07310580無機材料學(xué)教學(xué)大綱

1、無機材料學(xué)課程編號學(xué)分學(xué)時先修課程適用專業(yè) 教材 開課學(xué)院07310580(Fundamentals of inorganic materials science)4.568 （其中：講課學(xué)時 ：68 實驗學(xué)時 ：0 上機學(xué)時 ：0） 無機化學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ) 無機非金屬材料工程無機材料科學(xué)基礎(chǔ) ，曾燕偉，武漢理工大學(xué)出版社， 2012.4 材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程的性質(zhì)與任務(wù) 無機材料學(xué)是無機非金屬材料工程專業(yè)的一門主干課程， 是學(xué)習(xí)該專業(yè)其它專業(yè)課 程必需先修的課程和重要的基礎(chǔ)。無機材料學(xué)的基本任務(wù)是：1. 掌握膠體分散體系的基本原理和基本應(yīng)用方法；2. 掌握相平衡和無

2、機材料熱力學(xué)的基本原理；3. 掌握材料制備過程中擴散、固相反應(yīng)的動力學(xué)原理；4. 掌握無機材料相變和燒結(jié)熱力學(xué)與動力學(xué)的基本原理及基本應(yīng)用方法， 了解無機 材料的化學(xué)組成 -結(jié)構(gòu)制備 性能之間相互關(guān)系的基本規(guī)律。無機材料學(xué)為從事無機材料研究和制備提供必需的基礎(chǔ)理論知識，通過理論分析、 必要的計算訓(xùn)練和有關(guān)實驗，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實際，分析問題和解決問題的能力。二、課程的基本內(nèi)容及要求第一章、 膠體分散體系1、教學(xué)內(nèi)容（ 1） 固液兩相系統(tǒng)膠體化學(xué)（ 2） 納米材料中的界面2、基本要求（ 1） 掌握粘土的荷電性、粘土離子的吸附與交換，掌握粘土 水系統(tǒng)的電動性質(zhì) 和膠體性質(zhì)。（ 2） 了解納米材料中

3、的界面特性第二章、相平衡1、教學(xué)內(nèi)容（1）硅酸鹽系統(tǒng)相平衡特點（2）單元相圖（3）（4）（5）（6）二元相圖三元相圖 交互系統(tǒng)三元相圖 四元相圖1）2）3）4）5）6）掌握硅酸鹽系統(tǒng)相平衡特點； 了解常見硅酸鹽系統(tǒng)單元相圖； 掌握二元相圖的特點、類型，析晶過程判定方法和析晶過程中各相成分 的計算方法，了解常見硅酸鹽系統(tǒng)二元相圖； 掌握三元相圖的特點、類型，掌握三元復(fù)雜相圖析晶過程的判定方法和 析晶過程中各相成分的計算方法，掌握非平衡狀態(tài)下三元系統(tǒng)的析晶過 程，了解常見硅酸鹽系統(tǒng)三元相圖； 了解交互系統(tǒng)三元相圖的基本原理；了解四元相圖的基本原理。擴散第三章、1、教學(xué)內(nèi)容（1）（2）（3）晶體中擴

4、散的基本特點與宏觀動力學(xué)方程 擴散過程的推動力、微觀機構(gòu)與擴散系數(shù) 固體材料中的擴散及影響擴散的諸因素2、基本要求（1）（2）掌握 Fick 第一定律、 Fick 第二定律及其應(yīng)用； 理解擴散過程的推動力及擴散的微觀機構(gòu)，掌握擴散系數(shù)的意義，了解非化 學(xué)計量化合物中擴散的特點； 掌握晶體組成、化學(xué)鍵、結(jié)構(gòu)缺陷及溫度和雜質(zhì)對擴散的影響。第四章、固相反應(yīng) 1、教學(xué)內(nèi)容（1）（2）（3）（4）2、基本要求（1）了解固相反應(yīng)的動力學(xué)特征；固相反應(yīng)及其動力學(xué)特征 固相反應(yīng)的動力學(xué)方程 影響固相反應(yīng)的因素 固相反應(yīng)熱力學(xué)2、基本要求（2）掌握固相反應(yīng)的楊德爾方程、金斯特林格方程和卡特方程，掌握這幾個方程

