《无机材料科学基础教学大纲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机材料科学基础教学大纲（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、无机材料科学基础无机材料科学基础教学大纲教学大纲一、课程教学任务本课程是本专业的一门重要基础理论课程。详尽阐述了材料的结构、物性和化学反应的规律及相互间的联系，为专业课的学习提供理论平台，对今后从事技术工作，开发新材料、新工艺提供理论基础。二、教学环节安排1主要采用多媒体教学并结合实物和模型辅助课堂教堂。2每堂课后布置相应作业，作业量 2 小时以上。3每章结束后，都要出一道总结性试卷以及时巩固该章所学内容。4安排在第三学期学习，共计 78 学时左右。三、教材及主要参考书教材：无机材料科学基础 陆佩文主编 武汉理工大学出版社。参考书：材料学 、 结晶学和陶瓷物理化学 。四、课程主要内容及学时分配
2、第一章第一章 结晶学基础结晶学基础【教学目的】复习巩固结晶学基本知识，熟悉晶体的宏观和微观对称、晶体定向 和结晶符号、晶胞和空间群等结晶学基本知识，基本掌握结晶化学基本原理，为 学习以后内容打下基础。 【教学内容】结晶学基本知识，晶体化学基本原理 【教学重点】紧密堆积原理，鲍林规则 【教学难点】哥希密特结晶化学原理和鲍林规则 【更新、补充及自学内容】补充：晶体结构的国际符号体心，体心立方堆积 自学：晶体场理论和配位场理论 【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表，实物和模型 【课时分配】第二章第二章 晶体结构与晶体中的缺陷晶体结构与晶体中的缺陷【教学目的】熟悉各种典型无机化合物和硅酸盐晶体结构的
3、类型、结构和性能特学时分配节号内容学时 讲授讨论习题实验 1-1结晶学基本知识22 1-2晶体化学基本原理22 合计44点，基本掌握各种晶体结构缺陷的类型、形成规律及影响因素。 【教学内容】典型结构类型，硅酸盐晶体结构，晶体结构缺陷 【教学重点】NaCl、闪锌矿、纤锌矿、萤石、钙钛矿和尖晶石型晶体结构，层状 硅酸盐晶体结构，点缺陷，固溶体，非化学计量化合物。 【教学难点】硅酸盐晶体结构与性质特点，点缺陷方程 ， 固溶体， 非化学计量 化合物。 【更新、补充及自学内容】补充：方解石晶体结构 更新：闪锌矿与纤锌矿中四面体层的不同配置 【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表，教学模型 【课时分配】第
4、三章第三章 熔体和玻璃体熔体和玻璃体【教学目的】了解硅酸盐熔休和玻璃体的结构和特性，基本掌握硅酸熔体性质的 影响因素和玻璃形成规律。 【教学内容】熔体的结构，熔体的性质，玻璃的通性，玻璃的形成，玻璃的结构， 常见玻璃结构类型 【教学重点】熔体的粘度，玻璃形成的动力学条件和结晶化学条件 【教学难点】玻璃形成的动力学条件 【更新、补充及自学内容】补充：铝反常 自学：聚合物浓度计算方法 【教学方法压手段】多煤体课件展示图、表 【课时分配】第四章第四章 表面与界面表面与界面【教学目的】了解固体表面、界面的结构及性能特点和界面行为，基本掌握粘土 水系统胶体化学理论及基本性质。学时分配节号内容学时 讲授讨
5、论习题实验 2-1典型结构类型33 2-2硅酸盐晶体结构532 2-3晶体结构缺陷871 合计161312学时分配节号内容学时 讲授讨论习题实验 3-1熔体的粘度11 3-2熔体的性质112 3-3玻璃的通性0.50.5 3-4玻璃的形成3.51.52 3-5玻璃的结构11 3-6常见玻璃结构类型11 合计862【教学内容】固体的表面，界面行为，晶界，粘土水系统胶体化学 【教学重点】粘土的离子吸附与交换，粘土胶体的电动性质，粘土水系统的胶 体性质 【教学难点】粘土胶体的电动性质，粘土水系统的胶体性质，瘠性料的悬浮与 塑化 【更新、补充及自学内容】 自学：弯曲表面效应，晶界电荷 【教学方法及手段
