“无机材料工学”课程教学方案 一、概况 1、教学班级：无机非金属材料工程专业无机材料工程2007-1、2、3班(0003197-01教 学班)，79人。 2、课程性质：专业必修课 3、相关课程情况：先修课程结晶学与岩相学、无机材料科学基础、无机材料热工过 程及设备、主要后续课程一无机材料物理性能、毕业设计（论文） 4、学时/学分：806（本期全部完成） 5、上课时间：2009-2010学年2学期，1-16周，周一5-6节（双周），周三1-2节，周 五3-4节. 6、上课地点：周一（双周），云综教B-304:周三，云综教B-307:周五，云综教B-208。 二、本课程的教学目的、任务、特点 1、教学目的：为学生将来从事无机非金属材料的开发、制备、生产工艺技术控制及 管理莫定基础。 2、教学任务：传授学生以无机非金属材料制备原理和工艺及其控制为基础的，着重 介绍无机材料中陶瓷、玻璃、水泥、混凝土等材料生产和制造的规律和特点的知识。同时 联系当前无机材料的生产实际和技术发展水平，介绍无机材料新工艺、新技术和新产品研 究方面的进展。 3、课程特点：专业性强，涉及的知识面广，与生产实践密切相关。 三、课程教学的重点和难点内容 重点：普通陶瓷坯体组成、玻璃组成设计：酸盐水泥熟料的组成，硅酸盐水泥熟料刊 物组成设计：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中硅质矿 物原料、粘土类矿物原料，长石类矿物原料：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：熔体的分相， 熔体和玻璃体的成核与晶体生长，微晶玻璃：瓷胎的显微结构，陶瓷产品烧成缺陷分析： 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：水泥熟料的形成 过程，回转窑内的物料煅烧，悬浮预热和窑外分解，熟料冷却机。 难点：陶瓷配料计算，玻璃配料计算，水泥配料计算，影响干燥速率的因素：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使化，耐火材料熔铸： 熔体的分相，熔体和玻璃体的成核与晶体生长：瓷胎的显微结构。 1
从课程总体难点而言，学生有一定感性认识，且无机材料种类繁多，课程内容多，零 碎，知识涉及面广，学生有些乏味心理。 四、解决重点、难点教学内容的教学方法及教学手段 1、教学内容的处理上改革，摒弃了传统上对无机非金属材料类各种不同材料（玻璃、 陶瓷、水泥等)工艺的分别介绍，突出共性的单元工艺，注重无机非金属材料类各种不同材 料（玻璃、陶瓷、水泥等）之间的共性与相互渗透，淡化了无机非金屈材料类别界限，改纵 为横，举一反三，避免重复，提高教学效率。 2、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：提高教学效果。 3、布置课后作业，批改作业，观察了解学生掌握知识的情况，讲解掌握不好的知识 点。 4、结合生产实习了解到的实际制造工艺讲课，讲解难点内容，加深理解。 5、参考多种无机非金属材料工艺原理、陶瓷工艺学等专业教材和专业参考书自行制 作了“无机材料工学课程教学辅助课件”，并在无机非金属材料专业学生的本课程教学中 使用。运用多媒体课件教学方法与手段，保证和提高教学效果。 6、结合自己的科研成果讲课，提高学生学习兴趣。 五、课程教学环节的处理形式（课前、课堂、课后、考试等） 1、对教师的要求：课前认真备课，课堂主要讲解讲解重点和难点。 2、对学生的要求：课前预习，课后独立完成布置的作业，并要求广泛阅读专业杂志。 3、作业：详见学时分配表中作业项。 4、考核方式：考试。 总评成绩由以下2个部分组成： (1)课程闭卷考试成绩 占80%， (2)平时表现评分（出勤、纪律、作业完成等情况）》 占20%. 六、选用教材及主要参考书 1、选用教材：宋晓岚，叶昌.无机材料工艺学[M.北京：冶金工业出版社，2007.9 2、主要参考书： [1]姜建华.无机非金属材料工艺原理[.北京：化学工业出版社，2005. [2]李家驹.陶瓷工艺学.北京：中国轻工业出版社，2004. [3]宋晓岚.无机材料科学基础[.北京：化学工业出版社，2005. 七、学时分配
