全部课程 >无机非金属材料工学    Technology of Inorganic Nonmetal Materials

课程基本信息

课程编码:02B30310

课程类别:未设置

先修课程:材料科学基础,材料工程基础,粉体工程

适用专业:无机非金属材料专业

开课院部:材料科学与工程学院

课程负责人:曹宏
课程教学团队:
课程资源:
没有资源记录!

课程展示


课程简介

材料学学科体系由成分、结构、性能和制备工艺四个部分构成,无机非金属材料工学是其中重要的组成部分之一。课程旨在让学生掌握无机非金属材料主要种类的生产工艺,所述主要无机非金属材料种类包括玻璃、陶瓷、水泥和混凝土,生产工艺内容包括:原料、配方、工艺原理、典型工艺流程、典型工艺参数、主要工艺设备的作用与原理、生产过程中产生的三废及其处理方法,此外课程内容还包括生产工艺对材料结构、性能的影响。通过本课程学习应基本掌握制备主要无机非金属材料的工艺过程、工艺原理、主要工艺设备的作用和原理;掌握传统无机非金属材料制备工艺的共性以及相互间的差别;弄清制备工艺对材料结构、性能的影响关系;了解制备工艺的最新进展。

The discipline system of Materials science and engineering consists of compositions, structures, properties and technology,of which technology of inorganic nonmetallic materials is of the most  significance. This course is aiming at letting students learn to the production process of  major types of inorganic nonmetallic materials which includes glass,ceramics, cement and concrete, while the production process contents introduction of raw materials,formula,production  principles,typical production process,typical production parameter,main production equipment and three kinds of industrial waste and its environment-friendly treatment. And this course also discusses the influence that the production process have on material structure and properties. Through learning this course should be the basic grasp of the basic process in main inorganic non-metallic material preparation, process principle, main function and principle of process equipment are learned to. Meanwhile, the students also should master the traditional inorganic non-metallic materials preparation technology of commonness and difference between each other. Finally, the students should not only find out the influence of preparation process on structure and properties of materials, but also know the latest progress of preparation technology.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

能够将专业知识用于解决复杂工程问题。

H

2

问题分析

能够应用学科基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。

H

3

设计/开发解决方案

 

 

4

研究

 

 

5

使用现代工具

 

 

6

工程与社会

能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

M

7

环境和可持续发展

能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

M

8

职业规范

 

 

9

个人和团队

 

 

10

沟通

 

 

11

项目管理

 

 

12

终身学习

具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

L

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

总论

1.前言

2.生产过程的共性与个性

3.典型生产工艺流程

1.学科背景

2.共性

3.个性

2

理论讲授

玻璃概述

1.玻璃定义与共性

2.玻璃的微观结构与缺陷

3.玻璃的热历史

4.玻璃成分-结构-性能之间的关系

1.玻璃共性

2.玻璃的热历史

3.热历史对其性能的影响

2

理论讲授

玻璃的着色与脱色

1.离子着色

2.半导体着色

3.金属胶体着色

4.玻璃的脱色

1.着色

2.脱色

2

理论讲授

玻璃原料

1.概述

2.主要原料

3.辅助原料

4.碎玻璃

1.原料

2.澄清剂

2

理论讲授

玻璃配合料制备

1.原料的选择原则

2.配合料计算

3.配合料制备工艺

4.配合料的质量检验

1.计算方法

2.工艺流程

2

理论讲授

玻璃熔制

1.概述

2.硅酸盐形成和玻璃形成

3.玻璃液的澄清和均化

4.玻璃液的冷却

5.不同类型玻璃熔窑的温度制度

1.工艺原理

2.池窑

3.澄清

4.均化

3

理论讲授

玻璃成形

1.影响玻璃成型的

2.成形制度的制定

3.吹制成型

4.拉制成型

5.浮法生产平板玻璃

1.吹制成型

2.浮法

3.成型制度

3

理论讲授

玻璃后处理

1.玻璃的退火

2.玻璃的淬火

3.玻璃深加工

1.退火工艺

2.热应力

2

理论讲授

特种玻璃简介

1.微晶玻璃

2.光导纤维

1.微晶玻璃

2.光纤

2

理论讲授

玻璃深加工工艺

 

 

