《陶瓷工藝原理》課程教學(xué)大綱

陶瓷工藝原理課程教學(xué)大PrinciplesofCeramicTechnology學(xué)時(shí)數(shù)：32學(xué)分?jǐn)?shù)：2適用專業(yè)：化學(xué)專業(yè)和材料化學(xué)專業(yè)本科生一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)《陶瓷工藝原理》是為化學(xué)專業(yè)和材料化學(xué)專業(yè)高年級設(shè)置的必修或選修課，是結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)而開設(shè)的。它的目的在于讓學(xué)生熟悉陶瓷生產(chǎn)中共同性的工藝過程及過程中發(fā)生的物理—化學(xué)變化，理解工藝因素對陶瓷產(chǎn)品性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的影響，能夠從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的角度分析陶瓷生產(chǎn)中的問題和提出改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)方案。它的任務(wù)要求學(xué)生掌握課程所講授的理論知識，學(xué)會(huì)用理論知識來闡釋工藝原理，全面掌握原理和實(shí)際的聯(lián)系，并能對工藝中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行分析和調(diào)整。學(xué)以致用,能夠從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度分析陶瓷生產(chǎn)中的問題和提出改進(jìn)生產(chǎn)的方案，具有一定的設(shè)計(jì)和開發(fā)新材料的能力。以他們對探究精美的歷史名瓷的興趣為契機(jī)，從古貫今，展望未來。努力把陶瓷工藝原理課程建設(shè)成一門集科學(xué)性，藝術(shù)性，實(shí)踐性，文化性及可欣賞性于一體的課程。二、課程教學(xué)的基本要求(一)本課程的教學(xué)包括講解，自學(xué)，習(xí)題課相結(jié)合，大部分內(nèi)容安排講解。坯體配方計(jì)算部分所涉及的題型較多，教學(xué)上采取講解與習(xí)題課結(jié)合。平時(shí)上課經(jīng)常提問，以此督促學(xué)生集中精力，培養(yǎng)他們思考問題解決問題的能力。教材上陶瓷制備與處理涉及到工業(yè)化機(jī)械較多的部分去陶瓷廠參觀從實(shí)際與理論相結(jié)合對照學(xué)習(xí)。布置作業(yè)，作業(yè)情況記入期末成績，并有期末考試等教學(xué)環(huán)節(jié)。（二）課堂教學(xué)采用啟發(fā)式或討論式的教學(xué)方法，充分利用多媒體手段理論結(jié)合實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和積極性。學(xué)習(xí)陶瓷原料的晶型，結(jié)構(gòu)，配方計(jì)算，干燥及燒成工藝，原料性質(zhì)、工藝過程、燒成原理以及他們之間的相互作用關(guān)系對最終產(chǎn)品性能的影響。結(jié)合古代文化，在專業(yè)中進(jìn)行美學(xué)教育。結(jié)合專業(yè)知識，帶領(lǐng)學(xué)生走入歷史：去認(rèn)識，去剖析，去欣賞，去品位美侖美奐的歷代名瓷。按歷史順序，選取代表性的名瓷圖片，介紹其生產(chǎn)背景，文化氛圍，在結(jié)合專業(yè)知識，講授這些瓷器的技術(shù)特色及生產(chǎn)工藝。（三）通過本課程的教學(xué)，學(xué)生在理解大綱所要求的知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上，能自覺地運(yùn)用這些知識解決實(shí)際問題。三、課程的教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)和難點(diǎn)緒論一、人類原始時(shí)代的陶器起源與變化二、人類奴隸社會(huì)陶器向瓷器的變化三、唐宋名窯及典型作品四、明清時(shí)代的瓷器五、現(xiàn)代陶瓷器重點(diǎn)：陶與瓷的區(qū)別，陶器到瓷器發(fā)展三階段，三個(gè)飛躍，五大名窯。難點(diǎn)：成瓷的三個(gè)條件。