《无机材料工学》教学大纲 Inorganic material technology 课程编号：08020035 学时/学分：86/5 一、大纲说明 本大纲根据无机非金属材料工程专业2006版培养计划制订。 (一)教学对象 无机非金属材料工程专业本科学生 (二)教学目的与要求 本课程是无机非金属材料工程专业的专业课程，必修。 通过本课程的教学，使学生对无机材料生产的工艺原理和工艺过程有一个全面的掌握和 了解。课程着重介绍无机材料（主要是陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料）生产和制造过程中的 共性规律，以单元操作为重点系统介绍了无机材料的生产方法、生产过程、性能及其应用， 并加入新型无机材料制备新工艺和新技术内容，力求尽量反映当代无机材料新工艺、新技术 和新产品研究方面的进展和高新科技发展动向，给学生从事本专业的技术、科研、管理等工 作奠定基础。 (三)主要先修课程和后续课程 1、先修课程：物理化学，结品学与岩相学，无机材料科学基础，无机材料热工基础及 设备等。 2、后续课程：无机材料物理性能。 (四)教学方式与重点和难点 1、教学方式：本课程学习以教师讲授和学生自学相结合。要求学生具有较强的学习主 观能动性，课前要进行预习并认真自学课外书籍中的相关内容，注重培养学生的学习方法。 通过课堂提问加强教师与学生的互动，培养学生独立思考问题的能力，掌握良好的逻辑思维 方法和类比推理的理解记忆方法。老师重点讲解教学中的重点、难点，运用自行研制的CAI 课件，采用课堂讨论形式，课外辅导，提高学生参与意识，保证课堂教学效果。 2、重点和难点： 重点：陶瓷组成（普通陶瓷坯体、釉料的组成）；玻璃组成（玻璃组成设计）；水泥组 成（酸盐水泥熟料的组成，硅酸盐水泥熟料矿物组成设计）；耐火材料组成（耐火材料的组成 表征，硅质耐火材料的组成，铝质耐火材料的组成)；无机非金属矿物原料（硅质矿物原料， 钙质矿物原料，粘土类矿物原料，长石类矿物原料，其他原料)；玻璃的熔制（玻璃的熔 制过程，硅酸盐的形成，玻璃的形成、澄清、均化、冷却，影响玻璃熔制的工艺因素，熔制 新工艺和新技术)：熔体和玻璃体的相变（熔体的分相，熔体和玻璃体的成核与品体生长， 微品玻璃)：陶瓷的烧成（瓷胎的显微结构，陶瓷产品烧成缺陷分析）；耐火材料的烧成（耐
火材料砖坯在烧成过程中的物理化学变化，影响砖坯烧成的工艺因素)：水泥熟料的煅烧（水 泥熟料的形成过程，回转窑内的物料燬烧，悬浮预热和窑外分解，熟料冷却机)。 难点：配料计算（陶瓷配料计算，玻璃配料计算，水泥配料计算，配合料的称量），配 合料的制备工艺流程（陶瓷坯料的制备，陶瓷釉料的制备，玻璃配合料的制备，水泥生料的 制备，时火材料坯料的制备)：成形原理（流变学基础，粉体的成形机理，玻璃的成形机理， 硅酸盐水泥的水化和硬化，付火材料熔铸)：粉体的成形（注浆法成形，可塑法成形，压制 法成形，混凝士浆体的帝实法成形)：玻璃的成形（玻璃成形方法的分类，玻璃的成形制度， 平板玻璃的成形)：干燥原理（影响干燥速率的因素）：熔体和玻璃体的相变（熔体的分相， 熔体和玻璃体的成核与品体生长，微品玻璃)：陶瓷的烧成（瓷胎的显微结构， (五)考核方式 考试。 二、教学内容 (一)无机材料的组成 1.掌捏陶瓷组成（陶瓷坯、釉料组成的表示方法，普通陶瓷坯体、釉料的组成） 2.掌握玻璃组成（玻璃组成概述，玻璃组成设计，氧化物玻璃的组成）为 3.掌握水泥组成（酸盐水泥熟料的组成，陆酸盐水泥熟料矿物组成设计，通用水泥的组 成)： 4.掌握翻火材料组成（耐火材料的组成表征，硅质耐火材料的组成，铝质耐火材料的 组成，镁质时火材料的组成，硅铝质耐火材料的组成，镁铝质耐火材料的组成，含结耐火材 料的组成)。 (二)无机材料原料 1.堂握概述（原料的分类，原料的选择）： 2.掌握无机非金属矿物原料（硅质矿物原料，钙质矿物原料，粘土类矿物原料，长 石类矿物原料，其他原料)： 3.