教学大纲 一、教学目标和基本要求 “陶瓷科学与工艺学”是材料科学与工程系的一门研究生专业 课，讲授陶瓷材料的制备、加工及工艺过程原理，特别是制备 方法、工艺过程原理、性能与结构关系。使学生基本了解和掌 握有关的知识与技能，为研制和探索新材料及其应用打下基础： 二、课程简介 中文：陶瓷材料是现代科技和社会经济持续发展的重要支柱， 而材料制备科学和工艺，是获得高技术新材料的关键和核心。 本课程主要涉及到陶瓷材料的制备方法，工艺过程原理，常见 制备问题和解决办法，以及与材料结构和性能的关系。侧重介 绍各种材料制备方法、技术原理、常见制备问题和解决办法等 知识
教学大纲 一、教学目标和基本要求 “陶瓷科学与工艺学”是材料科学与工程系的一门研究生专业 课，讲授陶瓷材料的制备、加工及工艺过程原理, 特别是制备 方法、工艺过程原理、性能与结构关系。使学生基本了解和掌 握有关的知识与技能，为研制和探索新材料及其应用打下基础。 二、课程简介 中文：陶瓷材料是现代科技和社会经济持续发展的重要支柱, 而材料制备科学和工艺, 是获得高技术新材料的关键和核心。 本课程主要涉及到陶瓷材料的制备方法，工艺过程原理，常见 制备问题和解决办法，以及与材料结构和性能的关系。侧重介 绍各种材料制备方法、技术原理、常见制备问题和解决办法等 知识
教学大纲 三、教学重点、难点 教学重点：材料制备方法、技术的基本原理和工艺关键、制备中常见问题。 教学难点：技术原理、烧结过程及制备中常见问题分析 四、参考书籍 1.《陶瓷导论》W.D.Kingery等著，清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室译。 高登教育出版社 2.《陶瓷工艺学》 张锐主编，化学工业出版社 3.《结构陶瓷》谢志鹏著，清华大学出版社 4.《无机非金属材料手册》（上、下），江东亮、李龙土、欧阳世翕、施剑林主编。 5.《中国材料科学与工程大典》（第8卷上、第九卷下），江东亮、李龙土、欧阳世翕、 施剑林主编。 6.《材料工程基础一现代陶瓷工程学》刘杏芹编 (1996年) 7.《特种陶瓷工艺学》，李世普主编，武汉理工大学出版社 8.《实用陶瓷材料手册》，张玉龙、马建平主编，化学工业出版社 9.《粉末治金与陶瓷成型技术》，刘军、佘正国编，化学工业出版社 10. 《陶瓷材料显微结构与性能》，张金升，张银燕等编著，化学工业出版社 11.《无机材料物理性能》关振铎等编著，清华大学出版社 12《硅酸盐物理化学》李丽霞等编著，天津大学出版社
教学大纲 三、教学重点、难点 教学重点: 材料制备方法、技术的基本原理和工艺关键、制备中常见问题。 教学难点: 技术原理、烧结过程及制备中常见问题分析 四、参考书籍 1.《陶瓷导论》W.D. Kingery等著，清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 译。 高登教育出版社 2.《陶瓷工艺学》 张锐主编， 化学工业出版社 3.《结构陶瓷》谢志鹏著，清华大学出版社 4.《无机非金属材料手册》（上、下）， 江东亮、李龙土、欧阳世翕、施剑林 主编。 5.《中国材料科学与工程大典》（第8卷上、第九卷下），江东亮、李龙土、欧阳世翕、 施剑林 主编。 6.《材料工程基础—现代陶瓷工程学》 刘杏芹编 （1996年） 7.《特种陶瓷工艺学》，李世普主编，武汉理工大学出版社 8.《实用陶瓷材料手册》，张玉龙、马建平主编， 化学工业出版社 9.《粉末冶金与陶瓷成型技术》， 刘军、佘正国编， 化学工业出版社 10.《陶瓷材料显微结构与性能》， 张金升，张银燕等编著，化学工业出版社 11.《无机材料物理性能》关振铎等编著，清华大学出版社 12《硅酸盐物理化学》李丽霞等编著，天津大学出版社
