精細陶瓷-時婧0001

1、中國海洋大學本科生課程大綱 課程名稱 精細陶瓷(Fine Ceramics) 課程代碼 072503201271 課程屬性 專業(yè)知識 課時/學分 32/2 課程性質 選修 實踐學時 0 責任教師 時賭 課外學時 0 課程屬性：公共基礎/通識教育/學科基礎/專業(yè)知識/工作技能，課程性質：必修、選修 一、課程介紹 1. 課程描述： 傳統(tǒng)陶瓷是指用天然硅酸鹽粉末等為主要原材料生產的產品，僅用于日用容器、 丄藝品及普通地磚等建筑材料，而不適用于工業(yè)用途。精細陶瓷是根據所要求的產品 性能，通過嚴格控制成分，利用現(xiàn)代化生產工藝控制制造出的高性能材料，廣泛應用 于高溫、腐蝕、電子及生物醫(yī)學領域等，是現(xiàn)代材料

2、科學發(fā)展最活躍的領域之一。精 細陶瓷一般可分為結構陶瓷和功能陶瓷材料兩大類，本課程除了分別詳細介紹這兩大 類陶瓷材料外，還包括精細陶瓷粉體的物理性能及制備、精細陶瓷的成型方法、精細 陶瓷的燒結等具體制備工藝流程。通過該課程的學習，要求同學們大致了解精細陶瓷 的分類、簡單制備方法及應用領域，掌握典型精細陶瓷的結構和性能特征、基本制備 方法及用途。 2. 設計思路： 精細陶瓷的制備一般包括原料的制備、成型、燒結等主要工藝，此外，精細陶瓷 一般分為結構陶瓷和功能陶瓷兩大類，本課程分別以精細陶瓷的制備和分類為主線， 主要介紹精細陶瓷的制備流程和一些典型的陶瓷材料，包括他們的結構性能及其最新 進展，旨在

3、進一步拓展高年級本科學生的知識視野，并對精細陶瓷材料的知識體系有 進一步的了解。課程內容主要包括七個模塊：緒論（精細陶瓷的基本概念）、精細陶 瓷粉體的物理性能及其制備、精細陶瓷成型方法、精細陶瓷的燒結、結構陶瓷、功能 陶瓷、陶瓷的金屬化與封接。 （1）緒論（精細陶瓷的基本概念）： 主要內容包括精細陶瓷材料的概念、特性、分類、應用領域及發(fā)展方向，要求同 學們了解精細陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷在原材料、制備方法及應用領域的主要區(qū)別，理解精細 陶瓷的各種特性，并掌握精細陶瓷的定義及分類。重點掌握精細陶瓷的分類及其特性。 （2）精細陶瓷粉體的物理性能及其制備： 主要內容包括精細陶瓷粉體的定義、物理性能及其制備方法

4、。要求同學們了解精 細陶瓷粉體的各種制備方法及方法的選擇依據，理解精細陶瓷粉體的物理性能及其對 陶瓷性能的影響，并掌握關于精細陶瓷粉體的一些基本概念如粒度及粒度的分布表征 等，和粉體主要制備方法的原理和特點。重點掌握精細陶瓷粉體的制備方法對陶瓷坯 體的性能影響。 （3）精細陶瓷成型方法： 主要內容包括配料的計算與制備、精細陶瓷的成型技術與方法。要求同學們了解 精細陶瓷的各種成型方法及技術的選擇依據，掌握主要成型方法的原理及特點。重點 掌握精細陶瓷的成型方法對坯體的性能影響。 （4）精細陶瓷的燒結： 主要內容包括精細陶瓷的燒結技術。要求同學們掌握關于精細陶瓷燒結的一些基本 概念，理解精細陶瓷的主

5、要燒結工藝、原理及特點。重點掌握精細陶瓷的燒結丄藝對 制品顯微結構的影響及燒結工藝的選擇。 （5）結構陶瓷： 主要內容包括結構陶瓷的定義及分類，典型結構陶瓷的晶體結構、制備工藝、性能 及應用，具體包括氧化物陶瓷（氧化鋁陶瓷、氧化鉗陶瓷、氧化鎂陶瓷、氧化披陶瓷）， 以及一些碳化物陶瓷和氮化物陶瓷。要求同學們了解主要結構陶瓷的類型、性能及應 用，理解與掌握氧化鋁、氧化箔、氮化硅、氮化硼、碳化硅等常用結構陶瓷的晶體結 構、制備工藝及其性能應用。重點掌握氧化鎧相變增韌機理，各種主要陶瓷材料的制 備丄藝流程及各個流程的主要U的。 （6）功能陶瓷： 主要內容包括功能陶瓷的定義及分類，典型功能陶瓷的特性分類

