《陶瓷工艺原理》教学大纲课程名称:陶瓷工艺原理课程类别(必修/选修):选修课程英文名称:PrinciplesofCeramicsProcessing其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:32/2.0/2.0先修课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料科学基础、材料现代分析方法后续课程支撑:材料物理性能授课时间:1-16周,周二3-4节(21级1班)、周二5-6节(21授课地点:周二3-4节(21级1班,6B-302)、周二5-6节(21级2班,6A-403)、级2班)、周三5-6节(22级1班(专升本))周三5-6节(22级1班(专升本),6A-402)授课对象:2021材料科学1班和2班,2022材料1班(专升本)开课学院:材料科学与工程学院在课教师姓名/职称:陈德良/教授、檀付瑞/讲师、邵蒙蒙/讲师答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用面对面、微信群问答方式:2.每次布置或发放作业时,采用集中讲解方式:3.平日通过工作群、网上论坛或留言进行答疑:4.课外时间的答疑辅导安排通过微信、电话、邮件等方式随时进行课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()使用教材:《陶瓷工艺学》第二版张锐,王海龙,许红亮等主编,化学工业出版社2023年教学参考资料:1,《陶瓷工艺学》第二版马铁成主编,中国轻工业出版社,2012年2.《陶瓷工艺原理》,刘康时等编,华南理工大学出版社1990年3.《先进陶瓷工艺学》,刘维良主编,武汉理工大学出版社2004年(Introduction to ceramics》,W.D.Kingery etal, AWiley-Interscience press, 1976.4.5课程简介:《陶瓷工艺原理》作为材料科学与工程专业方向本科生的专业选修课程,对于培养陶瓷行业的专业技术人员具有重要意义。陶瓷材料具有悠久的历史,迄今仍在日常生活、诸多工业领域和国民经济发展中起着重要的作用。本课程主要讲述陶瓷科学概述、陶瓷原料、陶瓷釉料、陶瓷成型及干燥、陶瓷烧结、陶瓷加工,以及典型陶瓷材料案例分析等内容,目的在于使学生熟悉陶瓷生产中共同的工艺过程及过程中发生的物理一化学变化,掌握工1
1 《陶瓷工艺原理》教学大纲 课程名称:陶瓷工艺原理 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Principles of Ceramics Processing 总学时/周学时/学分:32/2.0/2.0 其中实验/实践学时:0 先修课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料科学基础、材料现代分析方法 后续课程支撑:材料物理性能 授课时间: 1-16 周,周二 3-4 节(21 级 1 班)、周二 5-6 节(21 级 2 班)、周三 5-6 节(22 级 1 班(专升本)) 授课地点:周二 3-4 节(21 级 1 班,6B-302)、周二 5-6 节(21 级 2 班,6A-403)、 周三 5-6 节(22 级 1 班(专升本),6A-402) 授课对象: 2021 材料科学 1 班和 2 班,2022 材料 1 班(专升本) 开课学院:材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称:陈德良/教授、檀付瑞/讲师、邵蒙蒙/讲师 答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用面对面、微信群问答方式;2.每次布置或发放作业时,采用集中讲解方式;3.平日通过工 作群、网上论坛或留言进行答疑;4.课外时间的答疑辅导安排通过微信、电话、邮件等方式随时进行。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文(√)其它( ) 使用教材:《陶瓷工艺学》第二版 张锐,王海龙,许红亮等主编,化学工业出版社 2023 年 教学参考资料:1. 