2

讨论

十一

陶瓷原料

1.粘土类原料

2.长石类原料

3.滑石和硅灰石

1.工艺性质

2.可塑性

3.触变性

2

理论讲授

十二

陶瓷配方设计与计算

1.坯、釉料组成的表示方法

2.配方计算依据

3.配方计算方法

1.实验公式

2.配方

3

理论讲授

十三

坯料制备

1.坯料的种类和质量要求

2.原料的热处理

3.坯料制备的一般流程

4.各类坯料的制备流程

5.坯料的质量控制

1.质量要求

2.分类

3.工艺流程

2

理论讲授

十四

陶瓷成型

1.可塑成型

2.注浆成型

3.压制成型

4.成型模具

1.工艺原理

2.成型设备

4

理论讲授

十五

生坯干燥

1.干燥原理与生坯变化

2.干燥制度与排除缺陷

3.干燥方法与应用

1.生坯变化

2.干燥速率

2

理论讲授

十六

釉料和装饰

1.釉的作用、分类和性质

2.釉浆制备及施釉工艺

3.陶瓷的装饰

1.釉

2.釉浆

3.施釉

1

理论讲授

十七

陶瓷烧成

1.陶瓷烧成时的物理化学变化

2.坯体宏观性能和显微结构在烧成中的变化

3.特种陶瓷烧结机理

4.陶瓷烧成制度

5.陶瓷烧成质量分析

6.烧成新工艺

1.烧成

2.性能和结构的变化

3.烧结机理

4

理论讲授

十八

普通陶瓷各论

1.日用陶瓷

2.建筑陶瓷

1.日用陶瓷

2.建筑陶瓷

2

理论讲授

十九

陶瓷工艺进展

 

 

