自然辩证法结课论文

自然辨证法结课论文非晶态材料发展的哲学思考摘要：非晶态材料也叫无定形或玻璃态材料,这是一大类刚性固体。非晶态材料的出现打破了人们的传统思维模式。非晶态材料的认识过程体现了辩证唯物主义认识论认识运动是发展的基本规律。展示了人类的认识规律。体现了世界是处于普遍的联系和永恒的发展中的，事物不是孤立存在的，任何一个事物内部的诸要素是相互联系的，同时它与其它事物也处于相互联系中，即有果必有因。非晶态材料表现出的奇异特性,使它具有广阔的应用前景。关键词：非晶态材料认识论普遍联系和永恒发展1背景自1960年美国Duwez教授发明了用快淬工艺制备非晶态合金以来，由于其独特的组织结构、高效的制备工艺、优异的材料性能和广阔的应用前景，一直受到材料科学工作者和产业界的特别关注。在过去的四十年中，伴随着非晶态材料基础研究、制备工艺和应用产品开发的不断进步，各类非晶态材料已经逐步走向实用化。特别是作为软磁材料的非晶合金带材已经实现了产业化，并获得了广泛应用。其中在传统电力工业中，非晶软磁合金带材正在取代硅钢，使配电变压器的空载损耗降低70％以上，从节能和环境保护角度被誉为绿色材料。在现代电子工业中，最近发展起来的纳米晶合金进一步兼备了非晶合金和各类传统软磁材料的优点，成为促进电子产品向高效节能、小型轻量化方向发展的关键材料。2非晶软磁合金的发展历程大体上可以分为两个主要阶段：

1967年-1988年：1967年Duwez教授率先开发出Fe-P-C系非晶软磁合金，带动了第一个非晶合金研究开发热潮。1979年美国AlliedSignal公司开发出非晶合金宽带的平面流铸带技术，并于1982年建成非晶带材连续生产厂，先后推出命名为Metglas的Fe基、Co基和FeNi基系列非晶合金带材，标志着非晶合金产业化和商品化的开始。1984年美国四个变压器厂家在IEEB会议上展示了实用的非晶配电变压器，从而将非晶合金应用开发推向高潮。1988年至今：1988年日本日立金属公司的Yashizawa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金(Finemet)。此类合金的突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高磁感和钴基非晶合金的高磁导率，低损耗，并且是成本低廉的铁基材料。因此铁基纳米晶合金的发明是软磁材料的一个突破性进展，从而把非晶态合金研究开发又推向一个新高潮。在非晶合金的产业化发展过程中，非晶纳米晶合金带材及其铁芯制品一直是主流，非晶丝材的研究开发和产业化是重要分支。

国内非晶材料研究始于1976年，国家科技部从“六五”开始连续5个五年计划均将非晶、纳米晶合金研究开发和产业化列入重大科技攻关项目。其中标志性的成果分别是：“七五”期间建成百吨级非晶带材中试生产线，带材宽度达到100mm，“八五”期间突破了非晶带材在线自动卷取技术，并建成年产20万只非晶铁芯中试生产线，“九五”期间，成立了国家非晶微晶合金工程技术研究中心，建成了千吨级铁基非晶带材生产线，带材宽度达到220mm，同时建成年产600吨非晶配电变压器铁芯生产线。通过前4个五年科技攻关计划的实施，我国基本实现了非晶合金带材及制品产业化。在十五期间，纳米晶带材及其制品产业化开发又被列入重大科技攻关计划，国家给予重点支持，旨在推动纳米晶材料应用开发快速发展，满足电力电子和电子信息等高新技术领域日益增长的迫切需求。安泰科技股份有限公司(原钢铁研究总院部分转制上市)是国内非晶材料研究开发力量最强、产业规模最大的单位，也是上述国家科技攻关项目的主要承担单位。目前具有年产非晶带材3000吨，纳米晶带材300吨的生产能力。从非晶态材料的发展历史可以看出，它经历了一个由不自觉到自觉，由预测到实际研究，由分散研究到有系统地整体研究的转变，这种转变反映出了非晶态研究从形成到进一步发展的系统框架。3制备方法和材料特性非晶态材料的出现打破了人们传统的思维方式。非晶态合金与传统的凝固速度不同，一般采用冷却速度大约每秒一百万度的快速凝固技术，将熔融的钢水一次成型为厚度小于50μm的非晶带材或直径小于200μm的非晶丝材。所谓非晶态是指急冷凝固过程使金属来不及结晶，原子排列保持液态金属的长程无序状态。纳米晶合金(又称超威晶)的制造工艺是：首先将特定成分的合金利用急冷技术制备成非晶态，再通过适当的热处理将其晶化为晶粒尺寸约10nm的超威晶结构。

