《陶瓷工艺学》教学大纲

1、陶瓷工艺学教学大纲一、课程中英文名称中文名称陶瓷工艺学英文名称Ceramics Processing二、授课对象与学时授课对象材料学院本科生总学时 46其中实验（上机）学时三、本课程与其他课程的联系先修课程材料科学基础，材料工程基础，材料性能学后续课程四、课程的教学目的要求学生掌握课程所讲授的有关基础知识和基本概念，让学生熟悉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，理解工艺因素对陶瓷产品性质与结构的影响，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，拓展知识面，为学习和工作打好基础。五、课程教学的主要内容第一章 概述及原料各论（8学时）1.1 概述1.2 原料

2、各论1.2.1 氧化物类原料1.2.2 硅酸铝类原料1.2.3 碱土硅酸盐类原料1.2.4 含碱硅酸铝类原料1.2.5 其他原料本章重点：SiO2,，Al2O3，ZrO2，TiO2，PbO，ZnO等氧化物类原料的晶型，特点及其转化。粘土三大矿物组成，每种组成的晶型结构特点，使用特性。长石类原料的种类、特点等。陶瓷常用的其他辅助原料等。本章难点：一些天然矿物的理论化学式，晶体结构及其高温下的转化规律，对陶瓷生产过程的影响等。第二章 坯体的工艺基础（14学时）2.1 坯体组成的确定2.1.1 陶瓷坯体的组成2.1.2 坯料配方的计算2.2 坯料的成型性能2.2.1 可塑泥团的成型性能2.2.2 泥

3、浆的成型性能2.2.3 压制用粉料的成型性能2.2.4 调整坯料性能的添加剂2.3 坯体的结构与形成2.3.1 坯体的显微结构2.3.2 普通陶瓷坯体形成过程的变化本章重点：配方计算包括由化学组成计算配方，由实验公式计算配方，由矿物组成计算配方，由分子式计算配方，以及更换原料时的重配计算；坯料的成型性能及影普通陶瓷坯体形成过程的物理化学变化。本章难点：配方计算包括由化学组成计算配方，由实验公式计算配方，由矿物组成计算配方，由分子式计算配方，以及更换原料时的重配计算。可塑泥团的流变特性，陶瓷泥浆的流变特性及影响因素。矿物煅烧时的变化。 第三章 釉层的工艺基础（6学时）3.1 釉料的组成3.1.1

4、 釉的分类3.1.2 确定釉料组成的依据3.1.3 釉料配方的计算3.2 釉层的形成3.2.1 釉层形成过程的反应3.2.2 釉料与坯体的作用3.2.3 釉层的显微结构3.3 釉层的性质3.3.1 釉层的物理化学性质3.3.2 坯-釉适应性3.3.3 釉的析晶本章重点：铅釉，石灰釉，长石釉的主要特性，釉料成分的种类，确定釉料组成的依据，釉料冷却过程的变化，釉的熔融温度范围，釉的粘度与表面张力，釉的化学稳定性，坯釉适应性，釉熔体的析晶过程，影响釉熔体析晶的因素，析晶对釉面光学性质的影响。本章难点：釉料加热过程的变化，釉层中气泡的产生，釉料与坯体的作用，长石质透明釉，乳浊釉的显微结构，釉的热膨胀性

5、，釉的弹性，釉的硬度，釉的介电性质。第四章 生产过程（16学时）4.1 原料的处理4.1.1 原料的精选4.1.2 原料的预烧4.1.3 原料的合成4.2 坯料的制备4.2.1 坯料的种类和质量要求4.2.2 原料的细粉碎4.2.3 泥浆的脱水4.2.4 造粒及陈腐和真空处理4.3 陶瓷成型方法与模具4.4 生坯的干燥 4.4.1 干燥的工艺问题4.4.2 干燥制度确定4.4.3 干燥方法4.5 施釉4.5.1 釉浆的制备4.5.2 施釉4.6 烧成4.6.1 烧成制度的制订4.6.2 低温烧成与快速烧成4.6.3 烧成新方法4.6.4 窑具本章重点：原料的加工过程，陶瓷制备的基本过程包括原料

