陶瓷工艺原理.docx

《陶瓷工艺原理》课程教学大纲课程代码：050441021课程英文名称：Ceramics Processing课程总学时：32讲课：32实验：0上机：0适用专业：无机非金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一） 课程的地位及教学目标陶瓷工艺原理是无机非金属材料工程专业重要的主干专业基础课，主要讲述陶瓷原料、粉体 的制备与合成、坯体和釉的配料计算、陶瓷坯体的成型及干燥、陶瓷材料的烧结等本课程在教 学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，通过实验课程，着重培养学生的动手能 力通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1. 使学生掌握陶瓷生产中共同性的工艺过程及过程中发生的物理■化学变化；2. 掌握工艺因素对陶瓷产品结构与性能的影响；3. 能够从技术与经济的角度分析陶瓷生产中的问题和提出改进生产的方案，为毕业后从事 专业工作打下必要的基础二） 知识、能力及技能方面的基本要求1. 基本知识：掌握陶瓷一般知识，陶瓷主要原料，生产工艺流程、性能、结构特点和应用等2. 基本理论和方法：熟练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，对其它原料的性能和用途有所了解。

熟练掌握陶瓷制品的生产工艺流程，以及一些新型的 工艺技术掌握陶瓷制品的化学组成、显微结构和产品性能之间的相互关系正确理解工艺因素 对陶瓷制品显微结构和性能的影响掌握陶瓷生产的基本实验方法，并能对陶瓷制品的性能进行 分析3. 基本技能：掌握陶瓷生产的基本原理、原料特性、制备工艺（流程、原理、操作控制）、性 能等知识，能够独立利用实验仪器及设备，进行简单的陶瓷制备及性能测试实验三） 实施说明1. 教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教 学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识， 培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性讲课要联系实际并注重培养学 生的创新能力2. 教学手段：本课程属于基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等 先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务四） 对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行本课程主要的先修课程有物理化学、无机化学 本课程将为特种陶瓷等专业课、课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础五） 对习题课、实践环节的要求1. 对重点、难点章节应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解 决实际问题为目的。

2. 课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计 算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力， 熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评 作业学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分3. 每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握基本实验方法，获得实验操作的基本训练实验成绩作为评定课程成绩的一部分4. 安排大作业，大作业成绩作为平时成绩的一部分5. 本课程的实验单独设课，单独考核，具体要求参见相应的实验教学大纲六） 课程考核方式1. 考核方式：考试2. 考核目标：在考核学生对基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能 力3. 成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等） 占10%,实验成绩占10%,期末考试成绩占80%平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出;实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制 给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计七） 参考书目《陶瓷工艺学》，张锐编，化学工业出版社，2007《无机复合材料》，张锐主编，化学工业出版社，2005《陶瓷工艺学》（上、下册），李家驹编，轻工业出版社，2001二、 中文摘要本课程是无机非金属材料工程专业学生必修的一门主干基础课程。

课程通过对陶瓷工艺原理 内容的讲授，使学生了解陶瓷生产中共同性的工艺过程及过程中发生的物理■化学变化，掌握工 艺因素对陶瓷产品结构与性能的影响，并具有基本的实验技能课程主要内容包括陶瓷原料、粉 体的制备与合成、坯体和釉的配料计算、陶瓷坯体的成型及干燥、陶瓷材料的烧结、陶瓷的加工 及改性等本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础三、 课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论441.1陶瓷的概念与分类21.2陶瓷的发展与应用22陶瓷原料882.1粘土类原料42.2石英类原料12.3长石类原料和其它矿物原料33粉体的制备与合成663.1粉体的物理性能及其表征13.2机械法制备粉体43.3化学法合成粉体14坯体和釉料的配料计算444.1坯料组成表示法14.2坯料配方计算35陶瓷坯体成型665.1注浆成型25.2干压成型15.3可塑成型25.4坯体的干燥16陶瓷的烧成446.1烧结参数及其对烧结性影响26.2固相和液相烧结过程及机理16.3特色烧结方法1合计3232四、教学内容及基本要求第1部分绪论总学时（单位：学时）：4讲课:4实验:0上机:0第1.1部分 陶瓷的概念与分类（讲课2学时）具体内容：1） 掌握陶瓷的广义定义和狭义定义；2） 了解陶瓷的分类重 点：陶瓷的广义定义和狭义定义的区别难 点：传统陶瓷与特种陶瓷的不同本质第1.2部分 陶瓷的发展与应用（讲课2学时）具体内容:1） 掌握陶到瓷的发展过程；2） 了解陶瓷的应用重 点：陶瓷发展史上的三次飞跃难 点：陶瓷史上著名瓷种的工艺第2部分陶瓷原料总学时（单位：学时）：8讲课:8实验:0上机:0第2.1部分 粘土类原料（讲课4学时）具体内容：1） 掌握粘土类原料的组成、结构特点及其工艺性质;2） 了解粘土在陶瓷生产中的作用重 点：粘土的性质、工艺性能难 点：粘土的矿物结构第2.2部分 石英类原料（讲课1学时）具体内容：1） 掌握石英类原料的类型和性质；2） 掌握石英的晶型转化；3） 了解石英在陶瓷生产中的作用。

