課程名稱

(中文) 玻璃學

開課學程

大學部

(英文) Glass Technology

課程代碼

DSCE0027

授課教師

吳芳賓、賴宜生

學分數

3

必/選修

選

開課年級

材料三

建議先修科目

無

課程概述 (course description)：
本課程教授玻璃學，著重在玻璃材料之介紹、結構、成分種類、製作與成型技術、黏度特性、熱性質、機械性質及其他特性，並講述其應用範圍，讓學員能對玻璃有概觀並有學理與技術上之認識，作為深入研究開發玻璃相關技術之基礎知識。課程內容包含玻璃定義及簡介、應用層面領域、玻璃形成之理論、熱力學與動力學、結構簡潔理論、玻璃熔融技術、成分系統與原材料、製程中各項優化技術、相變化、成分系統與結構變化、修飾劑、黏度溫度特性、物理特性、熱特性、機械性質、與其他特性等等。期望利用一學期之講述，建立學員玻璃材料之基礎概念，從基礎之玻璃理論與科學、成分結構等理解玻璃材料，進而推演至各類玻璃製作與諸多特性，培育相關領域人才，成為玻璃材料相關研究發展之基石。
This course is designed to teach glass science, focusing on the introduction of glass materials, their structure, various components, manufacturing and forming techniques, viscosity characteristics, thermal properties, mechanical properties, and other characteristics. It also discusses its application areas, allowing participants to have an overview of glass with theoretical and technical knowledge, serving as a foundation for in-depth research and development of glass-related technologies. The course content includes the definition and introduction of glass, application domains, theories of glass formation, thermodynamics and kinetics, structural theories, glass melting, composition systems and raw materials, various optimization techniques during the manufacturing process, phase transformation, component systems and structural changes, modifiers, viscosity-temperature characteristics, physical properties, thermal properties, mechanical properties, and other characteristics. It is expected that through one semester of instruction, participants will establish a foundational concept of glass materials, understand glass materials from basic glass theories and sciences, composition, structures, etc., and further deduce into various glass-making processes and numerous characteristics, fostering talent in related fields and becoming a cornerstone for research and development in glass materials.

教科書

James E. Shelby, Introduction to Glass Science and Technology, 3rd Ed. Royal Society of Chemistry, 2020.

參考書籍

Class handouts, class notes by Prof. R. K. Brow, Missouri University of Science and Technology.
Eric Le Bourhis, Glass: Mechanics and Technology, Wiley-VCH, 2008.
Charles H. Drummond, A Collection of Papers at Conference on Glass Problems., 68th-70th , Wiley, 2008-2010.
Arun K. Varshneya and John C. Mauro, Fundamentals of Inorganic Glasses, Amsterdam, Netherlands, Elsevier, 2019.

單元主題

內容綱要

對應之學生核心能力

核心能力達成指標

玻璃簡介
Introduction to Glass

1. 玻璃定義
2. 玻璃材料的應用

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

玻璃熔融
Glass Melting

1. 玻璃組成與熔融溫度
2. 助熔劑
3. 氣泡與澄清劑

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

玻璃分相
Immiscibility/Phase Separation

1. 混合溶液熱力學
2. 離相分解
3. 相分離鑑定

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

玻璃成核與成長
Nucleation and Growth

1. 成核與成長機制
2. 玻璃結晶
3. 結晶動力學

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

玻璃形成原理
Principles of Glass Formation

1. 玻璃形成能力
2. 玻璃結構的古典理論

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

玻璃結構
Structures of Glasses

1. 矽酸鹽玻璃結構
2. 硼酸鹽玻璃結構
3. 磷酸鹽玻璃結構
4. 硫系玻璃結構

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

黏度與玻璃成形
Viscosity of Glass Forming Melts

1. 黏度定義
2. 黏彈性
3. 黏度計
4. 影響黏度的因素

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

玻璃特性
Glass Properties

1. 熱性質
2. 光學性質

P1, P2, P4, P6

以學生報告、期中考、期末考來驗證學生核心能力的達成。

教學要點概述：
1. 教材編選：以ppt檔案呈現教材
2. 教學方式：課堂講授
3. 成績評量方法：甲、Quiz and Homework 10%，乙、Midterm exam I & II 60%，丙、Final exam 30%。
4. 教學資源：http://elearning.nuu.edu.tw/