6、精选、原料预烧、坯料的质量要求、坯料陈腐、成型方法、成型操作、干燥过程、制备釉浆基本施釉工艺、烧成制度的制订、窑具材质的类型、窑具的性质要求等。本章难点：助磨剂；新型模具，其他模具，模具的放尺；粘土的干燥敏感性，坯体干燥后性质的影响因素，烧成制度与产品性能的关系，热压烧结的原理等。第五章 历代名瓷欣赏（2学时）5.1 唐宋名窑及典型作品5.2 明清时代的瓷器本章重点：了解我国古代著名的窑址及代表作。学会简单评价瓷器的艺术及技术成就。本章难点：正确评价古瓷器并推测其生产工艺。六、教材和主要参考资料教材李家驹 陶瓷工艺学.中国轻工业出版社，2001参考资料（1）徐恒钧编. 材料科学基础. 北京工业

7、大学出版社，2001.10（2）布鲁克. 陶瓷工艺. 科学出版社，1999（3）西北轻工业学院等编 . 陶瓷工艺学. 轻工业出版社 ，1980（4）李家驹主编 .日用陶瓷工艺学.武汉工业大学出版社 ，1992 执 笔 人：吴任平 审 核 人：李湘祁 特种陶瓷教学大纲四年制本科 材料科学与工程专业用 36学时 2学分一、课程性质和任务特种陶瓷是材料科学与工程四年制本科生选修的一门专业课，内容主要包括特种陶瓷生产工艺原理、结构陶瓷和功能陶瓷等三大部分。其任务是让学生了解特种陶瓷材料的特性，掌握特种陶瓷的性能与组成、结构及制备工艺之间的相互关系。目的是使学生熟悉特种陶瓷主要生产过程及其原理，了解国内

8、外特种陶瓷生产和应用方面的知识，掌握新材料的设计与研究方法，具备从事材料研究与开发的基础知识和初步能力。二、课程学习目标和基本要求1、对能力培养的要求：要求学生掌握课程所讲授的有关基础知识和基本概念，了解特种陶瓷领域的最新发展动态和国内外最新科研成果，充分认识特种陶瓷在材料科学中的前沿地位，掌握特种陶瓷材料的主要生产工艺及其原理。为学好本课程，学生应具备一定的自学能力，预习与结构陶瓷和功能陶瓷性能相关的光、电、磁、声、热学等方面的知识，拓展知识面，为学习和工作打好基础。2、课程的重点和难点本课程的重点是讲授各种特种陶瓷材料的性能、制备方法、工作原理以及各种影响因素，要求学生从深层次理解特种陶瓷

9、材料的性能与组成、结构及制备工艺之间的关系。本课程的难点是材料的显微结构、工作原理以及影响材料性能的因素分析。3、先修课程及基本要求：特种陶瓷是无机非金属材料的一个重要分支，因此在选修本门课之前，应对传统陶瓷工艺原理有一个系统的了解。要求先修材料科学基础，材料工程基础，材料性能学，陶瓷工艺学等基础课和专业课。三、课程内容及学时分配1、教学基本内容第一篇 特种陶瓷生产工艺原理（8学时）第一章 概述（2学时）1.1 特种陶瓷的概念1.2 特种陶瓷的分类1.3 特种陶瓷的特性1.4 特种陶瓷的应用1.5 国内外研究发展现状本章重点：特种陶瓷的概念，特种陶瓷与传统陶瓷的区别，特种陶瓷的分类，特种陶瓷的

10、特性与主要用途。 本章难点：特种陶瓷的特性与用途。第二章 特种陶瓷的坯料配方与粉体制备（2学时）2.1 特种陶瓷原料2.2 特种陶瓷粉体的制备方法2.3 高性能陶瓷粉料的基本要求2.4 配料、混合与塑化本章重点：坯料组成表示法，粉体的基本物理性能，高性能陶瓷粉料的基本要求，塑化剂。本章难点：高性能陶瓷粉料的基本要求。第三章 特种陶瓷的成型方法（2学时）3.1 热压铸成型 3.2 可塑法成型3.3 干压成型3.4 等静压成型3.5 流延成型3.6 其它成型方法本章重点：热压铸成型、可塑法成型、等静压成型。本章难点：各种成型方法的工艺原理与技术要求。第四章 特种陶瓷的烧结（2学时）5.1 烧结机理

