专业实践A报告模板-2015功能材料专业

1、专业实践A实 践 报 告 姓 名： 徐佳 学 号： 201411605121 班 级： 功材141 指导教师： 张玉勤 杨 滨 提交日期： 2015年9月 专业实践报告1、 浅谈对功能材料的认识；功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。在国外，常将这类材料称为功能材料(Functional Materials)、特种材料(Speciality Materials)或精细材料(Fine Materials)。功能材料涉及面广，具体包括光、电功能，磁功能，分离功能，形状记忆功能等等。这类材料相对于通常的结构材料而言，一般除了具有机械特性外，还具有其他的功能特性(现代功

2、能材料及其应用)。功能材料根据材料的特性特征和用途，可以将功能材料定义为:具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物学功能及其相互转化的功能，被用于非结构目的的高技术材料(新型功能材料)。功能材料本身的范围还没有公认的严格的界定，所以对它的分类就很难有统一的认识。比较常见的分类方法有：（1）按照材料的化学键分类。分为功能性金属材料、功能性无机非金属材料、功能性有机材料和功能性复合材料。（2）按照材料物理性质分类。分为磁性材料、电性材料、光学材料、声学材料、力学材料、化学功能材料等。（3）按照功能材料的应用领域分类。分为电子材料、军工材料、核材料、信息工业用材料、能源材料、医学材料

3、等。发展前景我国非常重视功能材料的发展，在国家攻关、“ 863”、“973”、国家自然科学基金等计划中，功能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”国防计划中还将特种功能材料列为“国防尖端”材料。这些科技行动的实施，使我国在功能材料领域取得了丰硕的成果。在“863”计划支持下，开辟了超导材料、平板显示材料、稀土功能材料、生物医用材料、储氢等新能源材料，金刚石薄膜，高性能固体推进剂材料，红外隐身材料，材料设计与性能预测等功能材料新领域，取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果，在国际上占有了一席之地。镍氢电池、锂离子电池的主要性能指标和生产工艺技术均达到了国外的先进水平，推动了镍氢电池的产业化；

4、功能陶瓷材料的研究开发取得了显著进展，以片式电子组件为目标，我国在高性能瓷料的研究上取得了突破，并在低烧瓷料和贱金属电极上形成了自己的特色并实现了产业化，使片式电容材料及其组件进入了世界先进行列； 高档钕铁硼产品的研究开发和产业化取得显著进展，在某些成分配方和相关技术上取得了自主知识产权； 功能材料还在“两弹一星”、“四大装备四颗星”等国防工程中作出了举足轻重的贡献。世界各国功能材料的研究极为活跃，充满了机遇和挑战，新技术、新专利层出不穷。发达国家企图通过知识产权的形式在特种功能材料领域形成技术垄断，并试图占领中国广阔的市场，这种态势已引起我国的高度重视。我国在新型稀土永磁、生物医用、生态环境

5、材料、催化材料与技术等领域加强了专利保护。但是，我们应该看到，我国功能材料的创新性研究不够，申报的专利数，尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足，有待改进和发展。2、浅谈对参考学院各实验室和观摩功能材料制备过程的认识；八月三十一日这一天，我们走进了材料院实验室，这个凝聚着几代材料人心血的地方，这个把时代前沿与当代学子连接起来的地方，这个基础理论与大胆创新碰撞的地方。我们每一个人都带着无比新奇的眼光，如刘姥姥进大观园一般参观着一套套的实验装备。 真空烧结炉是指粉末、粉末压坯或者其他形式的物料在真空环境下，在适当的温度下受热，借助于原子迁移实现颗粒间

6、的联结。烧结目的是使多孔的粉末压坯具有一定的结构和性能的合金。高低温试验箱：适用于工业产品高温、低温的可靠性试验。对电子电工、汽车摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料在高温、低温（交变）循环变化的情况下，检验其各项性能指标。产品具有较宽的温度控制范围，其性能指标均达到国家标准GB10592-89高低温试验箱技术条件，适用于按GB2423.1、GB2423.2电工电子产品环境试验 试验A：低温试验方法，试验B：高温试验方法对产品进行低温、高温试验及恒定温热试验。 烧结炉是一种在高温下，使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传

7、递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具。真空镀膜设备主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，具体包括很多种类，包括真空离子蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。参观完各类仪器设备之后老师又带领我们完成了两组实验，分别是真空离子结烧试验和真空等离子溅射镀膜实验。真空离子结烧实验主要是制备生物材料人工骨的过程。制造人工骨的过程其实就是粉末冶金的过程。其主要步骤为： （1）装入模具。将所需粉末装入事先准备好的模具，此处所用材料为钛粉，因为太具有质量轻、五毒等优点，适用于制造人工骨。将钛粉装入由石墨制造的模具内，

