2 耐火材料工艺学

《耐火材料工艺学》课程教学大纲

课程编号：3202206

英文名称：Refractory Materials Technology

一、课程说明

1.课程类别/课程性质：专业基础课/选修课

2.开课学期：第六学期

3.学时与学分：32/2

4.适用专业：无机非金属材料工程专业（玻璃方向和陶瓷方向）

5.先修课程：陶瓷工艺学，玻璃工艺学，材料科学基础

6.推荐教材或参考书目：

推荐教材

王维邦主编.耐火材料工艺学. 北京，冶金工业出版社.1994年

参考书目

[1] 高振昕等.耐火材料显微结构.冶金工业出版社.北京.2002年

[2] 斯特斯.耐火材料生产和性能.冶金工业出版社.北京.1982年

7. 考核方式：考试课程成绩=考试成绩×70%+平时成绩×30%

二、课程的目的和任务

本课程为无机非金属材料工程专业的主干专业选修课。通过本课程学习，使同学们对耐火材料科学基础知识以及耐火材料的生产过程有一个较全面、较系统的了解；对当前耐火材料科学研究的前沿有一定的认识；牢固掌握耐火材料学的基本概念，包括组织结构、性能、生产工艺和应用等。为将来从事耐火材料生产和科研打下良好的基础。

三、能力培养要求

《耐火材料工艺学》通过讲授无机非金属材料工业所用耐火材料的种类、性能及选择等知识，要求学生能够学会耐火材料的认知、选型，进而会选择合适的材料进行硅酸盐窑炉的设计。

四、教学基本要求

耐火材料绪论

基本要求：

1.掌握耐火材料的定义和耐火材料的种类。

2.了解耐火材料的现状和发展及研究意义

本章重点：耐火材料的定义和耐火材料的分类

本章难点：耐火材料的分类方法

第一章耐火材料的组成与性质

基本要求：

1.掌握耐火材料的结构性能、热学性能、力学性质和使用性能

2.掌握耐火材料原料化学矿物组成和制品的物相组成与耐火材料的性质的关系

本章重点：耐火材料的耐火度、荷重软化温度、重烧线变化率

本章难点：耐火材料的抗热震性

第二章耐火材料的原料

基本要求：

1.掌握天然的和人工合成的Al2O3-SiO2二元系耐高温矿物原料、低膨胀耐火原料和碳化硅原料合成方法。

2.掌握耐火材料结合剂的种类和结合剂的结合机理。

本章重点：Al2O3- SiO2二元系耐高温矿物原料和碳化硅原料

本章难点：Al2O3- SiO2二元系耐高温矿物原料中刚玉原料的制备方法

第三章耐火材料生产工艺及主要设备

基本要求：

1.掌握耐火材料生产工序、原料的加工、坯料的制备和耐火材料的混练方法

2.掌握耐火材料成型工艺、干燥制度和耐火制品的烧成制度。

本章重点：按规定比例配合的各种原料是和同一原料的各不同颗粒组成的粉料配料的原则。本章难点：耐火材料干燥制度和烧成制度的确定方法。

第四章硅质耐火材料

基本要求：

1.了解硅砖生产的物理化学原理和硅砖的生产工艺要点。

2.熟练应用SiO2晶型转变来指导硅砖的生产。

本章重点：硅砖生产中矿化剂的作用及影响矿化作用的因素

本章难点：CaO- Al2O3- SiO2、CaO-FeO- SiO2、FeO-Fe2O3- SiO2系统的液相量和组成

第五章硅酸铝及刚玉质耐火材料

基本要求：

1.掌握Al2O3-SiO2系制品生产的物理化基础。

2.掌握从Al2O3-SiO2系、Al2O3-SiO2-杂质氧化物三元系统中分析氧化物对制品性能的影响。

本章重点：高铝质耐火制品和刚玉质耐火材料的制备

本章难点：根据Al2O3-SiO2二元系统相图设计耐火制品

第六章碳化硅质耐火材料

基本要求：

1.掌握粘土结合SiC、二氧化硅结合碳化硅(SiO2/SiC)和莫来石结合SiC制备方法。

2.掌握氮化硅结合碳化硅、氮氧化硅结合碳化硅、塞隆结合氮化硅的制备方法

本章重点：SiO2结合SiC材料和Si3N4结合SiC材料制备原理

本章难点：Sialon结合SiC耐火材料制备原理

第七章隔热耐火材料

基本要求：

1.掌握隔热耐火材料的组织结构和隔热耐火材料的隔热原理。

2.掌握高铝质隔热耐火砖、氧化铝空心球及其制品和耐火纤维的制备方法。

本章重点：隔热耐火材料的隔热原理和隔热耐火砖制备方法。

本章难点：隔热耐火材料的组织结构和氧化铝空心球制品制备方法

总结和复习

五、教学学时分配