《玻璃工藝學》課程教學大綱英文名稱:GlassesTechnology課程編碼：E014404課內教學時數：80學時，其中課堂授課64學時，實驗16學時。學分：5學分；合用專業：無機非金屬材料工程本科開課單位：應用化學與環境工程系撰寫人：王秋芹審核人：制訂（或修訂）時間：8月一、課程的性質和任務玻璃工藝學是無機非金屬材料專業的重要專業選修課程之一。本課程旨在使學生掌握玻璃工藝的同時，培養學生實踐能力，培養自學、解說、協作和分析的綜合能力。規定學習本課程前應修完普通物理、材料物理、普通化學、材料科學基礎、材料制備技術、無機材料化學、玻璃與非晶態材料等課程。開設這門課的目的是讓學生理解玻璃的種類、構造特點、基本性能、原料構成和制備工藝，理解玻璃在各個領域的應用現狀和發展趨勢。通過這門課的學習使學生對玻璃的性能和生產工藝過程有一種初步的掌握。二、課程教學內容的基本規定、重點和難點第一單元玻璃的定義與構造=1\*GB4㈠基本規定理解玻璃的發展歷史，玻璃的發展前景，玻璃的通性，玻璃的構造理論，掌握玻璃構成、構造與性能之間的關系。理解玻璃構造的研究辦法。=2\*GB4㈡教學重點玻璃的構造理論=3\*GB4㈢教學難點玻璃構成、構造與性能之間的關系=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃的定義2、玻璃的通性3、玻璃的構造（1）玻璃的構造理論（2）傳統玻璃構造（3）重金屬玻璃構造（4）非氧化物玻璃的構造（5）金屬玻璃的構造（6）有機玻璃的構造。4、玻璃構成、構造與性能之間的關系（1）玻璃的陽離子分類（2）玻璃構成對構造的影響（3）構造對性質的影響。5、玻璃構造的研究辦法第二單元玻璃的形成與規律=1\*GB4㈠基本規定通過本章的教學使學生理解玻璃形成辦法，初步理解多個氧化物在玻璃熔體中的作用，理解玻璃的類型及構造學說，掌握玻璃的生成規律及玻璃成分、構造和性能之間的關系，領略玻璃的生成規律。=2\*GB4㈡教學重點玻璃的類型及構造學說。=3\*GB4㈢教學難點玻璃形成的動力學，熱力學。=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃形成物資（1）結晶化學理論（2）氧化物在玻璃中的作用2、玻璃形成辦法（1）熔體冷卻法（2）氣相制備技術（3）液相制備技術（4）固相制備技術。3、玻璃形成熱力學4、玻璃形成動力學5、玻璃形成范疇（1）一元系統玻璃（2）二元系統玻璃（3）三元系統玻璃6、金屬玻璃（1）金屬玻璃的形成能力（2）金屬玻璃的制備技術（3）金屬玻璃的性能與應用第三單元玻璃的分相與析晶=1\*GB4㈠基本規定理解玻璃的分相，掌握分相機理，理解微晶玻璃的制備工藝辦法，掌握玻璃析晶及析晶缺點，理解微晶玻璃及其制備工藝。=2\*GB4㈡教學重點分相機理=3\*GB4㈢教學難點玻璃析晶及析晶缺點=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃分相（1）兩種分相構造及機理（2）二元系統玻璃分相（3）三元系統玻璃分相（4）玻璃分相因素（5）分相對玻璃性能的影響2、玻璃析晶（1）成核過程（2）晶體生長（3）影響玻璃析晶的因素3、玻璃的析晶缺點（1）玻璃析晶缺點產生的因素（2）影響玻璃析晶缺點產生的因素4、微晶玻璃（1）微晶玻璃的概述（2）微晶玻璃的制備辦法第四單元玻璃的性質㈠基本規定理解玻璃的密度、粘度、表面張力等參數。掌握玻璃的光學、力學、電學、熱學、化學性質。