课堂 课外讨 章节 教学内容 总学时 课讨论 作业题 论、辅导 第1章无机材料的组成 11 1 20题选做4题 第2章无机材料原料 12 12 0 17题洗做3题 第3章配合料制备 14 122 30题，选做3题 第4章物料及制品的脱水与干燥 4 4 0 13题选做2题 除随堂答 第5章熔制 10 9 10题选做3题 疑外，另安 第6章 成型 12 11 15题选做4题 挂5次答疑 第7章 烧成与煅烧 12 11 15题选做2题 第8章加工与处理 2 第9章新型无机材料工艺 合计 74 6 22顿 八、各章节教学方案 第1章无机材料组成(12学时) 了解玻璃组成概述，竿握玻璃组成设计，学握钠钙硅酸盐玻璃的组成。掌握硼硅酸盐 玻璃的组成和其它酸盐玻璃的组成，竿握其他氧化物玻璃组成，了解非氧化物玻璃的组成， 了解有色容器和器皿玻璃、光学玻璃、遮阳和护目镜片玻璃的组成。学握陶瓷坏、釉料组 成的表示方法，掌握普通-日用陶瓷坏体（长石质瓷、绢云母瓷、骨灰瓷、滑石质瓷）组成， 掌握普通陶瓷坯体（电瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷）组成掌握耐火材料的组成表征，硅质耐 火材料的组成和铝质耐火材料的组成，了解镁质耐火材料的组成、硅铝质耐火材料的组成、 镁铝质耐火材料的组成、含锆耐火材料的组成。掌握酸盐水泥熟料的组成，掌握硅酸盐水 泥熟料矿物组成设计，了解通用水泥的组成。 第2章原料(12学时) 竿握原料的分类、原料质量的重要性、原料的选择：了解无机非金属矿物原料概述， 学握硅质矿物原料。掌握粘土类矿物原料的工艺性能。掌握长石类矿物原料、云母类矿广物 原料。了解高铝质、钙质原料、镁质原料及其他原料。了解各工业废渣作为无机材料原的 使用。了解原料的热处理其他熟料，掌握原料合成、铝硅镁质熟料、镁质熟料和镁钙质熟 料，了解辅助性原料的种类、化学组成，各种作用。 第3章配合料制(14学时) 掌握配合料制备的要求和流程；掌握水分、粒度调控和表面改性。掌握玻璃配料计算 (难点)。掌握陶瓷（耐火材料）坯料配料计算（难点），掌握陶瓷釉料配料计算。掌握水 泥配料计算（难点），了解称量原理。掌握粉料的均质化过程原理、粉料的均质化程度。 3
掌握混合，混练和陈化 第4章干燥及脱水(4学时) 掌握干燥原理（难点），掌握干燥方法（热风干燥，电热干燥，辐射干燥）。掌握干燥 工艺制度，了解干燥与脱水设备（颗粒料的干燥设备，坯体的干燥设备，浆料的脱水设备）。 第5章熔制(10学时) 掌握玻璃熔制的变化类别和阶段，掌握硅酸盐的形成以及玻璃的形成。掌握玻璃的澄 清、均化以及冷却：了解玻璃熔制的工艺制度。掌握玻璃熔制用耐火材料的种类，掌握耐 火材料侵蚀的影响因素，掌握窑炉不同部位的耐火材料侵蚀机理：了解各种耐火材料的侵 蚀过程。掌握玻璃的各种缺陷的特征和形成机理。掌握玻璃的电熔：了解耐火材料的电熔。 第6章成形(12学时) 掌握流变学原理以及玻璃成型的传热原理。掌握颗粒学成型原理以及硅酸盐水泥的水 化和硬化原理。了解玻璃成型的种类：掌握容器玻璃制品的模成型。掌握玻璃纤维及平板 玻璃的成型。掌握颗粒料压缩法、可塑法及注浆法成型：了解浆体密实法成型。 第7章烧成(12学时) 学握无机非金屈材料的高温烧结原理、过程及类型：了解影响烧结的相关因素。学握 硅酸盐水泥熟料的形成过程：了解微量元素与矿化剂对熟料煅烧的彭响。掌握回转窑内的 物料煖烧过程：了解悬浮预热和窑外分解。掌握陶瓷坯体在烧成过程中的物理化学变化： 了解瓷胎的显微结构。掌握黏土制品的烧成：了解硅砖和镁砖的烧成。了解烧成相关工艺 及设备：了解特种烧结技术。 第8章加工和处理(2学时) 学握内应力产生的原因以及玻璃的退火与钢化工艺：了解熔体和玻璃体的相变。了解 玻璃与陶瓷的封接技术，了解冷加工以及表面处理技术。了解釉饰相关工艺，了解高温涂 层的相关技术。 第9章新型无机材料工艺(2学时) 掌握溶胶一凝胶法的工艺原理：了解溶胶一凝胶法的相关工艺方法。掌握蒸发法、溅 射法以及离子镀等相关的物理气相沉积技术的原理。掌握化学气相沉积的原理：了解化学 气相沉积的装置及工艺。 方案制定与实施人：刘其城、夏清 2010-2-28