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(shí)：32講課：32 實(shí)驗(yàn)：0 上機(jī)：0適用專業(yè)：無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)大綱編寫（修訂）時(shí)間： 2017.10一、大綱使用說(shuō)明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)陶瓷工藝原理是無(wú)機(jī)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(jì)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(shí)、基本理論和基本方法的教學(xué)外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程，著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。通過(guò)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(guò)程及過(guò)程

2、中發(fā)生的物理-化學(xué)變化；.掌握工藝因素對(duì)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(jì)的角度分析陶瓷生產(chǎn)中的問(wèn)題和提出改進(jìn)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(shí)、能力及技能方面的基本要求.基本知識(shí)：掌握陶瓷一般知識(shí)，陶瓷主要原料，生產(chǎn)工藝流程、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(duì)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(duì)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(shí)驗(yàn)方法，并能

3、對(duì)陶瓷制品的性能進(jìn)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(shí)，能夠獨(dú)立利用實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備，進(jìn)行簡(jiǎn)單的陶瓷制備及性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。（三）實(shí)施說(shuō)明.教學(xué)方法：課堂講授中要重點(diǎn)對(duì)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(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力； 引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐和自學(xué)獲取知識(shí)， 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力； 增加討論課，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。講課要聯(lián)系實(shí)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(jìn)教學(xué)手段，以確保在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，全面、高質(zhì)量地完成課程

4、教學(xué)任務(wù)。（四）對(duì)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(jìn)行。本課程主要的先修課程有物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)。本課程將為特種陶瓷等專業(yè)課、課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。（五）對(duì)習(xí)題課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求.對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)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(shí)，用以解決實(shí)際問(wèn)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(jì)計(jì) 算方面的內(nèi)容，作業(yè)要能起到鞏固理論，掌握計(jì)算方法和技巧，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，熟悉標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等的作用，對(duì)作業(yè)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，課上應(yīng)做必要的提示，并適當(dāng)安排課內(nèi)講評(píng) 作業(yè)。學(xué)生必須獨(dú)立、按時(shí)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(píng)定課程成績(jī)的一部分。.每個(gè)學(xué)生要完成大綱中規(guī)定的必修實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)掌握基本實(shí)驗(yàn)方法，獲 得實(shí)驗(yàn)操作的基本訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)成績(jī)作為評(píng)定課程成績(jī)的一部分。.安排大作業(yè)，大作業(yè)成績(jī)作為平時(shí)成績(jī)的一部分。.本課程的實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，單獨(dú)考核，具體要求參見相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(duì)基本知識(shí)、基本原理和方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考核學(xué)生的分析能 力。.成績(jī)構(gòu)成：本課程的總成績(jī)主要由三部分組成：平時(shí)成績(jī)（包括作業(yè)情況、出勤情況等） 占10%實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%期末考試成績(jī)占 80%平時(shí)成績(jī)由任課教師視具體情況按百分制給出；實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)老師參照

6、相關(guān)規(guī)定按百分制給出，實(shí)驗(yàn)無(wú)成績(jī)或?qū)嶒?yàn)不及格，取消期末考試資格，總成績(jī)直接以不及格計(jì)。（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(wú)機(jī)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(cè)），李家駒編，輕工業(yè)出版社，2001二、中文摘要本課程是無(wú)機(jī)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(guò)對(duì)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(guò)程及過(guò)程中發(fā)生的物理-化學(xué)變化，掌握工藝因素對(duì)陶瓷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能的影響，并具有基本的實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等奠定重要的基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)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(zhǎng)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(jī)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(jì)算444.1坯料組成表示法14.2坯料配方計(jì)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(duì)燒結(jié)性影響26.2固相和

8、液相燒結(jié)過(guò)程及機(jī)理16.3特色燒結(jié)方法1合計(jì)3232四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分緒論總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4 實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第1.1部分陶瓷的概念與分類（講課 2學(xué)時(shí)）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(diǎn)：陶瓷的廣義定義和狹義定義的區(qū)別難點(diǎn)：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(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握陶到瓷的發(fā)展過(guò)程；2） 了解陶瓷的應(yīng)用重點(diǎn)：陶瓷發(fā)展史上的三次飛躍難點(diǎn)：陶瓷史上著名瓷種的工藝第2部分陶瓷原料總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:8講課:8 實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第2.1部分 粘土類原料（講課 4學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握粘土

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

10、 實(shí)驗(yàn)：0 上機(jī)：0第3.1部分 粉體的物理性能及其表征（講課 1學(xué)時(shí)）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(diǎn)：了解超細(xì)粉體的表征方法和評(píng)價(jià)難 點(diǎn)：粉體顆粒晶態(tài)的表征第3.2部分 機(jī)械法制備粉體（講課 4學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握機(jī)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(dòng)粉碎的原理重 點(diǎn)：幾種常用制備粉體的機(jī)械法難 點(diǎn)：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(shí)）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(diǎn)：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(diǎn)：熱分解反應(yīng)法的機(jī)理第4部分 坯體和釉料的配料計(jì)算總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）：4講課：4 實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第4.1部分 坯料組成表示法（講課 1學(xué)時(shí)）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(guò)程點(diǎn)：配料比表示法、實(shí)驗(yàn)公式表示法和化學(xué)組成表示法點(diǎn)：成型原料的塑化機(jī)理第4.2部分 釉料的配料計(jì)算（講課 3學(xué)時(shí)）1）掌握釉料的釉式；2） 了解釉料配方點(diǎn)：各種釉料的釉式及配方計(jì)算點(diǎn)：釉料配方的配置原則第5部分陶瓷坯體成型總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6 講課：6 實(shí)驗(yàn)：0上機(jī)：0部分 注漿成型（講課 2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握注漿成型的特點(diǎn)和影響因素；了解陶瓷坯體的注漿成型點(diǎn)：影響泥漿流

12、動(dòng)性的因素點(diǎn)：注漿過(guò)程的物理化學(xué)變化第5.2部分 干壓成型（講課1學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握干壓成型的基本原理；2）掌握壓制過(guò)程坯體的變化；了解加壓制度對(duì)坯體質(zhì)量的影響點(diǎn)：干壓成型的基本原理點(diǎn)：彈性后效第5.3部分 可塑成型（講課 2學(xué)時(shí)）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(diǎn)：造粒成型、流延成型和軋膜成型的原理點(diǎn)：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(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握干燥過(guò)程；2）掌握干燥制度點(diǎn)：干燥過(guò)程三個(gè)階段點(diǎn)：干燥制度的確定第6部分陶瓷的燒成總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課：4 實(shí)驗(yàn)：0 上機(jī)：0部分燒結(jié)參數(shù)及其對(duì)燒結(jié)性影響（講課 2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握燒結(jié)的類型和驅(qū)動(dòng)力；2）掌握燒結(jié)參數(shù)；了解燒結(jié)參數(shù)對(duì)燒結(jié)樣品性能的影響點(diǎn)：燒