㈡教學重點玻璃的粘度，表面張力。㈢教學難點玻璃的光學、力學、電學、熱學、化學性質。㈣教學內容1、玻璃的密度（1）玻璃密度與成分的關系（2）玻璃密度與溫度及熱歷史的關系（3）玻璃密度與壓力的關系（4）玻璃密度的測量辦法2、玻璃的黏度（1）玻璃黏度與溫度的關系（2）玻璃黏度與玻璃構成的關系（3）玻璃黏度與生產的關系（4）玻璃黏度的計算辦法（5）玻璃黏度的測量辦法3、玻璃的表面張力（1）玻璃表面張力的物理含義及應用（2）玻璃表面張力的影響因素（3）玻璃表面潤濕性及影響因素4、玻璃的表面性質（1）玻璃表面構造和表面成分（2）玻璃表面離子交換（3）玻璃的表面吸附5、玻璃的力學性質（1）玻璃的力學基本概念（2）玻璃的機械強度6、玻璃的熱學性質（1）玻璃的熱膨脹系數（2）玻璃的比熱容（3）玻璃的導熱系數（4）玻璃的熱穩定性7、玻璃的電學性質（1）導電性（2）介電性（3）電性能的測量辦法8、玻璃的光學性能（1）玻璃的折射率（2）玻璃的光學常數（3）玻璃的反射、吸取和透過9、玻璃的化學穩定性（1）玻璃的侵蝕機理（2）影響玻璃化學穩定性的因素（3）玻璃化學穩定性的測量第五單元玻璃著色與脫色=1\*GB4㈠基本規定掌握玻璃顏色，掌握玻璃著色機理，掌握玻璃脫色機理。=2\*GB4㈡教學重點玻璃著色機理；玻璃脫色機理。=3\*GB4㈢教學難點玻璃著色機理；玻璃脫色機理。=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃顏色（1）概述（2）顏色三要素（3）色度圖與色坐標2、玻璃著色機理（1）離子著色（2）金屬膠體著色（3）硫、硒及化合物著色3、玻璃脫色（1）玻璃的脫色原理（2）硒鈷脫色中的問題第六單元玻璃成分設計=1\*GB4㈠基本規定理解玻璃成分設計原則，掌握玻璃多個性質的計算。=2\*GB4㈡教學重點玻璃密度；熱膨脹系數；比熱容；熱導率；光學性質；吸取X射線和y射線性質的計算。=3\*GB4㈢教學難點玻璃機械性質；電學性質；化學穩定性；黏度；表面張力；熔化溫度；析晶性能計算。=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃成分設計（1）概述（2）玻璃成分的表達辦法（3）玻璃成分設計原則（4）玻璃成分設計辦法2、玻璃性能計算（1）密度的計算（2）熱膨脹系數的計算（3）比熱容的計算（4）熱導率的計算（5）光學性質的計算（6）吸取X射線和y射線性質的計算（7）機械性質的計算（8）電學性質的計算（9）化學穩定性的計算（10）黏度的計算（11）表面張力的計算（12）熔化溫度的計算（13）析晶性能的計算第七單元玻璃的原料與配料=1\*GB4㈠基本規定掌握玻璃的重要原料，理解玻璃的輔助原料，理解玻璃的脫色劑，理解玻璃的乳濁劑、助熔劑、氧化劑與還原劑，掌握玻璃配合料的計算、制備。=2\*GB4㈡教學重點玻璃重要原料；玻璃配合料的計算。=3\*GB4㈢教學難點玻璃的輔助原料=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃的重要原料（1）多個氧化物2、輔助原料（1）澄清劑（2）著色劑3、脫色劑4、乳濁劑5、助溶劑6、氧化劑與還原劑7、配合料的計算8、配合料的制備第八單元玻璃的熔制與窯爐=1\*GB4㈠基本規定掌握玻璃的熔制過程，理解玻璃溶質的影響因素，理解玻璃的熔窯類型，掌握玻璃熔制溫度制度及玻璃熔制強制均勻辦法。