6、、制備丄藝、性能 及應用，包括磁性陶瓷、電介質陶瓷、鐵電陶瓷、超導陶瓷、敬感陶瓷、生物陶瓷。 要求同學們掌握功能陶瓷的相關物理特性及一些性能參數(shù)，了解典型功能陶瓷的生產 工藝和應用發(fā)展。重點掌握磁學的一些基本概念，電介質陶瓷的基本特性，鐵電陶瓷 的性能參數(shù)，及敬感陶瓷的半導化過程。 （7）陶瓷的金屬化與封接： 主要內容包括陶瓷材料的后續(xù)加工工藝及方法介紹。要求同學們了解陶瓷材料常用 的一些后續(xù)加工工藝及其U的，理解和掌握被銀法和燒結金屬粉末法的概念、流程和 所要遵循的原則。重點掌握被銀法的工藝流程及各個階段的主要作用。 3.課程與其他課程的關系 先修課程：材料科學基礎、無機非金屬材料概論。本課

7、程與這兩門課程密切相關, 是前面兩門課程的拓展和應用，主要是進一步拓寬高年級本科學生知識視野，并對無 機非金屬材料的知識體系有更進一步的了解。 二、課程目標 （1）了解精細陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷在原材料、制備方法及應用領域的主要區(qū)別，掌握 精細陶瓷的定義及主要應用領域。 （2）了解精細陶瓷的粉末制備技術、成型方法以及燒結技術。 （3）了解和掌握各類精細陶瓷中典型陶瓷材料的結構性能、特點及應用領域。 三、學習要求 精細陶瓷是一門涉及到經濟、工程和技術等諸多學科綜合性的課程，要求同學們 在校期間不僅要有扎實的理論基礎，而且要有一定的經濟常識和應用技術，做到理論 與實際相結合。要達到以上學習任務，學生必須：

8、 （1）按時上課，上課認真聽講，積極參與課堂討論。 （2）保質保量的按時完成課下作業(yè)，只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學習的內容。 （3）在前期各階段課外作業(yè)的基礎上，認真復習總結，迎接期末考試。 四、教學內容 內容順序 主題 訃劃 課時 主要內容概述 1.緒論 精細陶瓷的 概念介紹 2 精細陶瓷材料的概念、特點、應用及發(fā)展 2.精細陶瓷粉 體的物理性能 及其制備 精細陶瓷 粉體 2 精細陶瓷粉體的定義、物理性能及其制備方法 3.精細陶瓷成 型方法 精細陶瓷成 型方法 2 配料的計算與制備、陶瓷成型方法及特點 4.精細陶瓷的 燒結 精細陶瓷燒 結工藝 2 關于燒結的基本概念、燒結工藝及特點 5.結

9、構陶瓷 氧化鋁陶瓷 2 氧化鋁陶瓷的晶體結構、制備工藝、性能及應用 氧化鉗陶瓷 2 氧化箔陶瓷的晶體結構、制備工藝、性能及應用 氧化鎂、氧化 皺陶瓷 2 氧化鎂、氧化彼陶瓷的晶體結構、制備工藝、性能 及應用：碳化物陶瓷概論 碳化物和氮 化物陶瓷 2 碳化物和氮化物陶瓷的晶體結構、制備工藝、性能 及應用 6.功能陶瓷 誡性陶瓷 2 磁學基本概念和磁性陶瓷的制備工藝、性能及應用 電介質陶瓷 2 電介質陶瓷的制備工藝、性能及應用 佚電陶瓷 2 鐵電陶瓷的制備工藝、性能及應用 敏感陶瓷 2 敏感陶瓷的制備工藝、性能及應用 超導陶瓷 2 超導陶瓷的制備工藝、性能及應用 生物陶瓷 2 生物陶瓷的制備工藝、

10、性能及應用 7.陶瓷的金屬 化與封接 陶瓷的金屬 化與封接 2 陶瓷的后續(xù)加工工藝及方法介紹 &復習與總結 答疑 復習與總結 答疑 2 前七章內容的總結與復習，答疑 五、參考教材與主要參考書 1 李世普，特種陶瓷工藝學。武漢：武漢理工大學出版社，2003o 2 畢見強，特種陶瓷工藝與性能。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2008。 3 劉維良，先進陶瓷工藝學。武漢：武漢理工大學岀版社，2004o 4 張玉軍等編著，結構陶瓷材料及英應用北京?；瘜W工業(yè)出版社，20050 5 樊新民等編著，工程陶瓷及英應用。北京：機械工業(yè)岀版社，2006。 六. 成績評定 （-）考核方式A.閉卷考試：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其 他 （二