《陶瓷工艺学》第二版 马铁成主编,中国轻工业出版社,2012 年 2. 《陶瓷工艺原理》,刘康时等编,华南理工大学出版社 1990 年 3. 《先进陶瓷工艺学》,刘维良主编,武汉理工大学出版社 2004 年 4. 《Introduction to ceramics》, W.D. Kingery et al, A Wiley-Interscience press, 1976. 课程简介:《陶瓷工艺原理》作为材料科学与工程专业方向本科生的专业选修课程,对于培养陶瓷行业的专业技术人员具有重要意义。陶瓷材料具有悠 久的历史,迄今仍在日常生活、诸多工业领域和国民经济发展中起着重要的作用。本课程主要讲述陶瓷科学概述、陶瓷原料、陶瓷釉料、陶瓷成型及干 燥、陶瓷烧结、陶瓷加工,以及典型陶瓷材料案例分析等内容,目的在于使学生熟悉陶瓷生产中共同的工艺过程及过程中发生的物理-化学变化,掌握工
艺因素对陶瓷产品结构与性能的影响,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,为毕业后从事专业工作打下必要的基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1(知识目标):1.3.具备解决材料科学与工程领域复C1.能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识熟悉、掌握陶瓷材料的制备工艺与加工流程及背后遵循的杂工程问题所需的专业知识及应用能用于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。力。原理,并能根据具体的复杂工程实践做出适当的选择。目标2(能力目标)能够根据所学科学知识的基本原理识别和判断陶瓷材料2.2.能够通过文献研究获得相关信息,C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原工程的关键环节和参教:能够分析陶瓷材料加工与应用的形成解决材料科学与工程领域复杂工理,识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与特定需求、确定具体的研发目标:能够根据目标所选取适程问题的多种备选方案。工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。当的原材料与基础工艺并确定研发方案。目标3(素质目标)12.1.能正确认识材料科学与工程等相培养学生作为一名材料科学相关技术人员所必须具备的C12具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习关理论与技术的发展趋势与规律,树立和适应发展的能力。意志坚强、刻苦务实、勤精进取、思维捷,乐于创新的自主学习、终身学习的意识。科学态度:满足技术管理、产品研发、生产管理的需求。理论教学进程表授课学时教学内容(置点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学模式教学方法作业安排师数点)程目标2
2 艺因素对陶瓷产品结构与性能的影响,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,为毕业后从事专业工作打下必要的基 础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1(知识目标): 熟悉、掌握陶瓷材料的制备工艺与加工流程及背后遵循的 原理,并能根据具体的复杂工程实践做出适当的选择。 1.3. 具备解决材料科学与工程领域复 杂工程问题所需的专业知识及应用能 力。 C1. 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识 用于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。 目标 2(能力目标) 能够根据所学科学知识的基本原理识别和判断陶瓷材料 工程的关键环节和参数;能够分析陶瓷材料加工与应用的 特定需求、确定具体的研发目标;能够根据目标所选取适 当的原材料与基础工艺并确定研发方案。 