无机非金属材料工艺学 本书特色
《无机非金属材料工艺学》：北京市高等教育精品教材立项项目
无机非金属材料工艺学 内容简介
无机非金属材料是三大支柱材料之一，是我国重点发展的产业方向，在国民经济的各个领域中占有十分重要的战略地位。《无机非金属材料工艺学》是继固体材料结构基础、无机材料物理化学等课程之后为无机非金属材料专业开出的一门专业基础课。本教材根据教育部面向21世纪材料类专业课程体系改革的要求，以无机非金属材料二级学科为专业方向，打破传统的课程体系，全面系统地建立新型无机非金属材料工艺学的课程体系的教学改革思想而编写。传统的无机非金属材料工艺学课程分别由《水泥工艺学》、《陶瓷工艺学》和《玻璃工艺学》等彼此独立的分散体系为主组成，虽重视了每个体系的独立与完整性，但忽视了在无机非金属材料体系下的统一性。目前，材料研究与应用领域学科间的交叉渗透日渐发展，材料功能也由单一向多功能发展。另外，虽然根据无机非金属材料种类的不同和性能要求的不同，各种无机非金属材料的生产方法有很大差异。但从整个无机非金属材料的生产过程来讲，其制备过程又有着很多共性的地方。因此，本书打破界限，突出无机非金属材料共性的工艺技术，并反映学科发展前沿和动向。通过本课程的学习，加强学生的基础知识，拓宽知识面，使学生全面系统地掌握无机非金属材料的制备原理、生产过程的共性与个性问题，理解工艺因素对无机非金属材料产品性能与结构的影响，能够从技术与经济的角度分析各类无机非金属材料生产中出现的问题并提出改进生产的方案，培养智能型和复合型人才。
无机非金属材料工艺学 目录
第1章 绪论1.1 无机非金属材料的定义、分类与特点1.2 典型无机非金属材料简介1.2.1 陶瓷1.2.2 玻璃1.2.3 水泥1.3 无机非金属材料的发展史1.3.1 玻璃发展简史1.3.2 水泥发展简史1.3.3 陶瓷在中国的发展历史1.4 无机非金属材料的发展趋势1.5 元机非金属材料工艺的共性与个性及其研究内容第2章 无机非金属材料常用原料及其预处理2.1 天然原料2.1.1 黏土类原料2.1.2 石英类原料2.1.3 长石类原料2.1.4 碳酸盐类原料2.1.5 其他矿物岩石原料2.2 化工原料2.2.1 氧化物原料2.2.2 非氧化物原料2.3 工业废弃物原料2.3.1 粉煤灰2.3.2 煤矸石2.4 原料的标准化2.5 原料的预处理2.5.1 原料的精选2.5.2 原料的破碎与研磨2.5.3 原料的烘干和预烧2.5.4 原料的输送与储存第3章 超细粉体的合成与表征3.1 纳米粉体原料3.1.1 纳米科技与纳米材料3.1.2 纳米粉体原料的特性3.2 超细（纳米）粉体的合成3.2.1 固相法3.2.2 液相法3.2.3 气相法3.3 粉体的表征与评价3.3.1 粉体颗粒的形态及粒度与粒度分布3.3.2 粉体的表面特性3.3.3 粉体的团聚与分散第4章 配料计算及坯料处理4.1 无机非金属材料的组成及配方计算4.1.1 普通陶瓷坯体（釉料）的组成及配方计算4.1.2 特种陶瓷坯体的组成及配方计算4.1.3 玻璃化学组成的设计及配料计算4.1.4 普通硅酸盐水泥熟料的组成及配方计算4.1.5 复合硅酸盐水泥的组成及配方计算4.2 坯料的制备与处理4.2.1 混料4.2.2 泥浆的脱水4.2.3 坯料的塑化42.4 泥浆的悬浮4.2.5 坯料的陈腐和真空处理4.2.6 造粒第5章 成型工艺5.1 注浆成型及胶态成型5.1.1 泥浆的成型性能5.1.2 注浆成型方法5.2 可塑成型5.2.1 塑性泥料的成型性能5.2 2可塑成型方法5.3 压制成型5.3.1 压制用粉料成型性能5.3.2 干压成型方法5.4 快速成型5.4.1 