6、】多媒体课件展示图 【课时分配】第五章第五章 相平衡相平衡【教学目的】基本掌握相平衡研究方法，掌握分析相图的方法与步骤，熟悉常用 硅酸盐系统相图在无机材科研究、开发和生产中的作用 【教学内容】硅酸盐系统相图相平衡特点，单元系统，二元系统，三元系统 【教学重点】SiO2、ZrO2：单元系统相图，生成不一致熔融化合物和有限固溶体 的二元系统相图，CaOSiO2：二元系统相图，生成不一致熔融化合物的三元系 统相图，CaOAl2O3SiO2及 K2OAl2O3SiO2，SiO2：三元系统相图 【教学难点】ZrO2相变增韧，生成不一致熔融化合物和有限固溶体的二元系统相 图，生成不一致熔融化合物的三元系统
7、相图，生成一个固相分解的二元化合物的 三元系统相图 【更新、补充及自学内容】补充：ZrO2相变增韧机理 更新：分析复杂三元系统相图方法 自学：MgOAl2O3SiO2系统，四元系统，交互三元系统 【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表、相图模型，习题课 【课时分配】第六章第六章 扩散与固相反应扩散与固相反应学时分配节号内容学时 讲授讨论习题实验 4-1固体的表面11 4-2界面行为11 4-3晶界11 4-4粘土-水系统胶体化学532 合计862学时分配节号内容学时 讲授讨论习题实验 5-1系统相图平衡特点33 5-2单元系统 5-3二元系统532 5-4三元系统871 合计161312【教学
8、目的】了解晶体中扩散和固相反应的特点，基本掌握扩散动力学和固相反 应动力学方程，掌握影响扩散和固相反应的因素 【教学内容】晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程，扩散过程的推动力、微 观机构与扩散系数，影响扩散的因素，固相反应及其动力学特征，固相反应的动 力学方程，影响固相反应的固素 【教学重点】扩散动力学方程的应用举例，质点迁移的微观机构与扩散系数，影 响扩散的因素，固相反应的动力学方程，影响固相反应的因素 【教学难点】扩散系数的物理意义，扩散的一般推动力，质点迁移的微观机构与 扩散系数，矿化剂对固相反应的影响 【更新、补充及自学内容】补充：不同机构中的迁移自由程 【教学方法及手段】多媒体课件
9、展示图、表 【课时分配】第七章第七章 相变相变【教学目的】了解相变的类型及特征，基本掌握马氏体、液固、液液相变过 程的热力学和动力学条件 【教学内容】相变的分类，液固相变过程热力学，液固相变过程动力学，液 液相变过程 【教学重点】马氏体相变，液固相变过程热力学，晶核形成条件，晶核形成过 程动力学，晶核生长过程动力学，总的结晶速率 【教学难点】马氏体相变，晶核形成条件，晶核形成过程动力学， 液相的不混溶现象 【更新、补充及自学内容】补充：钢铁及铁基合金中的相变 更新：马氏体相变 自学：分相的热力学理论，分相的动力学 【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表 【课时分配】学时分配节号内容学时 讲授讨
10、论习题实验 6-1晶体中扩散的基本特 点与宏观动力学方程1.51.56-2扩散过程的推动力、 微观机构与扩散系数1.51.56-3影响扩散的因素11 6-4固相反应及其动力学 特征0.50.56-5固相反应的动力学方 程4226-6影响固相反应的因素1.51.5 合计1082第八章第八章 烧结烧结【教学目的】了解烧结过程，基本掌握各种烧结过程的动力学方程及影响因素 【教学内容】概述，固态烧结，液相参与的烧结，晶粒生长与二次再结晶，影响 烧结的因素 【教学重点】烧结过程的推动力，扩散传质，溶解沉淀传质，各种传质机理分 析比较，晶粒生长与二次再结晶，影响烧结的因素 【教学难点】蒸发凝聚传质，扩散传质，流动传质，二次再结晶 【更新、补充及自学内容】补充：透明 Al2O3烧结要点 自学：特种烧结原理 【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表 【课时分配】学时分配节号内容学时 讲授讨论习题实验 7-1相变的分类22 7-2液-固相变过程热力学1.51.5 7-3液-固相变过程动力学3.51.52 7-4液-液相变过程11 合计862学时分配节号内容学时 讲授讨论习题实验 8-1概述0.50.5 8-2固态烧结22 8-3液相参与的烧结22 8-4晶粒生长与二次再结晶1.51.5 8-5影响烧结的因素111 合计871
