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第一章绪论
本章主要介绍无机非金属材料的发展历程,针对无机非金属材料在结构、性能等方面的共性内容进行了概述,有利于学生了解无机非金属材料的基本情况。
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●1.1概述
主要介绍材料的分类以及无机非金属材料与其他材料性能上的不同之处,并简单介绍产生这些不同的原因。
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●1.2无机非金属材料的发展历程
本节主要介绍了无机非金属材料的发展历史,梳理了不同的无机非金属材料在历史发展过程中所起到的作用。
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●1.3无机非金属材料的结构特点
主要介绍了无机非金属材料的基本结构,重点对其基本结构硅氧四面体进行了详细介绍。
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●1.4晶体的结构缺陷
介绍了晶体的缺陷,主要包括缺陷的种类、缺陷的作用进行了详细讲解,同时介绍了非晶态的结构。
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●1.5无机非金属材料的性能
主要介绍了无机非金属材料的力学、热学、电学等基本性能,并简单讲解了无机非金属材料各种性能的特点。
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第二章玻璃
1. 该章的基本要求与基本知识点:
了解玻璃的分类;掌握玻璃的结构;掌握玻璃的形成条件与形成方法;掌握玻璃的核化、分相与析晶;掌握玻璃的各类物理性质;掌握玻璃的化学稳定性;了解玻璃的着色与脱色。
2. 教学重点与难点
本章的教学重点为玻璃的形成条件与形成方法,玻璃的各类物理性质,玻璃的化学稳定性。
本章的教学难点为玻璃的核化与析晶。 -
●2.1概述
该节主要介绍玻璃的四大特性和玻璃的结构学说,其中玻璃的结构中,硼酸盐玻璃存在硼氧反常性
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●2.2玻璃的制作原理
本节主要介绍了玻璃的形成条件,主要包括热力学、动力学和晶体化学条件。对传统玻璃的制备工艺进行了重点讲解,学生应当掌握玻璃制备过程各环节的要点。
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●2.3玻璃的物理性质
本节主要讲解了玻璃的各项物理性质,包括力学性质、粘度、密度、热学性质、电学性质和光学性质,要求学生掌握玻璃的组成与结构对性质的影响规律。
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●2.4玻璃的化学稳定性
本节主要介绍水、酸、碱、大气等物质对玻璃的侵蚀作用和侵蚀过程,对影响玻璃化学稳定性的因素进行了详细讲解和分析。
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●2.5新型玻璃材料
本节主要介绍了微晶玻璃和光导纤维玻璃两种新型玻璃材料。
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第三章水泥
1. 该章的基本要求与基本知识点:
了解水泥的发展历程;掌握硅酸盐水泥的化学组成、矿物组成;熟悉硅酸盐水泥熟料各类矿物的特性;掌握水泥的生产过程;熟练掌握水泥生产过程的两磨一烧工艺,并详细了解熟料煅烧过程的各种反应;掌握水泥熟料、水泥的水化硬化过程;掌握水泥的各项性质。
2. 教学重点与难点
本章的教学重点为水泥熟料矿物的基本特性,水泥的生产过程,水泥熟料和水泥的水化硬化过程,水泥的基本性质。
本章的教学难点为水泥熟料在烧成过程中的各类反应及形成机理,水泥水化硬化过程的各类化学反应。 -
●3.1概述
本节主要讲解水泥的基本概念,介绍水泥作为一种目前用量最大的材料的历史发展过程,对水泥的基本性质进行了概要性讲解。
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●3.2硅酸盐水泥熟料的组成
本节主要讲解硅酸盐水泥熟料的化学组成、矿物组成、以及各种水泥熟料矿物的特性。
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●3.3硅酸盐水泥的生产
本节重点讲解硅酸盐水泥的生成过程,从原料的选择、生料的制备、熟料的煅烧到水泥的粉磨,总结起来即“两磨一烧”,其中重点讲解熟料煅烧过程中的脱水反应、碳酸盐分解反应和液相反应,难点在于液相对水泥熟料烧结的影响。
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●3.4硅酸盐水泥的水化硬化
本节主要介绍水泥的水化硬化过程,包括孰料矿物的水化、水泥的水化、水化速率的调节、硬化水泥浆体的组成与结构,重点在于不同孰料矿物的水化过程与水化产物,难点在于水泥的凝结与硬化过程以及水泥速率的调节。
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第四章陶瓷材料
1. 该章的基本要求与基本知识点:
了解我国陶瓷的发展历程;掌握陶瓷的制备过程以及背后的科学原理;熟悉掌握陶瓷的热性能、机械性能、电性能和光学性能,并掌握陶瓷的组成、结构和制备工艺对各项性能的影响规律;掌握氧化物陶瓷中、碳化物陶瓷和氮化物陶瓷的各项性能,并对比掌握不同陶瓷的性能特点。
2. 教学重点与难点
本章的教学重点为陶瓷的制备过程以及各项制备工艺的科学原理,陶瓷的热学性能和机械性能,提高陶瓷机械性能的方法,氧化物陶瓷、碳化物陶瓷和氮化物陶瓷性能的区别。