重 点：石英的性质、工艺性能难 点：石英的晶型转变第2.3部分 长石类原料和其它矿物原料（讲课3学时）具体内容：1） 掌握长石以及氧化物、碳化物和氮化物等的种类和性质；2） 了解长石以及氧化物、碳化物和氮化物等在陶瓷生产中的作用重 点：长石以及氧化物、碳化物和氮化物等的性质、工艺性能难 点：长石的熔融特性第3部分 粉体的制备与合成总学时（单位：学时）：6讲课：6实验：0上机：0第3.1部分 粉体的物理性能及其表征（讲课1学时）具体内容：1） 掌握粉体的粒度和粒度分布；2） 掌握颗粒形状、表面积和扫描技术；3） 了解粉体颗粒的化学表征重 点：了解超细粉体的表征方法和评价难 点：粉体颗粒晶态的表征第3.2部分 机械法制备粉体（讲课4学时）具体内容：1） 掌握机械冲击式粉碎的基本原理；2） 掌握球磨粉碎、行星式研磨、振动粉碎的原理重 点：几种常用制备粉体的机械法难 点：助磨剂的选择第3.3部分 化学法合成粉体（讲课1学时）具体内容：1） 掌握固相法的几种方法；2） 掌握液相法的几种方法；3） 掌握气相法的几种方法重 点：热分解反应法、化学反应法、氧化物还原法及沉淀法的原理难 点：热分解反应法的机理第4部分 坯体和釉料的配料计算总学时（单位：学时）：4讲课：4实验:0上机:0第4.1部分 坯料组成表示法（讲课1学时）具体内容：1） 掌握坯料组成5种表示法；2） 了解坯料制备过程重 点：配料比表示法、实验公式表示法和化学组成表示法难 点：成型原料的塑化机理第4.2部分 釉料的配料计算（讲课3学时）1） 掌握釉料的釉式；2） 了解釉料配方重 点：各种釉料的釉式及配方计算难 点：釉料配方的配置原则第5部分陶瓷坯体成型总学时（单位：学时）：6讲课：6实验：0上机：0第5.1部分 注浆成型（讲课2学时）具体内容：1） 掌握注浆成型的特点和影响因素；2） 了解陶瓷坯体的注浆成型重 点：影响泥浆流动性的因素难 点：注浆过程的物理化学变化第5.2部分 干压成型（讲课1学时）具体内容：1） 掌握干压成型的基本原理；2） 掌握压制过程坯体的变化；3） 了解加压制度对坯体质量的影响重 点：干压成型的基本原理难 点：弹性后效第5.3部分 可塑成型（讲课2学时）具体内容：1） 掌握可塑成型分类；2） 掌握造粒成型、流延成型和轧膜成型的原理；3） 了解其他成型方法重 点：造粒成型、流延成型和轧膜成型的原理难 点：流延成型浆料的制备第5.4部分 坯体的干燥（讲课1学时）具体内容：1）掌握干燥过程；2）掌握干燥制度重 点：干燥过程三个阶段难 点：干燥制度的确定第6部分陶瓷的烧成总学时（单位：学时）：4讲课：4实验：0上机:0第6.1部分 烧结参数及其对烧结性影响（讲课2学时）具体内容：1） 掌握烧结的类型和驱动力；2） 掌握烧结参数；3） 了解烧结参数对烧结样品性能的影响重 点：烧结模型和驱动力难 点：烧结参数对烧结样品性能的影响第6.2部分 固相和烧结过程及机理（讲课1学时）具体内容：1） 掌握双球模型和液相烧结阶段；2） 了解晶粒过渡生长现象和液相烧结过程的致密化机理重 点：双球模型应用难 点：液相烧结三个阶段第6.3部分 特色烧结方法（讲课1学时）具体内容：1） 掌握热压烧结、热等静压方法；2） 了解微波烧结、反应烧结方法重 点：热压烧结、热等静压机理难 点：热压烧结机理。