了解无机合成原料（氧化物原料，非氧化物原料）：各种工业废渣。 4.掌握射火材料组成（耐火材料的组成表征，硅质耐火材料的组成，钳质耐火材料的 组成，镁质耐火材料的组成，硅铝质火材料的组成，镁铝质耐火材料的组成，含铬耐火材 料的组成)。 (三)原料的加工与处 1.掌握破碎工艺与设备（破碎工艺流程，破碎设备，粉摩工艺流程，粉磨设备）： 2.了解粉体的分级工艺与设备（粉体的分领原理，分级技术，分级设备）。 (四)配合料的制备 1.掌握配合料制备的要求和质量控制： 2.掌握配料计算与称量（陶瓷配料计算，玻璃配料计算，水泥配料计算，配合料的称
量)，配合料的制备工艺流程（陶瓷坯料的制备，陶瓷釉料的制备，玻璃配合料的制备，水 泥生料的制备，耐火材料坯料的制备)方 3.掌挥配合料的混合与均化（配合料的均化与表征，陶瓷泥料的混练和陈化，玻璃配 合料的混合，水泥生料的均化工艺) (五)熔制与相变 1,掌握玻璃的熔制（玻璃的熔制过程，硅梭盐的形成，玻璃的形成、澄清、均化、冷 却，影响玻璃熔制的工艺因素，熔制新工艺和新技术)： 2.掌握玻璃熔制过程中的缺陷气态夹杂物（气泡）、晶态夹杂物（结石）、玻璃念夹杂 物（条纹、线道和节瘤）： 3.了解熔体和玻璃体的相变（熔体的分相，熔体和玻璃体的成核与品体生长，微品 玻璃，熔耐火材料的品化)。 (六)成形 1.掌握成形原理（流变学基础，粉体的成形机理，术分在粉体成形过程中的作用，玻 璃的成形机理，硅酸盐水泥的水化和硬化，耐火材料熔待)： 2.掌捏颗粒料的粒化（转动粒化，喷雾干燥粒化）：粉体的成形（注浆法成形，可塑 法成形，压制法成形，混凝士浆体的密实法成形)： 3.掌握玻璃的成形（玻璃成形方法的分类，玻璃的成形制度，平板玻璃的成形，玻璃 纤维的成形，容器玻璃制品的成形，时火材料熔体范铸)。 (七)物料及制品的脱水与干燥 1.学握干燥原理（物料中水分的性质，物料的干燥过程，影响干燥速率的因素，制品 在干燥过程中的收缩和变形)： 2.掌握干燥方法（热风干燥，电热干燥，辐射干燥）： 3.掌挥干燥工艺制度（干燥速率，干燥介质的温度与湿度，干燥介质的流速与流量，令 压点的控制)： 4.掌握干燥与脱水设备（颗粒料的干燥设备，坯体的干燥设备，浆料的脱水设备）。 (八)烧成与煅烧 1.掌握慨述（烧成与煅烧的基本概念，烧成与缎烧过程）： 2.掌握陶瓷的烧成（陶瓷坯釉在烧成过程中的物理化学变化，瓷胎的显微结构，陶瓷 的烧成方式的选择，陶瓷产品烧成缺陷分析)： 3.掌握耐火材料的烧成（耐火材料砖坯在烧成过程中的物理化学变化，影响砖坯烧成 的工艺因素，不同耐火材料制品的烧成)： 4.学挥烧成制度与烧成设备（烧成制度的确定，烧成设备）： 5.学挥水泥熟料的煅烧（水泥熟料的形成过程，矿化剂及微量元素对水泥熟料煅烧的 影响，水泥熟料燈烧设备，回转棉内的物料煅烧，悬浮预热和窄外分解，熟料冷却机，水 泥熟料的立宗烧)
三、实验内容 本课程另开设45学时的实验课，详见《无机材料工学实验》教学大纲。 四、教学环节及学时分配 教学环节说明：本课程总学时为86学时，教学环节包括：讲课、课堂讨论、案例教学、 课外辅导等，其学时分配见表。 《无机材料工学》课程教学学时分配 总学 其中 课外铺导/ 备 教学内容 时 实验上机其他 课外实践 课 (一)无机材料的组成 108 (二)无机材料原料 109 2 (二)原料的加工与处理 6 6 (四)配合料的制备 1816 (五)熔制与相变 87 (六)成形 1412 (七)物料及制品的脱水与干燥 6 6 (八)烧成与煅烧 14 12 总计 86 76 10 五、选用教材及主要参考书 1、选用教材：宋晓岚，叶昌.无机非金属材料工艺学).北京：化学工业出版社，2007. 2、主要参考书： [山姜建华.无机非金属材料工艺原理M.北京：化学工业出版社，2005 [2]李家驹.陶瓷工艺学M).北京：中国轻工业出版社，2004. [3)】宋晓岚.无机材料科学基础[M小.北京：化学工业出版社，2005. 制订人：夏清陈曙光 审核人：叶昌 批准人：刘洪波