快速成型制造技术的定义及特点5.4.2 快速成型制造技术的分类5.5 玻璃的成型5.5.1 玻璃性质对成型的作用5.5 2玻璃的成型制度5.5.3 玻璃成型方法概述5.6 成型模具5.6.1 压制成型用金属模具5.6.2 挤压成型用模具5.6.3 冷等静压成型模具5.6.4 模具的放尺5.7 坯体的干燥5.7.1 含水坯体的干燥5.7.2 凝胶的干燥及超临界干燥方法5.8 釉浆的制备及施釉5.8.1 釉浆的制备5.8.2 施釉工艺第6章 烧成及显微结构的形成6.1 显微结构的概念及其组成6.1.1 显微结构的概念6.1.2 无机非金属材料显微结构的组成6.1.3 显微结构的研究进展6.2 普通陶瓷的烧成及其结构6.2.1 普通陶瓷坯体在烧成过程中的变化6.2.2 釉层在烧制过程中的变化6.2.3 普通陶瓷烧成制度的制定及烧成工艺6.3 特种陶瓷的烧结及其方法6.3.1 烧结的基本过程及其机理6.3.2 特种陶瓷的烧结方法6.3.3 影响特种陶瓷烧结的因素6.4 玻璃的高温熔制及其结构6.4.1 玻璃的结构6.4.2 功能玻璃的结构6.4.3 玻璃的熔制6.4.4 功能玻璃的制备6.5 硅酸盐水泥的高温煅烧6.5.1 硅酸盐水泥熟料的煅烧6.5.2 新型干法水泥生产6.6 烧成的节能环保技术第7章 材料的性能与结构之间的关系7.1 材料的力学性能与结构的关系7.1.1 断裂强度7.1.2 显微结构与断裂强度的关系7.1.3 材料的断裂韧性7.1.4 组织结构与断裂韧性的关系7.1.5 陶瓷材料的强韧化机理7.1.6 陶瓷材料的耐磨性7.2 材料的热学性能与显微结构的关系7.2.1 无机材料的热容7.2.2 热膨胀7.2.3 热传导7.2.4 热抗震性7.3 无机材料的光学性能与显微结构的关系7.3.1 光的折射、反射、吸收、散射和透射7.3.2 透光性7.3.3 无机材料的颜色7.4 材料的电学性能与结构的关系7.4.1 陶瓷的导电性及机理7.4.2 电导率7.4.3 介电性7.4.4 介电性能的影响因素及改善途径7.5 玻璃的性质与结构的关系7.5.1 玻璃的结构因素7.5.2 玻璃的性质7.6 水泥的性能与结构7.6.1 水泥的水化与凝结硬化7.6.2 水泥石的结构7.6.3 影响硅酸盐水泥凝结硬化和结构的主要因素7.6.4 硅酸盐水泥的技术指标7.6.5 水泥的耐久性第8章 无机非金属材料基复合材料8.1 复合材料的定义、分类及其发展8.1.1 碳基复合材料8.1 2金属陶瓷8.1.3 无机胶凝复合材料8.2 复合材料的结构及其界面8.2.1 复合材料的结构8.2.2 复合材料的界面问题8.2.3 复合材料的界面理论8.2.4 界面残余应力8.2.5 复合材料组分的相容性8.3 无机非金属材料基复合材料的增强体8.3.1 增强体的概念和分类8.3.2 增强机理8.4 无机非金属材料基复合材料的设计和制备新技术8.4.1 原位复合技术8.4.2 自蔓延复合技术8.5 功能梯度材料8.5.1 功能梯度材料的产生与发展8.5.2 梯度材料的显微结构特征与设计8.5.3 梯度复合技术与结构控制方法8.5.4 梯度材料的特性评价8.6 复合材料的发展方向8.6.1 发展功能、多功能、机敏、智能复合材料8.6.2 纳米复合材料8.6.3 仿生复合材料
无机非金属材料工艺学 节选