本章的教学难点为水泥烧成过程中的各项反应以及对陶瓷性能的影响,陶瓷的制备工艺对性能的影响,陶瓷脆性的改善方法和机理,不同陶瓷间的性能区别。 -
●4.1概述
本节主要介绍了陶瓷的定义和分类,并对我国陶瓷的发展历史做了简要介绍。
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●4.2陶瓷的制备
本节重点介绍陶瓷的制备,主要讲解陶瓷的制备过程,从原料及坯料的制备,到成型工艺及干燥过程,再到陶瓷的烧成,最后是施釉。本节的重点是陶瓷的原料与陶瓷的烧成,难点是陶瓷的烧成过程中所发生的各种物理、化学变化。
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●4.3陶瓷的结构与性能
本节主要介绍陶瓷的结构与性能,重点讲解陶瓷的热性能、机械性能、电性能和光学性能,本节重点在陶瓷的热性能与机械性能,难点在于如何提高陶瓷材料的韧性,改善其脆性。
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●4.4氧化物陶瓷
本节主要介绍了氧化铝、氧化锆、氧化镁三种氧化物陶瓷的结构、组成、性能以及生成过程,重点要求掌握每种氧化物陶瓷的特性。
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●4.5非氧化物陶瓷
本节重点讲解了碳化硅、氮化硅、Sialon、氮化硼和氮化铝等几种非氧化物陶瓷的组成、结构与性质,并分析了组成、结构与性质之间的关系。本节重点是不同非氧化物陶瓷的特性以及在不同方面的应用,难点是掌握制备工艺对性质的影响规律。
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第五章碳材料
1. 该章的基本要求与基本知识点:
了解碳材料的发展历程;掌握不同碳材料的结构与基本性质;了解碳化与石墨化工艺;熟悉碳纤维、碳纳米管、碳碳复合材料的基本性质和应用;掌握不同碳材料的制备工艺与过程。
2. 教学重点与难点
本章的教学重点为不同碳材料的结构与基本性质,碳纤维、碳纳米管、碳碳复合材料的基本概念、生产过程及原理、基本性质与应用。
本章的教学难点为碳化与石墨化工艺,不同碳材料制备工艺与制备原理。 -
●5.1概述
本节主要讲解了碳材料的发展历程以及碳材料的结构与基本性质。重点是不同碳材料的结构与性质。
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●5.2碳材料的种类
本节主要介绍了金刚石、石墨、C60、石墨烯、碳纳米管等不同碳材料的性质。
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●5.3碳化与石墨化
本节主要介绍了碳化与石墨化处理的基本工艺及原理。
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●5.4碳纤维
本节主要介绍了碳纤维的种类、不同碳纤维的基本性质,并对碳纤维的制备工艺进行了讲解,介绍了碳纤维在土木建筑中的应用。
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●5.5碳纳米管
本节主要介绍了碳纳米管的结构与性质、碳纳米管的制备工艺与原理、碳纳米管的应用,重点是碳纳米管的结构与性质,难点是碳纳米管的制备机理
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●5.6碳碳复合材料
本节主要讲解了碳碳复合材料的基本概念、制备过程、制备工艺、以及碳碳复合材料的主要应用,重点在碳碳复合材料的基本概念及制备工艺,难点在谈谈复合材料的抗氧化处理。
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第六章耐火材料
1. 该章的基本要求与基本知识点:
了解耐火材料的基本概念;掌握不同耐火材料的制作原理;熟悉耐火材料的各项性质;掌握硅质耐火材料、镁质耐火材料、铝质耐火材料和耐火混凝土的生产过程与制备原理,掌握各类耐火材料的特性;掌握耐火材料在钢铁行业和水泥行业的应用基础;了解绿色耐火材料的基本概念。
2. 教学重点与难点
本章的教学重点为耐火材料的基本性质,不同耐火材料在性质和应用方面的区别,耐火材料在钢铁行业和水泥行业的应用。
本章的教学难点耐火材料的各项性质与其组成、结构以及制备工艺之间的关系。 -
●6.1概述
本节主要对耐火材料的概念以及应具备的基本性质做了详细讲解,重点要掌握耐火材料所应具备的几项基本性质。
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●6.2制作原理
本节重点讲解烧结耐火材料、熔铸耐火材料、不定形耐火材料的制作原理,重点掌握不同耐火材料在制作过程中的不同之处,难点在于不定形耐火材料的制备原理。
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●6.3耐火材料的性质
本节主要介绍了硅质耐火材料、镁质耐火材料、铝质耐火材料等不同耐火材料的基本性质,并进行了对比讲解,重点需要掌握不同耐火材料性质之间的不同点。
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●6.4耐火材料的种类与特性
本节主要介绍不同耐火材料的特性,详细分析了硅质耐火材料、镁质耐火材料、铝质耐火材料和耐火混凝土的种类,并对各种类的耐火材料的性质进行了详细讲解,重点需掌握不同种类耐火材料特性之间的区别。
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●6.5耐火材料在各行业中的应用
本节主要讲解了耐火材料在钢铁行业、水泥行业的应用,并对其在不同行业的不同部位的应用进行了详细分析,最后对绿色耐火材料和耐火材料的回收利用进行了介绍。