陶瓷工藝原理-教學(xué)大綱

1、陶瓷工藝原理課程教學(xué)大綱課程代碼：050441021課程英文名稱： Ceramics Processing課程總學(xué)時：32講課：32 實驗：0 上機：0適用專業(yè)：無機非金屬材料工程專業(yè)大綱編寫（修訂）時間： 2017.10一、大綱使用說明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)陶瓷工藝原理是無機非金屬材料工程專業(yè)重要的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述陶瓷原料、粉體的制備與合成、坯體和釉的配料計算、陶瓷坯體的成型及干燥、陶瓷材料的燒結(jié)等。本課程在教 學(xué)內(nèi)容方面除基本知識、基本理論和基本方法的教學(xué)外，通過實驗課程，著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將達(dá)到以下要求：.使學(xué)生掌握陶瓷生產(chǎn)中共同性的工藝過程及過程

2、中發(fā)生的物理-化學(xué)變化；.掌握工藝因素對陶瓷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能的影響；.能夠從技術(shù)與經(jīng)濟的角度分析陶瓷生產(chǎn)中的問題和提出改進生產(chǎn)的方案，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。（二）知識、能力及技能方面的基本要求.基本知識：掌握陶瓷一般知識，陶瓷主要原料，生產(chǎn)工藝流程、性能、結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用等。.基本理論和方法：熟練掌握陶瓷主要原料的性能、用途，掌握部分新型陶瓷原料的性能、 用途，對其它原料的性能和用途有所了解。熟練掌握陶瓷制品的生產(chǎn)工藝流程，以及一些新型的工藝技術(shù)。掌握陶瓷制品的化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品性能之間的相互關(guān)系。正確理解工藝因素對陶瓷制品顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響。掌握陶瓷生產(chǎn)的基本實驗方法，并能

3、對陶瓷制品的性能進行分析。.基本技能：掌握陶瓷生產(chǎn)的基本原理、原料特性、制備工藝（流程、原理、操作控制）、性能等知識，能夠獨立利用實驗儀器及設(shè)備，進行簡單的陶瓷制備及性能測試實驗。（三）實施說明.教學(xué)方法：課堂講授中要重點對基本概念、基本方法和解題思路的講解；采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力； 引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生通過實踐和自學(xué)獲取知識， 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力； 增加討論課，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。講課要聯(lián)系實際并注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。.教學(xué)手段：本課程屬于基礎(chǔ)課，在教學(xué)中采用電子教案、CAI課件及多媒體教學(xué)系統(tǒng)等先進教學(xué)手段，以確保在有限的學(xué)時內(nèi)，全面、高質(zhì)量地完成課程

4、教學(xué)任務(wù)。（四）對先修課的要求本課程的教學(xué)必須在完成先修課程之后進行。本課程主要的先修課程有物理化學(xué)、無機化學(xué)。本課程將為特種陶瓷等專業(yè)課、課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。（五）對習(xí)題課、實踐環(huán)節(jié)的要求.對重點、難點章節(jié)應(yīng)安排習(xí)題課，例題的選擇以培養(yǎng)學(xué)生消化和鞏固所學(xué)知識，用以解決實際問題為目的。.課后作業(yè)要少而精，內(nèi)容要多樣化，作業(yè)題內(nèi)容必須包括基本概念、基本理論及設(shè)計計 算方面的內(nèi)容，作業(yè)要能起到鞏固理論，掌握計算方法和技巧，提高分析問題、解決問題能力，熟悉標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等的作用，對作業(yè)中的重點、難點，課上應(yīng)做必要的提示，并適當(dāng)安排課內(nèi)講評 作業(yè)。學(xué)生必須獨立、按時完成課外習(xí)題和作業(yè)，

5、作業(yè)的完成情況應(yīng)作為評定課程成績的一部分。.每個學(xué)生要完成大綱中規(guī)定的必修實驗，通過實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)掌握基本實驗方法，獲 得實驗操作的基本訓(xùn)練。實驗成績作為評定課程成績的一部分。.安排大作業(yè)，大作業(yè)成績作為平時成績的一部分。.本課程的實驗單獨設(shè)課，單獨考核，具體要求參見相應(yīng)的實驗教學(xué)大綱。（六）課程考核方式.考核方式：考試.考核目標(biāo)：在考核學(xué)生對基本知識、基本原理和方法的基礎(chǔ)上，重點考核學(xué)生的分析能 力。.成績構(gòu)成：本課程的總成績主要由三部分組成：平時成績（包括作業(yè)情況、出勤情況等） 占10%實驗成績占10%期末考試成績占 80%平時成績由任課教師視具體情況按百分制給出；實驗成績由實驗老師參照

6、相關(guān)規(guī)定按百分制給出，實驗無成績或?qū)嶒灢患案瘢∠谀┛荚囐Y格，總成績直接以不及格計。（七）參考書目 TOC o 1-5 h z 陶瓷工藝學(xué)，張銳編，化學(xué)工業(yè)出版社，2007無機復(fù)合材料，張銳主編，化學(xué)工業(yè)出版社， 2005陶瓷工藝學(xué)（上、下冊），李家駒編，輕工業(yè)出版社，2001二、中文摘要本課程是無機非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生必修的一門主干基礎(chǔ)課程。課程通過對陶瓷工藝原理內(nèi)容的講授，使學(xué)生了解陶瓷生產(chǎn)中共同性的工藝過程及過程中發(fā)生的物理-化學(xué)變化，掌握工藝因素對陶瓷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能的影響，并具有基本的實驗技能。 課程主要內(nèi)容包括陶瓷原料、粉體的制備與合成、坯體和釉的配料計算、陶瓷坯體的成型及干燥、