教学安排 第一章绪论 (2学时+1) 第二章无机非金属村料的结构 (4学时) 第三章粉体村料制备工艺学 (9学时+3) 课堂作业 (2学时) 第四(1)章成型概述+加压成型 (3学时) 第四章陶瓷浆料制备工艺学 (2学时) 第四(2)章塑性成型(e.g.注浆成型+凝胶注模) （2学时) 第四(3)章 回塑成型 (e.g.挤压成型) (1学时) 第五章烧结 (10学时+2) 课堂作业 (2学时) 第六、七章加工与陶瓷开裂问题 (3学时) 文章+学生ppt (2学时) 第八章陶瓷膜 (2学时) 大总结 (4学时) 第十一章热点问题（上转换十多铁十能源） (3+3学时)
教 学 安 排 第一章 绪论 （2学时+1） 第二章 无机非金属材料的结构 （4学时） 第三章 粉体材料制备工艺学 (9学时+3) 课堂作业 (2学时） 第四（1）章 成型概述+加压成型 （3学时） 第四章 陶瓷浆料制备工艺学 （2学时） 第四（2）章 塑性成型（e.g.注浆成型+凝胶注模)（2学时） 第四（3）章 可塑成型（e.g.挤压成型) （1学时） 第五章 烧结 （10学时+2） 课堂作业 (2学时） 第六、七章 加工与陶瓷开裂问题 （3学时） 文章+学生ppt (2学时） 第八章 陶瓷膜 （2学时） 大总结 (4学时） 第十一章 热点问题（上转换+多铁+能源） （3+3学时）
学习陶瓷有什么用处？ ①收藏： ②航天 军工 青花斗彩《紫螺) 宜兴紫砂壶 古陶瓷 ③研究： 图意示林E乳怕痴鹃品#母式立个两由：Oi阳丰-罔 依靠甲醇燃料电池驱动的扬声器系统样机 热电转换系统 多铁陶瓷
学习陶瓷有什么用处？ ① 收藏: 宜兴紫砂壶 古陶瓷 ② 航天、 军工 ③ 研究： 依靠甲醇燃料电池驱动的扬声器系统样机 热电转换系统 多铁陶瓷
学习陶瓷有什么用处？ ④产业化： 激光陶瓷 金属卤灯 电光陶瓷 ⑤陶吧： 公爱泥 维泥陶吧 购配 软陶创作之美
学习陶瓷有什么用处？ ④ 产业化: 激光陶瓷 电光陶瓷 ⑤ 陶吧： 金属卤灯
内容提要 一、材料分类 二、 陶瓷的概念与分类 三、 陶瓷原料 四、陶瓷的发展历史 五、主要研究单位 六、陶瓷制备流程、设备及分析手段 七、陶瓷制备举例：透明陶瓷
内容提要 一、材料分类 二、陶瓷的概念与分类 三、陶瓷原料 四、陶瓷的发展历史 五、主要研究单位 六、陶瓷制备流程、设备及分析手段 七、陶瓷制备举例：透明陶瓷
一、材料分类 绪论 ◆从材料形态上分：（关联材料制备技术开发研究） 单晶材料，多晶材料，非晶（玻璃）材料，粉体，薄膜，纤维 ◆从材料物性上分：（关联材料的物理化学学科研究） 高强材料，超硬材料，高温材料，导电材料，绝缘材料，激光材 料，磁性材料，铁电材料，电光材料，声光材料，压电材料，热 电材料 ◆从应用性能上分：（关联材料的应用研究） 结构材料，耐火材料，耐酸材料，研磨材料，光学材料，感光 材料，电工材料 ◆从应用领域上分：（关联材料的技术集成和应用） 信息材料，生物材料，能源材料，建筑材料，家装材料
信息材料, 生物材料, 能源材料, 建筑材料，家装材料， 从材料形态上分：（关联材料制备技术开发研究） 单晶材料，多晶材料，非晶（玻璃）材料，粉体，薄膜, 纤维 从材料物性上分: （关联材料的物理化学学科研究） 高强材料, 超硬材料, 高温材料, 导电材料，绝缘材料, 激光材 料, 磁性材料, 铁电材料，电光材料，声光材料,压电材料, 热 电材料 结构材料, 耐火材料, 耐酸材料, 研磨材料,光学材料, 感光 材料,电工材料 从应用性能上分：（关联材料的应用研究） 从应用领域上分:（关联材料的技术集成和应用） 8 一、材料分类 绪 论