一般来说，传统晶态软磁合金(例如硅钢和坡莫合金)的生产工艺通常包括熔炼，铸造、热轧、冷轧、加工、退火等十余道工序。相比之下，非晶合金的生产流程短、工艺简单、节约能耗。因此，快速凝固工艺的发明被誉为治金工艺的一次革命。作为软磁材料，兼备高饱和磁感、高磁导率、低损耗、低成本始终是追求的目标。与其他各类软磁材料相比，非晶、纳米晶合金的综合软磁性能明显优于传统晶态软磁材料。非晶、纳米晶合金的优异软磁特性都来源于其特殊的组织结构。非晶合金中没有晶粒和晶界，易于磁化。纳米晶合金的晶粒尺寸小于磁交换作用长度，导致平均磁晶各向异性很小，并且通过调整成分，可以使其磁致伸缩趋近于零。具有特殊结构的非晶合金的发明也曾被誉为冶金材料的一次革命。4主要应用领域非晶态材料表现出的奇异特性,使它具有广阔的应用前景。在电力领域，非晶、纳米晶合金均得到大量应用。其中铁基非晶合金的最大应用是配电变压器铁芯。

在电力电子领域，由于纳米晶软磁合金同时具有高饱和磁感和很低的高频损耗，且热稳定性好，已经成为大功率开关电源用软磁材料的最佳选择。在电子信息领域，在开关电源和接口设备中增加了大量非晶、纳米晶合金高频磁性器件。在电子防窃系统中，利用铁镍基非晶带材的声磁式防盗标签克服了谐波式防盗标签误报警率高、检测区窄等缺点，应用市场已经扩展到超级市场。在民用产品中，铁基非晶合金将在变频零电绿色化方面发挥重要作用。目前在变频空调中使用非晶PFC电感已经成为一个热点。总之，非晶、纳米晶合金不仅软磁性能优异，而且工艺简单、成本低廉；正在成为一类十分重要的、具有市场竞争优势的基础功能材料。可以预见，非晶、纳米晶材料对我国传统产业改造和高新技术快速发展将发挥越来越重要的作用。5非晶态合金发展带来的哲学思考和启迪5.1认识规律认识的本质，是主体在实践基础上或通过实践对客体的能动的、创造性的反映。而实践是认识的基础和来源，认识既不是“生而知之”、主观自生，也不是直接来源于客体，而是通过主体能动地改造客体的实践活动中获得。正如恩格斯所说：“人的思维的最本质和最切近的基础，正是人所引起的自然界的变化，而不单独是自然界本身”。非晶态材料的出现和发展的过程正是以人作为主体通过不同的实验研究得到不同性能的材料的过程。离开主体人的存在非晶态就不可能出现，而离开了不断的实验探索也同样得不到这种特殊的组织。从唯物主义反映论来看，认识是对客体的反映或摹写，即认识是以客体为原型的，认识一定含有反映或摹写客体的内容。相反的认识对客体的反映又具有能动性和创造性的特征，包括一定的选择性、重构性，而不是简单的、直接的摹写。人类对客观世界的认识始于宏观物体，又溯源于原于、分子等微观粒子，对非晶态材料的研究始于对其宏观上的性能不同，而探究其微观结构，发现非晶态材料的微观结构与其液态结构相似，与传统凝固后的固体有着不同的结构，得出了组织和性能的相互作用，组织决定性能，而性能又反映着组织结构。二者密切联系不可分割。认识发展的总规律:实践,认识,再实践和再认识,循环往复以至无穷,一步步地深化和提高。世界上的事物是无限的,事物的发展是无限的,社会实践的发展也是无限的,因而人们对世界的认识永远不会终结,人类的认识是永无止境的无限发展过程。正是通过不断的实验不断的研究才使得非晶态在各个领域得以广泛应用。5.2实践是检验真理的唯一标准马克思主义哲学是以科学实践观为基础的辩证唯物主义与历史唯物主义的统一，科学性与革命性的统一，世界观与方法论的统一，是科学的世界观与方法论。马克思主义哲学是普遍的真理，它强调物质第一性意识第二性。意识是人脑对某些客观事物的反映，反映的是这些事物表现出来的不确定性和无规律性，是人们对这些事物的现阶段的理性认识。这种认识是否正确还有待实践的进一步检验。这正如马克思主义哲学告诉我们的：真理是绝对性和相对性的统一，而实践是检验真理的根本标准。金属的非晶态结构通常是将液态金属急冷淬火而获得的。由于制备条件特殊，又是一个极端条件，更不容易制备成大尺寸的，厚度大一些的非晶态样品材料，非晶态材料虽然具有很强的硬度，但是其韧性却非常差，成型能力差，所以有相当长和相当一部分人质疑非晶态材料是否可以得到实际应用。后来技术的不断发展与创新，科学者们不断的实验改进，得到了组织性能完全符合并超越传统材料的样品，如今非晶态材料在生产生活中得到了广泛的应用。这足以说明实践是检验真理的唯一标准。5.3“他山之石，可以攻玉”――科学方法的跨学科应用客观事物具有统一性，因而不同学科之间存在着一定的共性和相似性。科学作为一个有机的整体，在各学科、各方向存在着相互渗透、相互交叉和相互支撑的密切关系。现代科学的细致分工，使一个学科的研究方法得以发展得十分细致，其他学科直接或间接地加以借鉴运用，实际上是一种思维方法的拷贝。“他山之石，可以攻玉”，借鉴和运用其他学科的科学方法及研究新进展，可以使我们省却在本学科体系内部从头发展类似的方法，从而事半功倍。科学发展史雄辩地表明，各学科之间的相互作用、相互交叉和相互渗透，可以获得巨大的成果。近年来，材料学的发展得益于物理、化学、生物微观组织与结构和计算机等学科的理论、方法与研究手段向材料学的渗透，借助于这些学科的成果使材料学逐渐向精密科学过渡，并跃居到现代科学的前沿。综观今日科学世界，科学方法的跨学科运用，将各自然科学、社会科学和技术科学逐步联系起来，使得每一门学科都和整个科学的大系统密切相连，以至于任何一个结构层次上的重大科学突破，都可能迅速通过研究方法的跨学科运用等多种方式扩散开来，直到物化为改造世界的技术与产品，深刻地影响着整个科学世界和现实世界的图景。

