广西民族大学化生学院2014-2015第一学期专业课课程大纲之无机化工工艺 (9).doc

无机非金属材料工艺学Inorganic Non-metallic Materials Technology【课程编号】XZ27115 【课程类别】专业选修课【学分数】2 【先修课程】无机化学、物理化学【学时数】30 【编写日期】2010年5月【适用专业】化学、应用化学、化学工程、环境工程一、教学目的、任务无机非金属材料工艺学是化学专业的专业限选课，也可作为应用化学、化学工程与工艺及环境工程等专业的专业任选课。本课程的教学目的和任务是：1通过本课程的学习，加强学生的基础知识，拓宽知识面，使学生全面系统地掌握无机非金属材料的制备原理、生产过程的共性与个性及生产过程中发生的物理化学变化，理解工艺因素对无机非金属材料产品性能与结构的影响，能够从技术与经济的角度分析各类无机非金属材料生产中出现的问题。培养智能型和复合型人才。2. 掌握无机非金属材料的组成、工艺、结构、性能和效能之间的关系。3. 了解当前无机非金属材料的新产品、新技术和新工艺。二、课程教学的基本要求本课程要求学生掌握用于制备无机非金属材料的天然矿物原料的工艺特性，人工合成原料的基本特性和合成方法；原料的加工、处理方法的基本原理和效果，加工与处理方法对无机非金属材料成型、烧结、材料性能的影响；熟练掌握常用无机非金属材料的配料计算，熟悉常用的坯体成型的方法与原理。熟悉常用无机非金属材料的烧成方法与原理，能根据材料组成、坯体形状选择合适的烧成方法，确定合理的烧成工艺制度。通过工艺课程的学习，能解决无机非金属材料与制品制备过程中存在的工艺问题，提出制备高性能无机非金属材料、高精度无机非金属材料制品的工艺方法与制度。三、教学内容和学时分配（一）绪 论 学时 4主要内容：材料及无机非金属材料的定义与分类；无机非金属材料生产过程的共性与个性；典型无机非金属材料；无机非金属材料现状及发展趋势；无机非金属材料在人类生活中的地位与作用；无机非金属材料工艺学的研究内容；典型无机非金属材料工艺。教学要求：1. 了解无机非金属材料的定义与分类，典型无机非金属材料的种类、现状、发展趋势及其在人类活动中的地位与作用；2. 掌握无机非金属材料工艺学的研究内容及典型无机非金属材料的工艺。其它教学环节：（二）第一篇 无机非金属材料工艺原理 学时 20主要内容：1. 天然矿物原料的工艺特性及加工处理方法的基本原理、效果及对材料成型、烧结和性能的影响；玻璃生产中碎玻璃的作用与使用；稀土元素氧化物的应用。2. 无机非金属材料的组成及配料计算。3. 配合料的加工、成型与干燥等制备工艺的方法和原理。4.硅酸盐水泥熟料的煅烧方法和工艺原理；材料的组成、坯体的形状对陶瓷材料的高温烧成制度的影响；材料的组成对玻璃的熔化工艺的影响。5. 水泥熟料的冷却、陶瓷的冷却和玻璃生产过程中的冷却工艺。6. 水泥制成；混凝土、玻璃的成型与玻璃制品的加工、陶瓷釉料制备及陶瓷冷加工。教学要求：1. 了解无机非金属材料的原料种类及其预处理工艺技术.2. 熟练掌握无机非金属材料的组成及配料计算.3. 熟悉陶瓷水泥和玻璃等典型无机非金属材料的生产工艺技术。其它教学环节：工厂见习（三）第二篇 无机非金属材料的物化性能 学时 4主要内容：1 硅酸盐水泥的物理性能、水化和硬化及化学侵蚀等物化性能及其影响因素。2 陶瓷的硬度、脆性断裂与强度及其透光性等物理性能及其影响因素。3 玻璃的黏度与表面张力、密度、热学性质、机械性质、光学性质、电学性质及化学稳定性等物理化学性质及其影响因素。教学要求：1 了解硅酸盐水泥、陶瓷和玻璃的基本物理化学性质。2掌握化学成分、水灰比及其使用环境等因素对硅酸盐水泥水化硬化及化学侵蚀的影响；掌握气孔率、杂质、结构缺陷等因素对陶瓷的硬度、断裂强度及透光性等性能的影响；掌握化学组成、热处理温度等对玻璃的粘度、表面张力、密度、光学性质、机械性质及化学稳定性的影响。熟练掌握原料的加工、材料的组成、高温处理工艺和冷却工艺技术对材料的结构和性能的影响其它教学环节：实验（四）第三篇 其他胶凝材料和新材料 学时 2主要内容：1 石灰、氯氧镁水泥和石膏胶凝材料的组成性能和制备。2 无机非金属基复合材料的组成、种类和性能。3 纳米材料、智能材料、梯度功能材料和复合功能材料等发展中的新材料的性能、用途和发展趋势。教学要求：1 掌握石灰、氯氧镁水泥和石膏胶凝材料的组成和制备工艺条件对其性能的影响。2 熟悉无机非金属基复合材料的组成、种类和性能。3了解纳米材料、智能材料和梯度功能材料的发展趋势。其它教学环节：四、教学重点、难点及教学方法教学重点：本课程介绍无机非金属材料科学的基础知识及其最新发展。重点要求掌握一般无机非金属材料的组成设计和制备技术，掌握无机非金属材料组成、工艺、结构、性能和效能之间的关系。课程较全面地介绍了天然矿物材料、玻璃、陶瓷、耐火材料、胶凝材料等无机非金属材料的组成、制备、结构、性能等方面的基础知识和相互关系，当前无机非金属材料的新产品、新技术、新工艺，具有较好的广度和一定的深度。教学难点：本课程包括面广，几乎每一篇章都可以独立为一门课程，所以要求学生有扎实的基础知识和一定的知识面，把握课程的基本要求与因材施教的关系，这是本课程的难点之一。本课程是一门专业选修课，它一方面需要基础理论的指导，另一方面由于无机非金属材料在制备过程中实际情况的复杂性，一般只有根据实际情况找出主要矛盾，进行近似处理。而这是学习理论基础课时比较缺乏的，也是本课程的难点之一。本课程是一门工艺性很强的课程，而且无机非金属材料工艺仍处在不断发展中，采取怎样的教学方式，直观简洁的表现不同无机非金属材料的工艺原理和过程，以及如何在教学过程中适时的以比较成熟的新内容更新陈旧内容，并且有意识地结合有关章节介绍现代材料领域的新成果和前沿信息，也是本课程需要不断探索的课题。教学方法：采用多媒体的教学方法。五、考核方式及成绩评定方式（一）考核方式：开卷考试或写课程论文（二）成绩评定方式：平时成绩30%+ +期考成绩70%六、教材及参考书目（一）教材1无机非金属材料工艺学，王琦编，中国建材工业出版社，2007年 （二）主要参考书1. 李家驹编，陶瓷工艺学，轻工业出版社，2001年，第1版2. 西北轻工业学院编，陶瓷工艺学，轻工业出版社，1991年，第1版3. 钦征骑编，新型陶瓷材料手册，中国建筑工业出版社，1995年，第1版4李世普编，特种陶瓷工艺学，武汉工业大学出版社，1992年，第1版5西北轻工业学院编，玻璃工艺学，轻工业出版社，1991年，第1版6. 沈威编，水泥工艺学，武汉理工大学出版社，2005