8、填满、塞紧。 （2)压制成型。将装入模具的钛粉放入全自动压力试验机内压制成型。 （3）烧结。将压制成型的钛粉放入真空烧结炉内在1150下烧结10至15分钟即可。在烧结过程中可透过仪器看到压制成型的钛粉随温度的上升发出明亮的光。待其冷却后，将钛粉从模具内取出，可以看待一段表面疏松、坚硬、并带有金属光泽的柱体，这就是烧结成功的人工骨。 经过实验让我对制造人工骨过程有了较为详细的了解。对课本所学的知识有了很好的消化吸收，起到了进一步的巩固和完善。这对我们来说是一次学习和思想上的提高。虽然比较基本，但毕竟学到了很多东西，深切体会到现代科学技术对人类的伟大进步。这次实验虽然遇到了很多问题，幸亏有老师们和

9、同学们的大力帮助，才使得我对这个实验成功理解。真空等离子溅射镀膜实验主要是采用物理气相沉积技术（PVD）制备薄膜的实验。PVD技术是在真空条件下，用物理的方法，将材料汽化成原子、分子或使其电离成离子，并通过气相过程在材料或工件表面上沉积一层具有某些特殊性能的薄膜。用途：通常用于沉积薄膜和涂层，沉积涂层的厚度可从nm级到mm级变化。PVD成膜方法与工艺（1） 真空蒸发镀膜：真空室内加热的固体材料被蒸发气化或升华后，凝结沉积到一定温度的衬底材料表面。形成薄膜需经历三个过程：蒸发或升华，运输到衬底，吸附、成核与生长。（2） 溅射镀膜：是指在真空中，利用核能粒子轰击镀料表面，使被轰击出的粒子在衬底沉积

10、的技术。（3） 离子成膜：利用气体放电产生等离子体，同时将膜层材料蒸发，一部分物质被电离化，在电场作用下轰击衬底表面，一部分变为激发态的中性粒子，沉积于衬底表面或膜表面。 在镀膜期间可透过仪器看到蓝紫色的离子束溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。通过这次实验我了解到了溅射镀膜的基本原理，通过这次实验，我也慢慢体会到做近物实验和之前普通物理实验有很大的不同。 近物实验面对的都是“黑匣子”，如果在仪器面前只

11、是机械地进行操作，实验就没有什么意义。虽然之前看懂了厚厚的实验讲义，但还是没有提纲挈领，抓住重点地理解实验原理，实际操作时每一步也不能及时想到这一步操作的原因。这是以后需要注意的地方。 关于实验中要使用的仪器，不仅仅要提前到实验室看懂相关说明书，还要在实验时遇到问题时，及时与老师沟通，保证能及时测量实验数据。 因此，以后在做实验预习的时候，不仅要弄懂实验原理，熟悉实验过程，更要加强重视对每一步操作的理解，对测量仪器的使用，才能更好地完成实验。3、总结与体会。为了提高教育教学质量，我们学校在今年实施了短学期。作为学校的一名大二学生，我深深体会到学校的一片良苦用心，学校花了很多

12、心思开展小学期，是为了提升学生实践能力，开阔学生学术视野，聆听名师讲座，投入实践锻炼，长见识、学本领。而我自己也受益匪浅，感慨万千。    短学期到来，原本以为会是很枯燥很乏味的学习，可是在短学期期间，学校和学院给我们安排的一系列讲座及实验，在我看来，却丰富了小学期生活，积累了专业知识，拓宽了视野。有一些讲座与我们专业知识紧密相关，还有一些能增加我们其他方面的知识，但总体上却不单一，涉及不同课题，观摩聆听老师讲座, 老师神采飞扬, 学生也有许多收获。  短学期让我们生活的节奏慢了下来，让我们在较平时轻松的学习氛围中

13、学到更多的东西，短学期让我们不仅可以听到本校其他老师的讲课，而且还可以亲自动手参与实验。这些实验都是提高我们的知识和技能的，所以只要我们用心，就可以从中学到很多。我觉得自己在学校的这次小学期得到的收获是巨大的。对于我们学生而言，给我们以更加弹性的学习空间，让我们更自主地构建智能结构，更自主地发展职业竞争力。通过强化学生专业技能和职业技能训练，加强了我们实践能力的锻炼，提升了我们专业能力和职业能力。短学期中的各种实践活动帮助我们拓宽学术视野，拓展专业能力，增强就业竞争力；对学校而言，深化了教学改革、提高了教学质量！不仅把握现在，而且着眼未来，努力推进我校短学期改革，能够使学校得到更好的发展。短学期实习真的是一种经历，只有亲身体验才知其中滋味。课本上学的知识都是最基本的知识，不管现实情况怎样变化，抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上，出现挫折感，但我觉得，要是没有书本知识作铺垫，又哪能应付这瞬息万变的社会呢？ 经过这次短学期实习，虽然时间很短。可我学到的却是我一年大学中难以学习到的。我们没有