7、陶瓷材料的燒結(jié)、陶瓷的加工 及改性等。本課程將為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及相關(guān)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等奠定重要的基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時講課實驗上機1緒論441.1陶瓷的概念與分類21.2陶瓷的發(fā)展與應(yīng)用22陶瓷原料882.1粘土類原料42.2石英類原料12.3長石類原料和其它礦物原料33粉體的制備與合成663.1粉體的物理性能及其表征13.2機械法制備粉體43.3化學(xué)法合成粉體14坯體和釉料的配料計算444.1坯料組成表示法14.2坯料配方計算35陶瓷坯體成型665.1注漿成型25.2干壓成型15.3口塑成型25.4坯體的干燥16陶瓷的燒成446.1燒結(jié)參數(shù)及其對燒結(jié)性影響26.2固相和

8、液相燒結(jié)過程及機理16.3特色燒結(jié)方法1合計3232四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分緒論總學(xué)時（單位：學(xué)時）:4講課:4 實驗:0上機:0第1.1部分陶瓷的概念與分類（講課 2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握陶瓷的廣義定義和狹義定義；2） 了解陶瓷的分類重點：陶瓷的廣義定義和狹義定義的區(qū)別難點：傳統(tǒng)陶瓷與特種陶瓷的不同本質(zhì)第1.2部分 陶瓷的發(fā)展與應(yīng)用（講課 2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握陶到瓷的發(fā)展過程；2） 了解陶瓷的應(yīng)用重點：陶瓷發(fā)展史上的三次飛躍難點：陶瓷史上著名瓷種的工藝第2部分陶瓷原料總學(xué)時（單位：學(xué)時）:8講課:8 實驗:0上機:0第2.1部分 粘土類原料（講課 4學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握粘土

9、類原料的組成、結(jié)構(gòu)特點及其工藝性質(zhì)；了解粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用重點：粘土的性質(zhì)、工藝性能難點：粘土的礦物結(jié)構(gòu) 第2.2部分 石英類原料（講課1學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握石英類原料的類型和性質(zhì)；2）掌握石英的晶型轉(zhuǎn)化；了解石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用。重 點：石英的性質(zhì)、工藝性能難 點：石英的晶型轉(zhuǎn)變第2.3部分 長石類原料和其它礦物原料（講課 3學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握長石以及氧化物、碳化物和氮化物等的種類和性質(zhì)；了解長石以及氧化物、碳化物和氮化物等在陶瓷生產(chǎn)中的作用重 點：長石以及氧化物、碳化物和氮化物等的性質(zhì)、工藝性能難 點：長石的熔融特性第3部分 粉體的制備與合成總學(xué)時（單位：學(xué)時）:6講課：6

10、 實驗：0 上機：0第3.1部分 粉體的物理性能及其表征（講課 1學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握粉體的粒度和粒度分布；2）掌握顆粒形狀、表面積和掃描技術(shù)；了解粉體顆粒的化學(xué)表征重 點：了解超細(xì)粉體的表征方法和評價難 點：粉體顆粒晶態(tài)的表征第3.2部分 機械法制備粉體（講課 4學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握機械沖擊式粉碎的基本原理；2）掌握球磨粉碎、行星式研磨、振動粉碎的原理重 點：幾種常用制備粉體的機械法難 點：助磨劑的選擇第3.3部分 化學(xué)法合成粉體（講課 1學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握固相法的幾種方法；2）掌握液相法的幾種方法；3）掌握氣相法的幾種方法重 點：熱分解反應(yīng)法、化學(xué)反應(yīng)法、氧化物還原法及沉淀法

11、的原理難 點：熱分解反應(yīng)法的機理第4部分 坯體和釉料的配料計算總學(xué)時（單位：學(xué)時）：4講課：4 實驗:0上機:0第4.1部分 坯料組成表示法（講課 1學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握坯料組成5種表示法；2） 了解坯料制備過程點：配料比表示法、實驗公式表示法和化學(xué)組成表示法點：成型原料的塑化機理第4.2部分 釉料的配料計算（講課 3學(xué)時）1）掌握釉料的釉式；2） 了解釉料配方點：各種釉料的釉式及配方計算點：釉料配方的配置原則第5部分陶瓷坯體成型總學(xué)時（單位：學(xué)時）:6 講課：6 實驗：0上機：0部分 注漿成型（講課 2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握注漿成型的特點和影響因素；了解陶瓷坯體的注漿成型點：影響泥漿流

12、動性的因素點：注漿過程的物理化學(xué)變化第5.2部分 干壓成型（講課1學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握干壓成型的基本原理；2）掌握壓制過程坯體的變化；了解加壓制度對坯體質(zhì)量的影響點：干壓成型的基本原理點：彈性后效第5.3部分 可塑成型（講課 2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握可塑成型分類；2）掌握造粒成型、流延成型和軋膜成型的原理;3） 了解其他成型方法點：造粒成型、流延成型和軋膜成型的原理點：流延成型漿料的制備第5.4部分坯體的干燥（講課 1學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握干燥過程；2）掌握干燥制度點：干燥過程三個階段點：干燥制度的確定第6部分陶瓷的燒成總學(xué)時（單位：學(xué)時）:4講課：4 實驗：0 上機：0部分燒結(jié)參數(shù)及其對燒結(jié)性影響（講課 2學(xué)時）具體內(nèi)容：1）掌握燒結(jié)的類型和驅(qū)動力；2）掌握燒結(jié)參數(shù)；了解燒結(jié)參數(shù)對燒結(jié)樣品性能的影響點：燒