2.2. 能够通过文献研究获得相关信息, 形成解决材料科学与工程领域复杂工 程问题的多种备选方案。 C2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理,识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与 工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。 目标 3(素质目标) 培养学生作为一名材料科学相关技术人员所必须具备的 意志坚强、刻苦务实、勤精进取、思维敏捷,乐于创新的 科学态度;满足技术管理、产品研发、生产管理的需求。 12.1. 能正确认识材料科学与工程等相 关理论与技术的发展趋势与规律,树立 自主学习、终身学习的意识。 C12 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。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容(重点、难点、课程思政融入 点) 教学模式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
(线上/混合式/线下陶瓷材料的概念:陶瓷材料的分类方案(重点):陶瓷材料生产的一股工艺流程(难点):陶瓷的科学与艺术价值及其对论述中国陶瓷与中目标1社会的影响。讲授华文化发展的关陈德良线下教学2第一讲绪论1联。课程思政融入点:中国陶瓷发展简史及其对中国、世界文明进程作用及影响,培养学生的爱国精神。黏土的化学组成、矿物组成和颗粒组成的具体含义及作用:高岭石、蒙脱石化学组成、晶体结构、性质和用途(难点):问答题:陶瓷原料目标2黏土的工艺性质,及其在陶瓷生产中的线下教学讲授邵蒙蒙6第二讲陶瓷原料的分类,黏土的主2-4作用:陶瓷工业的原料类型(重点):了要化学组成解原料质量与陶瓷生产工艺、产品性能的关系:陶瓷粉体概念及其物理性能(重点):常见的粉体制备方法。陶器和瓷器坏料的类型与组成:坏料组问答题:制备釉用成的表示方法(重点):釉的作用、特点:目标1邵蒙蒙2讲授线下教学氧化物的种类、作5第三讲陶瓷釉料釉用氧化物的作用和原料来源,釉料组用和来源分的种类(难点)3
3 (线上/混合式 /线下 1 第一讲 绪论 陈德良 2 陶瓷材料的概念;陶瓷材料的分类方案 (重点);陶瓷材料生产的一般工艺流程 (难点);陶瓷的科学与艺术价值及其对 社会的影响。 课程思政融入点:中国陶瓷发展简史及 其对中国、世界文明进程作用及影响,培 养学生的爱国精神。 线下教学 讲授 论述中国陶瓷与中 华文化发展的关 联。 目标 1 2-4 第二讲 陶瓷原料 邵蒙蒙 6 黏土的化学组成、矿物组成和颗粒组成 的具体含义及作用;高岭石、蒙脱石化学 组成、晶体结构、性质和用途(难点); 黏土的工艺性质,及其在陶瓷生产中的 作用;陶瓷工业的原料类型(重点);了 解原料质量与陶瓷生产工艺、产品性能 的关系;陶瓷粉体概念及其物理性能(重 点);常见的粉体制备方法。 线下教学 讲授 问答题:陶瓷原料 的分类,黏土的主 要化学组成 目标 2 5 第三讲 陶瓷釉料 邵蒙蒙 2 陶器和瓷器坯料的类型与组成;坯料组 成的表示方法(重点);釉的作用、特点; 釉用氧化物的作用和原料来源,釉料组 分的种类(难点) 线下教学 讲授 问答题:制备釉用 氧化物的种类、作 用和来源 目标 1
课程思政融入点:介绍我国陶瓷“颜色釉”的发展历史源远流长,从白瓷到窑变釉色,整个历程都谱写着中国艺术陶瓷的慢长发展史,后发学生发扬我们的民族智慧。成型的概念、成型方法的选择:注浆成型问答题:(1)半干法、可塑成型法、干压成型法和等静压压制成型中坏体易成型法等成型工艺方法(重点):注浆成于出现层裂的原型过程中的物理-化学变化、干法压制目标1讲授/小组因:(2)结合干燥第四讲陶瓷坏体檀付瑞的基本成型原理和坏体的变化。(难点)线下教学66-8讨论过程曲线说明干燥成型与干燥坏料中水分的分类:生坏的干燥过程及过程的各个阶段坏特点(重点):影响干燥速度的主要因素,体发生了哪些变确定干燥介质参数的依据(重点):干燥化。方法及干燥缺陷陶瓷烧结的基本概念和基本理论:影响(1)问答题简迹陶瓷烧结的主要影响因素,陶瓷烧结过陶瓷烧结的烧结程中的变化,陶瓷烧成制度及其对产品讲授/小组驱动力,阐释其第五讲陶瓷的烧陈德良线下教学69-11性能的影响规律(重点):特殊烧成方法、目标2结讨论影响因素。原理及特色,特种烧结原理、工艺特点及(2)聚焦一篇关于相关设备(难点)。陶瓷烧结的英文文4