2

讨论

二十

水泥生产概述

1.胶凝材料、水泥的定义与分类

2.硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的标准

3硅酸盐水泥的生产方法

4.硅酸盐水泥生产的主要工艺流程

1.胶凝材料

2.水泥

3.标准

2

理论讲授

二十一

硅酸盐水泥熟料的组成

1.硅酸盐水泥熟料的化学组成

2.硅酸盐水泥熟料的矿物组成

3.硅酸盐水泥熟料的率值

4.熟料矿物组成的计算及换算

1.矿物组成

2.熟料率值

3.相互关系

3

理论讲授

二十二

水泥原料及配料计算

1.水泥原料

2.水泥配料计算

3.水泥生料的制备工艺

1.配料计算

2.工艺流程

3

理论讲授

二十三

硅酸盐水泥熟料的煅烧

1.生料在煅烧过程中的物理、化学变化

2.回转窑内的生料煅烧

3.悬浮预热器和窑外分解窑内的生料煅烧

4.熟料冷却

1.煅烧原理

2.悬浮预热器

3.窑外分解窑

4

理论讲授

二十四

粉磨工艺

1.物料性质对粉磨的影响

2.粉磨粒度和入磨物料粒度

3.粉磨系统和粉磨设备

1.物料性质

2.粉磨工艺

3.风扫磨

4

理论讲授

二十五

生产控制与均化

1.原料、燃料的预均化

2.生料的均化

3.生产控制简介

1.预均化堆场

2.均化库

2

理论讲授

二十六

常见水泥品种

1.通用水泥

2.部分特种水泥概述

1.通用水泥

2.特种水泥

2

理论讲授

二十七

混凝土基本知识

1.混凝土常识调查

2.混凝土用途

3.混凝土组成

4.混凝土工艺过程

1.混凝土

2.组成

2

理论讲授

二十八

普通混凝土的原材料

1.普通混凝土的定义

2.水泥的生产工艺和性能

3.硅酸盐水泥生产

4.各组分在混凝土中的作用及选择

1.组分

2

理论讲授

二十九

普通混凝土配合比设计

1.配合比表示方法

2.配合比设计所需要达到的目的

3.三个重要参数

4.普通混凝土配合比设计

5.配合比设计步骤

1.配合比

2.设计

3.表示方法

2

理论讲授

三十

普通混凝土的水化和结构形成

1.水泥的凝结硬化

2.水泥的水化放热反应过程及水化阶段

3.水泥水化反应中微观结构形成机理

4.水泥水化导电特性

1.水化

2.凝结

3.硬化

4.机理

4

理论讲授

三十一

新拌混凝土和硬化混凝土性能

1.新拌混凝土性能、施工工艺、硬化混凝土性能之间的关系

2.分类和基本概念

3.新拌混凝土性能

4.硬化混凝土性能

1.新拌混凝土

2.硬化混凝土

3.性能

4

理论讲授

三十二

普通混凝土的配制和运输

1.混凝土的配制工艺

2.混凝土运输至工地、现场内部运输时间和拌和控制

1.配制工艺

2.运输时间

2

理论讲授

三十三

普通混凝土的浇筑和成型

1.混凝土浇筑

2.混凝土密实成型

1.浇注成型

2.密实

2

理论讲授

三十四

普通混凝土的养护

1.什么是养护:时间、温度、湿度

2.养护的作用和必要性

3.养护三要素分别与混凝土强度发展之间的关系

4.养护方法介绍的选择

1.养护

2.制度

3.方法

2

理论讲授

三十五

其它混凝土介绍

1.SCC

2.RPC

3.FRC

1.SCC

2.RPC

3.FRC

2

理论讲授

三十六

生产中的三废及处理

1.大气污染及其防治

2.废水污染及其处理

3.噪声及其防治

1.粉尘

2.废水

3.噪声

2

理论讲授

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

闭卷

45

 

2

平时成绩

期中考试

1次

45

 

3

分组讨论

2次

0

 

4

平时表现

出勤率

10

 

5

 

 

 

 

学生学习建议

一、除了上课看教材更应看一些课外读物

1)     林宗寿等.无机非金属材料工学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,1999

2)     西北轻工业学院.玻璃工艺学.第一版.北京:轻工业出版社,1982

3)     武汉建筑材料工业学院.玻璃工艺原理.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)

4)     王承遇.日用玻璃.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)

5)     沈威.水泥工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)

6)     胡道和.水泥工业热工设备.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)

7)     李家驹.日用陶瓷工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)

8)     章秦娟.陶瓷工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003

9)     R.W. 卡恩,P.哈森,E.J.克雷默主编.材料科学与技术丛书—陶瓷工艺(17A卷,第17B) .第一版.北京:科学出版社,1999

10)  西北轻工业学院.陶瓷工艺学.第一版.北京:中国轻工业出版社,1997(重印)

11)  华南理工.陶瓷工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,1996(重印)

二、需要掌握的主要内容

1.      掌握玻璃、陶瓷、水泥制备的工艺流程;

2.      掌握制备非金属材料主要工艺阶段的工艺原理,如原料、配方、制备原理、成型原理等;

3.      理解主要工艺设备的作用和工作原理;

4.      理解制备工艺对材料成分、结构、性能的影响,以及改善材料性能的工艺制度;

5.      了解无机非金属材料制备工艺的现状和发展方向。

课程改革与建设

  • 学习方法建议

1. 充分利用网络资源,搜索观看相关视频

2. 关注行业重大事件;

3. 在网上观看其它相关国家级或省级精品资源共享课或视频公开课。

  • 学生课外阅读参考资料
  1. 谢俊林 主编.无机非金属材料工学.第一版.北京: 化学工业出版社,2011
  2. 林宗寿等.无机非金属材料工学.第四版.武汉:武汉工业大学出版社,2010
  3. 江建华 主编.无机非金属材料工艺原理.第一版.北京:化学工业出版社,2005
  4. 西北轻工业学院.玻璃工艺学.第一版.北京:轻工业出版社,1982
  5. 武汉建筑材料工业学院.玻璃工艺原理.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)
  6. 王承遇.日用玻璃.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)
  7. 沈威.水泥工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)
  8. 胡道和.水泥工业热工设备.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)
  9. 李家驹.日用陶瓷工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003(重印)
  10. 章秦娟.陶瓷工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,2003
  11. R.W. 卡恩,P.哈森,E.J.克雷默主编.材料科学与技术丛书—陶瓷工艺(第17A卷,第17B卷) .第一版.北京:科学出版社,1999
  12. 西北轻工业学院.陶瓷工艺学.第一版.北京:中国轻工业出版社,1997(重印)
  13. 华南理工.陶瓷工艺学.第一版.武汉:武汉工业大学出版社,1996(重印)
  14. 李玉寿主编,《混凝土原理与技术》,华东理工大学出版社,2011.
  15. Sidney Mindess, et al 《Concrete》, Prentice Hall; Second edition, 2002

课程文档下载

课程大纲下载         课程历年试题下载         课程教学日历下载         

课程其它文档下载

本站 所有信息归:武汉工程大学教务处 版权所有 鄂ICP064787

技术支持: 北京文华在线教育科技股份有限公司    建议在IE8以上浏览器1024*768分辨率下浏览本站