5.4“小就是大，少就是多”――非晶态材料给人类思维方式带来的变化非晶态材料的发展不仅是科技进步、电力电子发展的基础，同时也改变着人类社会的思维方式和实践方式，推动着社会的进步。许多新型材料的研制和开发的思路，研究与应用的过程本身蕴涵着崭新而深刻的认识论与方法论。非晶态材料的发展实际上是由不自觉到自觉，由预测到实际研究，由宏观向微观、由分散研究到有系统地整体研究的转变。非晶态材料的研究成果最终会扩大到影响整个社会各个领域的发展。这就意味着“小就是大，少就是多”，这不仅是高科技文明的产物，也是社会进步的必然结果。它符合奠定其基础的科技前提，符合客观事物本身发展的内在的逻辑，因此认为是正常的、合理的。在高科技文明的今天，我们只有树立这种全新的思维模式，才能适应科技发展的形势。结论从以上的事实中我们可以认识到：世界是处于普遍的联系和永恒的发展中的，事物不是孤立存在的，任何一个事物内部的诸要素是相互联系的，同时它与其它事物也处于相互联系中，即有果必有因。矛盾是事物发展的动力。科学家们在认识金属非晶态结构特殊的力学性能时得到了与传统观点相矛盾的结论，这促使他们去认知这个新领域，从而推动了理论创新和发展。人类认识自然是为了变革自然，在变革自然的过程中，科学技术发挥了越来越重要的作用。科学技术是推动社会发展的革命力量。我深感幸运能在非晶态材料这个将引发下一场新的技术革命和产业革命的学科中进行部分的研究工作。这是一个需要多学科共同携手的课题，而且对于人类的思维方式以及可持续性发展都将有深远的影响，这使我有沉重的使命感。人们的认识过程要受到主客观条件的限制,我们不可能要求人们在几十年的条件下就能对非晶态材料有一个完整的认识。同样,辩证唯物主义的认识论还告诉人们,我们对非晶态材料的认识还没有达到识的终点,我们一定要发挥人类的主观能动性,不断地开辟新的认识手段,让不断发展的高新技术更好地为人类服务。不难想象,有可能在将来的一天,随着科技的发展,人们认识手段的进步,非晶态材料有可能发展到更高的一个认识层次。最后，现代“科学技术体系，包括了人类现在所认识的客观世界规律的全部精华，它就是智慧的泉源。而这个科学技术体系的最高概括就是马克思主义哲学”“因此结论是：要有智慧就必须懂得并会运用马克思主义哲学去观察分析客观世界的事物。”致谢在此次结课论文中，本人能够能顺利完成并且达到最优的任务，离不开杨莉老师这个学期的谆谆教导，带着伤痛还来给我们上课，认真负责的教授我们知识，让我对自然及自然规律有了更深的了解，思维方式有了更进一步的改善，学会了辩证的、科学的看待问题和思考问题！此外，感谢学校和学院领导为我们的学习提供了不少优越的条件和学习氛围！在写作过程中，同学们团结互助，使我们能最大限度地利用了现有的资源，为结课论文的顺利完成做出了不可估量的贡献，在此对你们表示感谢！本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！参考文献[1]李民乾，夏源贤.自然界中超重元素的探索,自然杂志,4(1981)。[2]胡文耕.分子生物学中的哲学问题,天津人民出版(1982)。[3]JohnsonWL.Bulkglass-formingmetallicalloys:scienceandtechnology.MRSBull199