1、專業實踐A實 踐 報 告 姓 名： 徐佳 學 號： 201411605121 班 級： 功材141 指導教師： 張玉勤 楊 濱 提交日期： 2015年9月 專業實踐報告1、 淺談對功能材料的認識；功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學、生化等作用后具有特定功能的材料。在國外，常將這類材料稱為功能材料(Functional Materials)、特種材料(Speciality Materials)或精細材料(Fine Materials)。功能材料涉及面廣，具體包括光、電功能，磁功能，分離功能，形狀記憶功能等等。這類材料相對于通常的結構材料而言，一般除了具有機械特性外，還具有其他的功能特性(現代功

2、能材料及其應用)。功能材料根據材料的特性特征和用途，可以將功能材料定義為:具有優良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物學功能及其相互轉化的功能，被用于非結構目的的高技術材料(新型功能材料)。功能材料本身的范圍還沒有公認的嚴格的界定，所以對它的分類就很難有統一的認識。比較常見的分類方法有：（1）按照材料的化學鍵分類。分為功能性金屬材料、功能性無機非金屬材料、功能性有機材料和功能性復合材料。（2）按照材料物理性質分類。分為磁性材料、電性材料、光學材料、聲學材料、力學材料、化學功能材料等。（3）按照功能材料的應用領域分類。分為電子材料、軍工材料、核材料、信息工業用材料、能源材料、醫學材料

3、等。發展前景我國非常重視功能材料的發展，在國家攻關、“ 863”、“973”、國家自然科學基金等計劃中，功能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”國防計劃中還將特種功能材料列為“國防尖端”材料。這些科技行動的實施，使我國在功能材料領域取得了豐碩的成果。在“863”計劃支持下，開辟了超導材料、平板顯示材料、稀土功能材料、生物醫用材料、儲氫等新能源材料，金剛石薄膜，高性能固體推進劑材料，紅外隱身材料，材料設計與性能預測等功能材料新領域，取得了一批接近或達到國際先進水平的研究成果，在國際上占有了一席之地。鎳氫電池、鋰離子電池的主要性能指標和生產工藝技術均達到了國外的先進水平，推動了鎳氫電池的產業化；

4、功能陶瓷材料的研究開發取得了顯著進展，以片式電子組件為目標，我國在高性能瓷料的研究上取得了突破，并在低燒瓷料和賤金屬電極上形成了自己的特色并實現了產業化，使片式電容材料及其組件進入了世界先進行列； 高檔釹鐵硼產品的研究開發和產業化取得顯著進展，在某些成分配方和相關技術上取得了自主知識產權； 功能材料還在“兩彈一星”、“四大裝備四顆星”等國防工程中作出了舉足輕重的貢獻。世界各國功能材料的研究極為活躍，充滿了機遇和挑戰，新技術、新專利層出不窮。發達國家企圖通過知識產權的形式在特種功能材料領域形成技術壟斷，并試圖占領中國廣闊的市場，這種態勢已引起我國的高度重視。我國在新型稀土永磁、生物醫用、生態環境

5、材料、催化材料與技術等領域加強了專利保護。但是，我們應該看到，我國功能材料的創新性研究不夠，申報的專利數，尤其是具有原創性的國際專利數與我國的地位遠不相稱。我國功能材料在系統集成方面也存在不足，有待改進和發展。2、淺談對參考學院各實驗室和觀摩功能材料制備過程的認識；八月三十一日這一天，我們走進了材料院實驗室，這個凝聚著幾代材料人心血的地方，這個把時代前沿與當代學子連接起來的地方，這個基礎理論與大膽創新碰撞的地方。我們每一個人都帶著無比新奇的眼光，如劉姥姥進大觀園一般參觀著一套套的實驗裝備。 真空燒結爐是指粉末、粉末壓坯或者其他形式的物料在真空環境下，在適當的溫度下受熱，借助于原子遷移實現顆粒間

6、的聯結。燒結目的是使多孔的粉末壓坯具有一定的結構和性能的合金。高低溫試驗箱：適用于工業產品高溫、低溫的可靠性試驗。對電子電工、汽車摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研單位等相關產品的零部件及材料在高溫、低溫（交變）循環變化的情況下，檢驗其各項性能指標。產品具有較寬的溫度控制范圍，其性能指標均達到國家標準GB10592-89高低溫試驗箱技術條件，適用于按GB2423.1、GB2423.2電工電子產品環境試驗 試驗A：低溫試驗方法，試驗B：高溫試驗方法對產品進行低溫、高溫試驗及恒定溫熱試驗。 燒結爐是一種在高溫下，使陶瓷生坯固體顆粒的相互鍵聯，晶粒長大，空隙（氣孔）和晶界漸趨減少，通過物質的傳

7、遞，其總體積收縮，密度增加，最后成為具有某種顯微結構的致密多晶燒結體的爐具。真空鍍膜設備主要指一類需要在較高真空度下進行的鍍膜，具體包括很多種類，包括真空離子蒸發，磁控濺射，MBE分子束外延，PLD激光濺射沉積等很多種。主要思路是分成蒸發和濺射兩種。參觀完各類儀器設備之后老師又帶領我們完成了兩組實驗，分別是真空離子結燒試驗和真空等離子濺射鍍膜實驗。真空離子結燒實驗主要是制備生物材料人工骨的過程。制造人工骨的過程其實就是粉末冶金的過程。其主要步驟為： （1）裝入模具。將所需粉末裝入事先準備好的模具，此處所用材料為鈦粉，因為太具有質量輕、五毒等優點，適用于制造人工骨。將鈦粉裝入由石墨制造的模具內，