材料分类 绪论 √从化学组成上分类： (关联材料的基础研究) 材料的四大家族 金属与合金材料 无机非金属材料 有机高分子 (聚合物)材料 复合材料 可 可 0 钢铁材料，有色金 氧化铝，氧化锆 塑料，人造橡胶 上述三种材料之间或同 属，钛合金，储氢 单晶硅，砷化镓 合成纤维，聚乙 类材料之间的相互复合 合金Ni5La,记忆合 硫化锌，碳化硅 烯，聚氯乙稀， 如包层材料，细粒混合 金Ti一Ni,强磁合金 氮化硅，氮化硼 ABS,环氧树脂， 材料，粒子分散增强材 SmCo5, 碳纤维，金刚石 感光树脂，聚酰 料，纤维增强材料等， 超导合金Nb3Sn, 纳米碳管， 亚砜，尼龙，聚 纤维增强金属（玻璃钢， 海绵金属(AI、Mg、 复合氧化物 四氟乙烯，合成 硼纤维/铝)，纤维增 Ni.) 橡胶（氯丁橡胶， 强橡胶，纤维增强塑料， 上海硅所 氟橡胶)涤纶， 氧化锆增韧氧化铝，超 沈阳金属所 锦纶，及中空纤 硬合金WC-Co,超导电 维 缆（超导/导电），保护涂 层 上海有机所
材料的四大家族 金属与合金材料 有机高分子 （聚合物）材料 无机非金属材料 复合材料 钢铁材料，有色金 属，钛合金，储氢 合金Ni5La，记忆合 金Ti－Ni，强磁合金 SmCo5， 超导合金Nb3Sn， 海绵金属（Al、Mg、 Ni.） 氧化铝，氧化锆 单晶硅，砷化镓 硫化锌，碳化硅 氮化硅，氮化硼 碳纤维，金刚石 纳米碳管, 复合氧化物 塑料，人造橡胶 合成纤维，聚乙 烯，聚氯乙稀， ABS，环氧树脂， 感光树脂，聚酰 亚砜，尼龙，聚 四氟乙烯，合成 橡胶（氯丁橡胶， 氟橡胶）涤纶， 锦纶，及中空纤 维. 上述三种材料之间或同 类材料之间的相互复合， 如包层材料，细粒混合 材料，粒子分散增强材 料，纤维增强材料等， 纤维增强金属（玻璃钢， 硼纤维/铝），纤维增 强橡胶, 纤维增强塑料, 氧化锆增韧氧化铝, 超 硬合金WC-Co, 超导电 缆(超导/导电),保护涂 层 沈阳金属所 上海硅所 上海有机所 一、材料分类 绪 论 从化学组成上分类： （关联材料的基础研究）
绪论 一、材料分类：性能比较 金属 高分子 陶瓷 生物相容性 不太好 较好 很好 耐侵蚀性 除贵金属外，其他 化学稳定，耐腐蚀， 化学稳定，耐腐蚀，不 表面易变质 但可能降解 易氧化、水解或降解 耐热性 较好，耐热冲击 受热易变形，易老化 热稳定性好，耐热冲击 强度 很高 差 高 耐磨性 不太好，磨损产物 不耐磨 耐磨性好，有一定润滑 污染周围组织 性 成型、加工 非常好，有延展性， 加工性好，有一定韧 无延展性，脆性大，易 性 可任意形状 性 成型，可各种形状
金属 高分子 陶瓷 生物相容性 不太好 较好 很好 耐侵蚀性 除贵金属外，其他 表面易变质 化学稳定，耐腐蚀， 但可能降解 化学稳定，耐腐蚀，不 易氧化、水解或降解 耐热性 较好，耐热冲击 受热易变形，易老化 热稳定性好，耐热冲击 强度 很高 差 高 耐磨性 不太好，磨损产物 污染周围组织 不耐磨 耐磨性好，有一定润滑 性 成型、加工 性 非常好，有延展性， 可任意形状 加工性好，有一定韧 性 无延展性，脆性大，易 成型，可各种形状 一、材料分类：性能比较 绪 论
●优秀的稳定性 SiC对HF酸以外的无机酸都有较强抵抗力； AO3连HF酸都奈何不了它； Z0,作发热元件，在2000一2200℃高温下可工作1000小时 ●优越的力学性能 SiC在室温下弯曲强度为14000kg/cm2,可与优质合金钢媲美； 特别是当温度升高时，金属会软化，强度急剧下降；但SC不同， 温度上升高达1300℃时，强度反而有所提高。 高温不易变形，提高了可靠性，延长了部件寿命，代替金属作刀 具、轴承、发动机等。 日本、美国先后做成了SN4发动机，困难为陶瓷脆性大
优秀的稳定性 SiC对HF酸以外的无机酸都有较强抵抗力； Al2O3连HF酸都奈何不了它； ZrO2作发热元件，在2000－2200 ℃高温下可工作1000小时 优越的力学性能 SiC在室温下弯曲强度为14000kg/cm2，可与优质合金钢媲美； 特别是当温度升高时，金属会软化，强度急剧下降；但SiC不同， 温度上升高达1300 ℃时，强度反而有所提高。 高温不易变形，提高了可靠性，延长了部件寿命，代替金属作刀 具、轴承、发动机等。 日本、美国先后做成了Si3N4发动机，困难为陶瓷脆性大。 11