第一章原料一、原料分類（一)概述；（二)原料分類；二、粘土類原料（一)粘土的成因與分類；（二)粘土的組成（三)粘土的工藝性質(zhì)（四)粘土的加熱變化（五)粘土在陶瓷中的作用（六)我國的粘土原料三、石英類原料（一)石英種類和性質(zhì)（二)石英晶型轉(zhuǎn)化（三)石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用四、長石類原料（一)長石種類和性質(zhì)（二)長石的熔融特性（三)長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用五、其它礦物原料（一)含堿硅酸鋁類（二)堿土硅酸鹽類（三)碳酸鹽類（四)鈣的磷酸鹽類（五)高鋁質(zhì)礦物原料（六)鋯英石（七)工業(yè)廢渣六、陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)：石英，長石，鋯英石，TiO2，PbO，ZnO等氧化物類原料的晶型，特點(diǎn)及其轉(zhuǎn)化。三大礦物組成，每種組成的晶型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用特性。長石類原料的種類、特點(diǎn)等。陶瓷常用的其他輔助原料等。難點(diǎn)：一些天然礦物的理論化學(xué)式，晶體結(jié)構(gòu)及其高溫下的轉(zhuǎn)化規(guī)律，對陶瓷生產(chǎn)過程的影響等。第二章坯料一、坯料的類型（一)瓷器的坯料（二)精陶的坯料（三)其它陶瓷器二、配料的依據(jù)三、配料的計(jì)算（一)坯料組成的表示方法（二)配料的計(jì)算四、坯料的成形性能（一)可塑泥團(tuán)的成形性能（二)泥漿的成形性能（三)壓制用粉料的成形性能五、調(diào)節(jié)坯料性能的添加劑（一)添加劑的種類（二)解凝劑的作用（三)塑化劑的構(gòu)成（四)有機(jī)粘合劑的性能重點(diǎn)：配方計(jì)算包括由化學(xué)組成計(jì)算配方，由實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算配方，由礦物組成計(jì)算配方，由分子式計(jì)算配方，以及更換原料時(shí)的重配計(jì)算；坯料的成型性能及影普通陶瓷坯體形成過程的物理化學(xué)變化。難點(diǎn)：配方計(jì)算包括由化學(xué)組成計(jì)算配方，由實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算配方，由礦物組成計(jì)算配方，由分子式計(jì)算配方，以及更換原料時(shí)的重配計(jì)算?？伤苣鄨F(tuán)的流變特性，陶瓷泥漿的流變特性及影響因素。礦物煅燒時(shí)的變化。第三章釉料一、釉的作用及特點(diǎn)（一)釉的作用（二)釉的特點(diǎn)二、釉的分類、制釉氧化物（一)釉的種類（二)制釉氧化物三、確定釉配方的依據(jù)（一)釉配方的物理化學(xué)基礎(chǔ)（二)釉料配方的配制原則（三)釉料配方的確定四、釉料配方的計(jì)算（一)釉料的表示方法（二)釉式的計(jì)算（三)釉料配方的計(jì)算重點(diǎn)：鉛釉，石灰釉，長石釉的主要特性，釉料成分的種類，確定釉料組成的依據(jù)。難點(diǎn)：配方計(jì)算包括由化學(xué)組成計(jì)算配方，由實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算配方，由礦物組成計(jì)算配方，由分子式計(jì)算配方，熔塊釉的計(jì)算以及更換原料時(shí)的重配計(jì)算。第四章顯微結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、陶瓷坯體的顯微結(jié)構(gòu)（一)顯微結(jié)構(gòu)的形成（二)工藝因素對顯微結(jié)構(gòu)的影響二、釉層的顯微結(jié)構(gòu)（一)透明釉（二)乳濁釉（三)高溫顏色釉（四)半導(dǎo)體釉三、釉層的形成過程的反應(yīng)配料的計(jì)算（一)釉料在加熱過程中的變化（二)釉層冷卻時(shí)的變化（三)釉層內(nèi)的氣泡四、釉的析晶（一)釉熔體的析晶過程（二)影響釉熔體析晶的因素（三)析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響五、坯釉適應(yīng)性（一)膨脹系數(shù)對坯釉適應(yīng)性的影響（二)中間層對坯釉適應(yīng)性的影響（三)釉的彈性、抗張強(qiáng)度對坯釉適應(yīng)性的影響（四)釉層厚度對坯釉適應(yīng)性的影響六、釉層的物理化學(xué)性能（一)釉的熔融溫度范圍（二)粘度與表面張力（三)熱膨脹與彈性（四)白度、光澤度與透光度（五)力學(xué)強(qiáng)度與表面硬度（六)化學(xué)穩(wěn)定性七、陶瓷性能的控制（一)陶瓷強(qiáng)度的控制（二)陶瓷光學(xué)性能的控制（三)熱膨脹與彈性重點(diǎn)：釉料冷卻過程的變化，釉的熔融溫度范圍，釉的粘度與表面張力，釉的化學(xué)穩(wěn)定性，坯釉適應(yīng)性，釉熔體的析晶過程，影響釉熔體析晶的因素，析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響。