)特征；明確陶瓷燒成工藝的確定依據(jù)；了解特種陶瓷的特殊燒結(jié)工藝與方法660掌握燒成與材料顯微結(jié)構(gòu)的基本概念，燒成工藝的確定依據(jù)以及特種陶瓷燒結(jié)的特殊工藝，明確燒結(jié)與材料顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系燒結(jié)（燒成）與材料顯微結(jié)構(gòu)關(guān)系的理解，燒成工藝制訂的依據(jù)教學(xué)思路：對典型無機(jī)非金屬材

8、料燒成制品，陶瓷，玻璃等實(shí)物進(jìn)行現(xiàn)場講學(xué)，使同學(xué)們理解燒結(jié)工藝與材料顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），6學(xué)時的課程講授，文獻(xiàn)查閱第6章無機(jī)材料的晶體結(jié)構(gòu)與物理性能明確材料的結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系，了解固體材料的主要鍵合方式，熟悉材料的結(jié)構(gòu)對其力學(xué)性能、熱學(xué)性能、電學(xué)性能與光學(xué)性能影響以及相應(yīng)的典型功能材料220材料鍵合方式對材料的結(jié)構(gòu)與性能的影響，材料的微觀結(jié)構(gòu)對材料物理性能的 影響用固體物理學(xué)的理論解釋材料的微觀結(jié)構(gòu)與材料性能的相關(guān)性教學(xué)思路：以物理和化學(xué)的基本知識為基礎(chǔ)介紹材料鍵合方式，材料微觀結(jié)構(gòu)對材料物理性能的影響教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），2學(xué)時的課程講授，文獻(xiàn)查閱第7章玻

9、璃的熱處理及其加工了解玻璃的退火與淬火的基本概念與基本原理，淬火與退火時材料的熱應(yīng)力狀態(tài)的理解，玻璃的加工方法，著重掌握玻璃的物理鋼化與化學(xué)鋼化原理220玻璃的退火與淬火的基本原理、玻璃的鋼化原理以及玻璃其它加工 方法淬火與退火時材料的熱應(yīng)力分析教學(xué)思路：以介紹不同退火和淬火工藝制備的玻璃入手引入玻璃退火和淬火過程中的基本原理和加工方法。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），2學(xué)時的課程講授，課上提問 搶答第8章硅酸鹽水泥與耐火材料了解硅酸鹽水泥的分類、性能與指標(biāo)；硅酸鹽水泥的原料與配合料以及生產(chǎn)的基本流程；水泥熟料水化與硬化過程的特性和其它摻混合材料水泥的特性；掌握耐火材料概念、耐火材料的分類組成與

10、性能，耐火材料的選擇440硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程，水泥熟料的水化與硬化過程，耐火材料組成對其耐火性能與使用環(huán)境的影響水泥熟料水化與硬化過程中的機(jī)理分析，耐火材料的組成、結(jié)構(gòu)與耐火性能關(guān)系教學(xué)思路：通過典型案例分析水泥，耐火材料的性能，生產(chǎn)過程及其相關(guān)關(guān)系教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），3學(xué)時的課程講授，文獻(xiàn)查閱第9章特種陶瓷與特種玻璃了解特種陶瓷與特種玻璃的概念以及它們的特殊制備工藝；了解主要結(jié)構(gòu)陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)與物理性能，并對其增強(qiáng)與增韌機(jī)制加以了解440特種陶瓷與特種玻璃的概念；結(jié)構(gòu)陶瓷的強(qiáng)韌化機(jī)理；功能陶瓷與功能玻璃材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的建立結(jié)構(gòu)陶瓷的強(qiáng)韌化機(jī)理，特別是氧化鋯陶瓷的相變增韌機(jī)理，特種玻璃的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系的 理解教學(xué)思路：通過實(shí)物講解特種陶瓷和特種玻璃的功能，并引入其特別的制備工藝和相關(guān)原理教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)（思考題），3學(xué)時的課程講授，文獻(xiàn)查閱五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求本課程不含實(shí)踐學(xué)時。六、考核方式及成績評定考核內(nèi)容包括：教學(xué)的專業(yè)知識、教學(xué)過程中的