8、填滿、塞緊。 （2)壓制成型。將裝入模具的鈦粉放入全自動壓力試驗機內壓制成型。 （3）燒結。將壓制成型的鈦粉放入真空燒結爐內在1150下燒結10至15分鐘即可。在燒結過程中可透過儀器看到壓制成型的鈦粉隨溫度的上升發出明亮的光。待其冷卻后，將鈦粉從模具內取出，可以看待一段表面疏松、堅硬、并帶有金屬光澤的柱體，這就是燒結成功的人工骨。 經過實驗讓我對制造人工骨過程有了較為詳細的了解。對課本所學的知識有了很好的消化吸收，起到了進一步的鞏固和完善。這對我們來說是一次學習和思想上的提高。雖然比較基本，但畢竟學到了很多東西，深切體會到現代科學技術對人類的偉大進步。這次實驗雖然遇到了很多問題，幸虧有老師們和

9、同學們的大力幫助，才使得我對這個實驗成功理解。真空等離子濺射鍍膜實驗主要是采用物理氣相沉積技術（PVD）制備薄膜的實驗。PVD技術是在真空條件下，用物理的方法，將材料汽化成原子、分子或使其電離成離子，并通過氣相過程在材料或工件表面上沉積一層具有某些特殊性能的薄膜。用途：通常用于沉積薄膜和涂層，沉積涂層的厚度可從nm級到mm級變化。PVD成膜方法與工藝（1） 真空蒸發鍍膜：真空室內加熱的固體材料被蒸發氣化或升華后，凝結沉積到一定溫度的襯底材料表面。形成薄膜需經歷三個過程：蒸發或升華，運輸到襯底，吸附、成核與生長。（2） 濺射鍍膜：是指在真空中，利用核能粒子轟擊鍍料表面，使被轟擊出的粒子在襯底沉積

10、的技術。（3） 離子成膜：利用氣體放電產生等離子體，同時將膜層材料蒸發，一部分物質被電離化，在電場作用下轟擊襯底表面，一部分變為激發態的中性粒子，沉積于襯底表面或膜表面。 在鍍膜期間可透過儀器看到藍紫色的離子束濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程，和靶原子碰撞，把部分動量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級聯過程。在這種級聯過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量，離開靶被濺射出來。通過這次實驗我了解到了濺射鍍膜的基本原理，通過這次實驗，我也慢慢體會到做近物實驗和之前普通物理實驗有很大的不同。 近物實驗面對的都是“黑匣子”，如果在儀器面前只

11、是機械地進行操作，實驗就沒有什么意義。雖然之前看懂了厚厚的實驗講義，但還是沒有提綱挈領，抓住重點地理解實驗原理，實際操作時每一步也不能及時想到這一步操作的原因。這是以后需要注意的地方。 關于實驗中要使用的儀器，不僅僅要提前到實驗室看懂相關說明書，還要在實驗時遇到問題時，及時與老師溝通，保證能及時測量實驗數據。 因此，以后在做實驗預習的時候，不僅要弄懂實驗原理，熟悉實驗過程，更要加強重視對每一步操作的理解，對測量儀器的使用，才能更好地完成實驗。3、總結與體會。為了提高教育教學質量，我們學校在今年實施了短學期。作為學校的一名大二學生，我深深體會到學校的一片良苦用心，學校花了很多

12、心思開展小學期，是為了提升學生實踐能力，開闊學生學術視野，聆聽名師講座，投入實踐鍛煉，長見識、學本領。而我自己也受益匪淺，感慨萬千。    短學期到來，原本以為會是很枯燥很乏味的學習，可是在短學期期間，學校和學院給我們安排的一系列講座及實驗，在我看來，卻豐富了小學期生活，積累了專業知識，拓寬了視野。有一些講座與我們專業知識緊密相關，還有一些能增加我們其他方面的知識，但總體上卻不單一，涉及不同課題，觀摩聆聽老師講座, 老師神采飛揚, 學生也有許多收獲。  短學期讓我們生活的節奏慢了下來，讓我們在較平時輕松的學習氛圍中

13、學到更多的東西，短學期讓我們不僅可以聽到本校其他老師的講課，而且還可以親自動手參與實驗。這些實驗都是提高我們的知識和技能的，所以只要我們用心，就可以從中學到很多。我覺得自己在學校的這次小學期得到的收獲是巨大的。對于我們學生而言，給我們以更加彈性的學習空間，讓我們更自主地構建智能結構，更自主地發展職業競爭力。通過強化學生專業技能和職業技能訓練，加強了我們實踐能力的鍛煉，提升了我們專業能力和職業能力。短學期中的各種實踐活動幫助我們拓寬學術視野，拓展專業能力，增強就業競爭力；對學校而言，深化了教學改革、提高了教學質量！不僅把握現在，而且著眼未來，努力推進我校短學期改革，能夠使學校得到更好的發展。短學期實習真的是一種經歷，只有親身體驗才知其中滋味。課本上學的知識都是最基本的知識，不管現實情況怎樣變化，抓住了最基本的就可以以不變應萬變。如今有不少學生實習時都覺得課堂上學的知識用不上，出現挫折感，但我覺得，要是沒有書本知識作鋪墊，又哪能應付這瞬息萬變的社會呢？ 經過這次短學期實習，雖然時間很短。可我學到的卻是我一年大學中難以學習到的。我們沒有