5、的適用條件；（3）了解影響固相反應(yīng)的各種因素。（4）掌握各種固相反應(yīng)的熱力學(xué)計算方法第五章、相變 1、教學(xué)內(nèi)容 （1） （2） （3） （4） 2、基本要求 （1） （2） （3） （4）相變的基本特征相變熱力學(xué) 相變動力學(xué) 結(jié)晶與晶體生長 了解相變的分類和特點； 了解固態(tài)相變的基本類型和特征； 掌握相變過程的不平衡狀態(tài)和相變過程的推動力，掌握晶核形成的條件； 掌握固相變過程晶核形成過程動力學(xué)和晶核生長過程動力學(xué)， 以及總的結(jié)晶 速率和析晶過程。第六章、燒結(jié) 1、教學(xué)內(nèi)容 （7） （8） （9） （10） （11） （12） 2、基本要求 （1） （2） （3） （4） （5）概述固態(tài)燒結(jié) 液

6、相參與的燒結(jié) 晶粒生長與二次再結(jié)晶 影響燒結(jié)的因素 特種燒結(jié)原理 掌握燒結(jié)的定義與推動力，理解燒結(jié)模型；掌握固態(tài)燒結(jié)的蒸發(fā) 凝聚傳質(zhì)機理和擴散傳質(zhì)機理； 掌握有液相參與的燒結(jié)的流動傳質(zhì)機理和溶解 沉淀傳質(zhì)機理； 理解晶粒生長過程與二次再結(jié)晶過程； 了解影響燒結(jié)的各種因素；了解特種燒結(jié)原理。三、課程學(xué)時分配章節(jié)講課實驗上機一、膠體分散體系8二、相平衡16三、擴散10四、相變14五、固相反應(yīng)10六、燒結(jié)10四、大綱說明1、課后布置一些思考題或習(xí)題供學(xué)生練習(xí)有助于理解教學(xué)內(nèi)容。2、根據(jù)學(xué)生要求安排二 一三次課堂討論和習(xí)題課。五、參考書目及學(xué)習(xí)資料無機材料科學(xué)基礎(chǔ).陸佩文編著，武漢工業(yè)大學(xué)出版社，無機

7、材料科學(xué)基礎(chǔ).張其土編著，華東理工大學(xué)出版社，1、2、3、4、5、6、7、19912006無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ).樊先平等編著，浙江大學(xué)出版社，2004無機材料化學(xué).林建華編著，北京大學(xué)出版社，2006無機材料物理化學(xué).賀蘊秋編著，同濟大學(xué)出版社，2005無機材料科學(xué).（日）足立吟也，（日）島田昌彥編，化學(xué)工業(yè)出版社.1988無機材料物理化學(xué).葉瑞倫等編，中國建筑工業(yè)出版社1986制定人：劉軍審定人：劉軍批準人：楊娟2013年4月8日課程簡介課程編碼：課程名稱：英文名稱：學(xué) 分：學(xué) 時：課程內(nèi)容：無機材料學(xué)是無機非金屬材料工程專業(yè)的一門主干課程， 是學(xué)習(xí)該專業(yè)其它專業(yè)課 程所必需的先修課程和重要的基礎(chǔ)。 課程的內(nèi)容要求學(xué)生掌握無機材料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 和基本理論；學(xué)習(xí)無機材料相平衡和熱力學(xué)的基本原理；材料制備過程中擴散、固相反 應(yīng)的動力學(xué)原理；無機材料相變和燒結(jié)熱力學(xué)及動力學(xué)的基本原理和基本應(yīng)用方法。了 解無機材料的化學(xué)組成 -結(jié)構(gòu) 制備性能之間相互關(guān)系的基本規(guī)律。選課對象： 無機非金屬材料工程專業(yè) 3 年級學(xué)生先修課程： 無機化學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)教 材：無機材