難點(diǎn)：釉料加熱過程的變化，釉層中氣泡的產(chǎn)生，釉料與坯體的作用，長石質(zhì)透明釉，乳濁釉的顯微結(jié)構(gòu)，釉的熱膨脹性，釉的彈性，釉的硬度，釉的介電性質(zhì)。第五章陶瓷生產(chǎn)過程一、原料的處理二、坯、釉料的制備三、成形與模具四、坯料的干燥五、粘接、修坯與施釉重點(diǎn)：原料的處理過程與方法；坯體成形與模具制造。難點(diǎn)：模具制造。第六章燒成與窯具一、燒成制度（一)燒成制度與產(chǎn)品性能的關(guān)系（二)制定燒成制度的依據(jù)（三)燒成制度示例和說明二、快速燒成（一)快速燒成的意義（二)快速燒成的工藝措施三、裝窯（一)裝窯要求（二)裝窯方法四、窯具（一)窯具的種類（二)窯具的性能要求（三)窯具材質(zhì)的類型及損壞情況分析（四)窯具的制造重點(diǎn)：燒成制度的制訂、窯具材質(zhì)的類型、窯具的性質(zhì)要求。難點(diǎn)：燒成制度與產(chǎn)品性能的關(guān)系，窯具材質(zhì)的類型及損壞情況分析。第七章陶瓷裝飾一、陶瓷顏料（一)分類（二)陶瓷顏料的制造（三)陶瓷顏料發(fā)色機(jī)理（四)影響色劑呈色因素二、釉上裝飾（一)彩繪（二)貴金屬裝飾（三)光澤彩（四)其它裝飾方法三、釉下彩裝飾（一)彩繪（二)其它裝飾方法四、釉中彩五、顏色釉（一)高溫顏色釉（二)低溫顏色釉（三)藝術(shù)釉六、坯體裝飾（一)色坯、斑點(diǎn)、絞胎（二)鏤空、刻花、堆雕（三)化妝土（四)滲花七、釉料、顏料中鉛、鎘離子的溶出（一)溶出原因（二)影響因素（三)降低鉛、鎘溶出量的方法重點(diǎn)：陶瓷顏料的制造，陶瓷顏料的發(fā)色機(jī)理。陶瓷釉、顏料鉛、鎘溶出的原因。難點(diǎn)：影響色劑呈色因素。降低鉛、鎘溶出量的方法。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的要求（一）本課程以課堂教學(xué)為主，其中內(nèi)容講授26學(xué)時(shí)，盡量采用多媒體教學(xué)方式將工廠生產(chǎn)過程的實(shí)景拍攝下來，進(jìn)行邊放影邊講解的方式以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。習(xí)題、討論課2學(xué)時(shí)，參觀市陶瓷生產(chǎn)廠2學(xué)時(shí)以達(dá)到加強(qiáng)對學(xué)生理論與實(shí)際和結(jié)合能力的培養(yǎng)。、復(fù)習(xí)2學(xué)時(shí)，合計(jì)共32學(xué)時(shí)。（二）課外作業(yè)，能熟練運(yùn)用基本的原理解決課本的練習(xí)題。目的是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，解決問題的思維方式，以及邏輯思維能力，加強(qiáng)對知識的記憶。圍繞下列內(nèi)容完成課外作業(yè)：（1）陶瓷常用原料的名稱，化學(xué)組成，礦物組成，結(jié)構(gòu)，基本特性等（2）三大成型原料的成型性能，燒結(jié)變化等，化學(xué)組成計(jì)算坯釉式，由化學(xué)組成計(jì)算礦物組成，由化學(xué)組成計(jì)算配方，及由實(shí)驗(yàn)公式，分子式計(jì)算配方等。（3）釉層的基本性質(zhì)，釉層的組成，形成等。（4）陶瓷生產(chǎn)的基本工藝工程，從原料制備到最終燒成產(chǎn)品的基本工序，工藝參數(shù)，常用設(shè)備等。（三）課程考核方式：課程結(jié)束前的閉卷考試。考試內(nèi)容以所授課內(nèi)容為主，以應(yīng)用課程的原理解決問題為主。課外作業(yè)占35%，平時(shí)表現(xiàn)占5%，期末筆試占60%。五、學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)零緒論226一原料666二坯料6176三釉料2134四顯微結(jié)構(gòu)與性質(zhì)444五陶瓷生產(chǎn)過程1232參觀六燒成與窯具444七陶瓷裝飾112八復(fù)習(xí)22合計(jì)2623234六、課程與其它課程的關(guān)系《陶瓷工藝原理》是繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程之后開出的一門專業(yè)課。通過這門課的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解實(shí)際工廠生產(chǎn)的過程，開闊學(xué)生眼界，豐富知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工作中的分析問題、解決問題的能力。七、教材與教學(xué)參考書（一）教材：李家駒主編.陶瓷工藝學(xué).北京：中國輕工業(yè)出