4 课程思政融入点:介绍我国陶瓷“颜色 釉”的发展历史源远流长,从白瓷到窑变 釉色,整个历程都谱写着中国艺术陶瓷 的慢长发展史,启发学生发扬我们的民 族智慧。 6-8 第四讲 陶瓷坯体 成型与干燥 檀付瑞 6 成型的概念、成型方法的选择;注浆成型 法﹑可塑成型法﹑干压成型法和等静压 成型法等成型工艺方法(重点);注浆成 型过程中的物理-化学变化﹑干法压制 的基本成型原理和坯体的变化。(难点) 坯料中水分的分类;生坯的干燥过程及 特点(重点);影响干燥速度的主要因素, 确定干燥介质参数的依据(重点);干燥 方法及干燥缺陷 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题:(1)半干 压制成型中坯体易 于出现层裂的原 因;(2)结合干燥 过程曲线说明干燥 过程的各个阶段坯 体发生了哪些变 化。 目标 1 9-11 第五讲 陶瓷的烧 结 陈德良 6 陶瓷烧结的基本概念和基本理论;影响 陶瓷烧结的主要影响因素,陶瓷烧结过 程中的变化,陶瓷烧成制度及其对产品 性能的影响规律(重点);特殊烧成方法、 原理及特色,特种烧结原理、工艺特点及 相关设备(难点)。 线下教学 讲授/小组 讨论 (1)问答题:简述 陶瓷烧结的烧结 驱动力,阐释其 影响因素。 (2)聚焦一篇关于 陶瓷烧结的英文文 目标 2
献,采用PPT方式课程思政融入点:从学科发展史及技术跟同学汇报或分演进等方面引导学生思考科技进步对民享。族振兴、经济发展的影响,进而激发学生责任心、上进心等核心价值观。釉料的特点、性质:施釉工艺方法和烧(1)陶瓷施釉的轴方法(重点):隔瓷表面金属化的方法作用。(2)聚焦一及用途(重点):陶瓷表面改性新技术(难篇关于陶瓷表面金点)第六讲陶瓷的加讲授/小组檀付瑞线下教学2目标312-13属化或表面改性的课程思政融入点:中国陶釉从无至有,从讨论工英文文献,小组分早期到巅峰的发展历程体现出的不断探工采用PPT方式跟索和精益求精的精神,培养学生的爱国同学汇报或分享。情怀,激发学生创新意识。(1)查阅文献资料,闸述氧化锆陶瓷的工艺过程及应用进展。(2)阐述能源领阐释题:自主选择域的陶瓷材料,并例举其一与同学们分目标3第七讲典型陶瓷一种陶瓷陶瓷,闸享。(3)调研第三代半导体)及加工过程陈德良线下教学615-16讲授/小组案例分析释其组成特点、制的陶瓷材料。讨论备过程、性能特征课程思政融入点:培养理论联系实践、学及应用场景。以致用的理念,树立科技报国理想n
5 课程思政融入点:从学科发展史及技术 演进等方面引导学生思考科技进步对民 族振兴、经济发展的影响,进而激发学生 责任心、上进心等核心价值观。 献,采用 PPT 方式 跟同学汇报或分 享。 12-13 第六讲 陶瓷的加 工 檀付瑞 4 釉料的特点﹑性质;施釉工艺方法和烧 釉方法(重点);陶瓷表面金属化的方法 及用途(重点);陶瓷表面改性新技术(难 点) 课程思政融入点:中国陶釉从无至有,从 早期到巅峰的发展历程体现出的不断探 索和精益求精的精神,培养学生的爱国 情怀,激发学生创新意识。 线下教学 讲授/小组 讨论 (1)陶 瓷 施 釉 的 作用。(2)聚焦一 篇关于陶瓷表面金 属化或表面改性的 英文文献,小组分 工采用 PPT 方式跟 同学汇报或分享。 目标 3 15-16 第七讲 典型陶瓷 案例分析 陈德良 6 (1)查阅文献资料,阐述氧化锆陶瓷的 工艺过程及应用进展。(2)阐述能源领 域的陶瓷材料,并例举其一与同学们分 享。(3)调研第三代半导体)及加工过程 的陶瓷材料。 课程思政融入点:培养理论联系实践、学 以致用的理念,树立科技报国理想 线下教学 讲授/小组 讨论 阐释题:自主选择 一种陶瓷陶瓷,阐 释其组成特点、制 备过程、性能特征 及应用场景。 目标 3 -