《无机非金属材料工艺学》以无机非金属材料二级学科为专业方向，打破传统的各类无机非金属材料工艺学课程框架，在系统建立新型无机非金属材料工艺学课程体系的教学改革思想指导下设立。《无机非金属材料工艺学》以工艺、结构与性能之间的关系为主干，以“无机非金属材料”基本概念-原料及预处理-成型-烧成-性能为线索，突出反映无机非金属材料共性工艺技术，同时注重体现学科前沿以及发展动向。《无机非金属材料工艺学》主要内容包括：无机非金属材料的定义与分类；无机非金属材料常用原料，纳米粉体原料及其表征评价；原料的合成及预处理；无机非金属材料的配料计算及坯料处理；坯体的成型；无机非金属材料的烧成及显微结构的形成；无机非金属材料的性能与结构、工艺之间的关系；无机非金属材料新进展等方面。《无机非金属材料工艺学》各章节中的许多内容已在北京科技大学材料学院的本科教学中试用，并汲取了试用过程中各界同行和学生提出的宝贵意见与建议。通过本课程的学习，加强学生的基础知识，拓宽知识面，使学生全面系统地掌握无机非金属材料的制备原理、生产过程的共性与个性问题，理解工艺因素对无机非金属材料产品性能与结构的影响，能够从技术与经济的角度分析各类无机非金属材料生产中出现的问题并提出改进生产的方案，培养智能型和复合型人才。《无机非金属材料工艺学》可作为材料科学与工程专业或无机非金属材料专业的学生学习无机非金属材料工艺技术的教材或教学参考书，也可供无机非金属材料科技工作者、工程技术人员参考。
无机非金属材料工艺学 相关资料
插图：（2）特种陶瓷的分类特种陶瓷由于不同的化学组分和显微结构而决定其具有不同的特殊性质和功能，如高强度、高硬度、耐腐蚀、磁性、透光，以及压电、铁电、光电、声光、磁光、超导、生物相容性等。人们为了生产、研究和学习上的方便，有时不按化学组成，而根据性能及用途的不同将特种陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。另外，随着纳米技术的发展，纳米陶瓷也日益得到重视，成为特种陶瓷中的重要一员。①结构陶瓷：结构陶瓷是着重于发挥其力学、热学、化学等效能的一类先进陶瓷材料。包括高强度陶瓷、高温陶瓷、高韧性陶瓷、耐酸陶瓷等，由于它具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷、抗氧化、耐烧蚀等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境，广泛用于能源、航空航天、机械、汽车、化工等领域，主要用作切削工具、模具、耐磨零件、泵和阀部件、发动机部件、热交换器、生物部件和装甲等，如氮化硅、碳化硅、二氧化锆、碳化硼、二硼化钛、氧化铝等。虽然高性能结构陶瓷具有一系列优异性能，逐渐成为尖端技术不可缺少的关键材料。但其致命的弱点是脆性大，不像金属那样具有塑性变形的能力，因此改善结构陶瓷的脆性，增强韧性是多年来研究者所关注的重要课题。另外，对于特种陶瓷材料，在强调其机械性能时，不能仅用平均强度作为其强度指标，还需从统计角度来考虑其强度值的可靠性与分散程度。这种分散性，主要与制造及加工过程中引入的各种缺陷有关。在提高材料平均强度的同时，如何提高材料强度的可靠度，已成为结构陶瓷材料开发研究的一个重要课题。②功能陶瓷：功能陶瓷主要是指利用其电、磁、光、声、热和力学性能，以及其间的交叉耦合效应来制作各类与能量转换相关器件的陶瓷材料。功能陶瓷由于材料晶体结构的不对称性而存在自发极化，在各种外界因素，包括应力、温度或电场等的作用下，引起自发极化的变化而发生相应的电效应，因而产生了压电、热电和光电等效应。而且，通过对电畴作用、晶界效应、表面电导、离子电导、电子电导、铁磁效应以及相变等方面的研究，构成了力敏、热敏、气敏、声敏、湿敏、光敏、磁敏等传感器的理论基础。功能陶瓷包括铁电陶瓷、压电陶瓷、电解质陶瓷、半导体陶瓷、光学陶瓷、磁性陶瓷、陶瓷薄膜等，在电、磁、光、热、力、化学、生物等信息的检测、转换、处理和存储显示中具有广泛的应用。功能陶