=2\*GB4㈡教學重點玻璃的熔制過程=3\*GB4㈢教學難點玻璃熔制溫度制度=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃的熔制過程（1）硅酸鹽的形成（2）玻璃的形成（3）玻璃液的澄清（4）玻璃液的均化（5）玻璃液的冷卻2、玻璃熔制的配合料揮發3、玻璃熔制的影響因素4、玻璃熔窯類型（1）坩堝窯（2）火焰池窯（3）電加熱的池窯5、玻璃的熔制溫度制度6、玻璃熔制強制均化辦法第九單元玻璃的成形=1\*GB4㈠基本規定掌握玻璃的成形原理，理解玻璃成形制度，理解玻璃成形辦法。=2\*GB4㈡教學重點玻璃的成形原理=3\*GB4㈢教學難點玻璃成形辦法=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃的成型原理（1）玻璃粘度（2）玻璃表面張力（3）玻璃熱學性質2、玻璃的成形制度3、玻璃成形辦法（1）機械供料（2）壓制法（3）吃制法（4）拉制法（5）壓延法（6）澆鑄法（7）燒結法（8）離心法（9）噴吹法（10）成球法第十單元玻璃的加工=1\*GB4㈠基本規定理解玻璃冷加工，理解玻璃熱加工，掌握玻璃熱解決與封接，掌握玻璃的強化。=2\*GB4㈡教學重點玻璃表面解決。=3\*GB4㈢教學難點玻璃熱加工，玻璃表面解決。=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃冷加工（1）研磨和拋光（2）切割，噴砂，鉆孔，切削2、玻璃熱加工（1）熱加工原理（2）熱加工的重要辦法3、玻璃表面解決（1）化學蝕刻（2）化學拋光（3）表面金屬涂層（4）表面導電膜（5）表面憎水涂層（6）表面著色（7）表面光學薄膜4、玻璃封接（1）封接原理（2）封接的形式5、玻璃的強化解決（1）物理強化（2）化學強化第十一單元玻璃的熱解決=1\*GB4㈠基本規定掌握玻璃退火原理，掌握玻璃退火制度，理解玻璃退火溫度的測定辦法。=2\*GB4㈡教學重點玻璃退火原理。=3\*GB4㈢教學難點玻璃退火制度。=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃應力（1）玻璃中的熱應力（2）應力與機械應力2、玻璃退火原理3、玻璃退火制度（1）加熱階段（2）保溫階段（3）慢冷階段（4）快冷階段。4、玻璃退火制度與構成的關系5、玻璃退火溫度的測定（1）粘度計法（2）熱膨脹儀法（3）差熱法（4）雙折射法第十二單元玻璃的缺點與控制=1\*GB4㈠基本規定理解玻璃中的氣泡，掌握玻璃中的結石。=2\*GB4㈡教學重點玻璃中的氣泡。=3\*GB4㈢教學難點結石。=4\*GB4㈣教學內容1、玻璃中的氣泡（1）一次氣泡（2）二次氣泡（3）其它類型氣泡2、結石（1）配合料結石（2）耐火材料結石（3）析晶結石3、條紋與節瘤（1）條紋（2）節瘤三、課程學時分派教學單元內容總學時學時安排講授實驗上機課程設計其它1玻璃的定義與構造222玻璃的形成與規律443玻璃的分相與析晶444玻璃的性質665玻璃著色與脫色446玻璃成分設計887玻璃的重要原料與配料888玻璃的熔制與窯爐889玻璃的成型6610玻璃的加工6611玻璃的熱解決4412玻璃的缺點與控制44累計6464四、實驗教學環節項目的教學規定及教學時間安排見無機非金屬材料工程本科專業實驗大綱五、本課程與其它課程的聯系學習本課程應含有材料物理性能、無機材料科學基礎、無機非金屬材料工藝學、玻璃生產基礎等基礎課知識。六、本課程的特點及教法、學法建議1、對基本概念、基本理論及基本分析辦法的規定并重。2、實驗課程是重要的學習與實