11、5.2 烧成制度5.3 陶瓷的显微结构5.4 影响烧结的主要因素5.5 烧结方法本章重点：气氛烧结，热压烧结、反应烧结。本章难点：烧成制度及影响烧结的主要因素。第二篇 结构陶瓷（12学时）第七章 氧化物陶瓷（6学时）7.1 氧化铝陶瓷7.2 氧化锆陶瓷7.3 氧化锆增韧陶瓷7.4 氧化镁陶瓷7.5 氧化铍陶瓷本章重点：氧化铝陶瓷的晶型，氧化铍和氧化镁陶瓷的主要特性，克服脆性的方法，氧化锆陶瓷的晶型转变及稳定化处理，氧化锆相变增韧机理，增韧氧化锆陶瓷材料及制备，。本章难点：氧化铝的晶型，氧化锆的晶型转化，氧化锆相变增韧机理。第八章 非氧化物陶瓷（4学时）8.1 碳化物陶瓷8.2 氮化物陶瓷本章重

12、点：碳化硅的晶型，碳化硅原料的制备，碳化硅陶瓷的烧结，碳化硅陶瓷材料的性质与应用，碳化钛陶瓷，碳化硼陶瓷；氮化硅的主要晶型，氮化硅的烧结方法，氮化硅粉末的合成，埋粉的作用，氮化硅陶瓷的性质与应用。本章难点：碳化硅原料的制备，氮化硅粉末的合成，获得高密度烧结氮化硅的条件。第九章 纤维补强陶瓷（2学时）9.1 陶瓷的断裂过程9.2 纤维补强陶瓷的补强原理9.3 陶瓷纤维的制备9.4 纤维补强陶瓷复合材料及应用本章重点：硅酸铝纤维：碳纤维与石墨纤维；纤维补强陶瓷的机埋：纤维补强陶瓷基复合材料制作要求；几种有希望的复合材料系统； 本章难点：纤维补强陶瓷的制备与机埋。第二篇 功能陶瓷（16）第十章 电介

13、质陶瓷（6学时）10.1 装置陶瓷10.2 铁电陶瓷10.3 压电陶瓷10.4 热释电陶瓷本章重点：铁电、压电、热释电陶瓷材料的特性，装置陶瓷、电容器陶瓷与热释电陶瓷的性能要求。本章难点：正逆压电效应，热释电效应。第十一章 半导体陶瓷（6学时） 11.1 预备知识11.2 热敏陶瓷11.3 气敏陶瓷11.4 其他敏感陶瓷本章重点：半导体陶瓷的特点，各类敏感陶瓷（包括热敏陶瓷，气敏陶瓷，压敏陶瓷，湿敏陶瓷，光敏陶瓷）的分类与应用。本章难点：敏感陶瓷元件的工作原理。第十二章 磁性陶瓷（2学时）12.1 磁性陶瓷的基本特性12.2 铁氧体的制造工艺12.3 铁氧体的种类与应用本章重点：磁性陶瓷的种类

14、与用途，铁氧体的制造工艺。本章难点：软磁铁氧体，硬磁铁氧体。第十七章 其他功能陶瓷（2学时）17.1 透明陶瓷17.2 导电与超导陶瓷2、课程相关的实践教学内容与实验该课程相关的实验教学内容见实验课程无机非金属材料基础实验、材料的合成、制备与加工与无机非金属材料综合实验中的相关内容。3、课外作业（形式、次数及具体内容）主要围绕下列内容完成课外作业：（1）基本概念；（2）配方与性能计算；（3）特种陶瓷的制备方法与基本要求；（4）生产工艺原理、技术要求与影响因素；（5）各种特种陶瓷的工作原理和主要用途；（6）特种陶瓷展望。四、使用大纲说明1、教学方法教学中应以系统讲授为主，学生自学为辅，适当组织课堂讨论；实践性较强的生产工艺及其原理，通过实验课加以巩固和提高。2、考核、考试方式与成绩结构课外作业占30%，平时表现占10%，期末笔试占60%。五、课程教学及主要参考书1、教科书李世普编.特种陶瓷工艺学.高等学校试用教材.武汉工业大学出版社，19972、主要参考书1 王零森编著. 特种陶瓷. 中南工业大学出版社. 2