材料科學(xué)前沿結(jié)課體會

1、材料科學(xué)與工程前沿課程小結(jié)材料科學(xué)是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝與材料性能和應(yīng)用之間相 互關(guān)系的科學(xué)，它對生產(chǎn)、使用和發(fā)展材料具有指導(dǎo)意義。材料對人類歷史的進(jìn) 展起著重要的作用，人類使用材料已經(jīng)有這悠久的歷史，隨著人類文明和生產(chǎn)的 發(fā)展，對材料的要求不斷增加和提高。在近代科學(xué)技術(shù)的推動下，材料的品種日 益增多，不同效能的新材料不斷涌現(xiàn)，原有材料的性能也更為改善與提高、力求 滿足各種使用要求，因此材料學(xué)成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)的支柱。在 材料科學(xué)發(fā)展的過程中，為了改善材料的質(zhì)量、提高其性能、擴(kuò)大材料的品種、 研究開發(fā)新型材料，就必須加深對材料的認(rèn)識，從理論上闡明其本質(zhì)，掌握其規(guī) 律

2、，從而指導(dǎo)實踐。隨著認(rèn)識的提高和深入，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)不同類型的材料雖然各 有其特點，卻又很多共性和相同之處。在這18次課程中，通過各位教授從他們所研究領(lǐng)域展開的講解，大大的開 闊了我們的眼界，使我們對當(dāng)下材料科學(xué)與工程的各個方面有了一定的了解。各 位老師在講解過程中，通過從其他學(xué)科如物理、化學(xué)、力學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域吸取 理論基礎(chǔ)，進(jìn)行彼此間的交叉滲透，并應(yīng)用各種實驗手段從宏觀現(xiàn)象到微觀結(jié)構(gòu) 的表征做測試分析，結(jié)合生產(chǎn)與應(yīng)用實踐，予以分析歸納、總結(jié)深化。在用比較 能夠接受的方式講解，使我們能夠比較快的理解。在課程中所涉及的材料有很多，有種類繁多的金屬材料、新型高分子材料、 功能陶瓷材料、新型碳素材料以

3、及納米材料和磁性材料。不僅講解了以上材料的 研究方法，還對以上各種材料的當(dāng)下最先進(jìn)的加工和制備方法做了比較詳細(xì)的介 紹，如各種材料工作過程的有限元數(shù)值模擬、微觀組織和成分的各種表征、以及 Mg合金和Al合金以及其他合金在傳統(tǒng)加工方法上的改進(jìn)和新方法的缺陷等等。 這些課程不僅使我們能夠接觸并且了解到現(xiàn)代材料界的新工藝、新理論、新知識、 新技術(shù)，了解了材料科學(xué)與工程的發(fā)展趨勢和研究狀況，使我們對材料科學(xué)與工 程這個領(lǐng)域的研究方向有了更為直觀的了解。從而擺脫了本科階段對材料科學(xué)的 模棱兩可的狀態(tài)，對材料科學(xué)有了更為清晰的理解。為我們以后即將展開的科學(xué) 研究奠定了一定的理論基礎(chǔ)，并且提高了寶貴的經(jīng)驗以

4、供我們參考，也帶給了我 們一些研究的靈感。同時在課程中還介紹了加工材料的當(dāng)下世界最先進(jìn)的設(shè)備， 開拓了我們隊實驗設(shè)備的認(rèn)識，為我們以后在材料加工、性能測試和材料微觀表 征實驗時奠定了基礎(chǔ)。在這一個學(xué)期的學(xué)習(xí)中，每一位教授都給我們強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的重要性。創(chuàng)新乃是 科學(xué)研究的本質(zhì)要求，沒有創(chuàng)新就沒有提高。創(chuàng)新思維是科學(xué)研究的核心，面對 越來越復(fù)雜的工程技術(shù)和人類遇到的各類復(fù)雜的新問題，都要求科學(xué)工作者運用 創(chuàng)新思維?？茖W(xué)研究需要探索，需要創(chuàng)造，我們應(yīng)該在即繼承前人的成果的前提 上，結(jié)合自己的研究加以創(chuàng)新，而不是一味的照搬前人的思想。而是不墨守成規(guī)、 不順從于權(quán)威、不走別人的老套路，在自己的實驗中，通過對

5、一些新現(xiàn)象的敏銳 的觀察和分析，從而得出一種新的結(jié)論，再逐步完善成為一種新工藝、新技術(shù)， 甚至是新理論。創(chuàng)新的思維方法在我們以后科學(xué)研究中有著重要的作用。當(dāng)然創(chuàng) 新不只是科學(xué)理論的創(chuàng)新，還有技術(shù)上的創(chuàng)新，理論創(chuàng)新是著重對自然界的研究 并獲得新發(fā)現(xiàn)，具有基礎(chǔ)性特點，這應(yīng)該成為我們研究生日后進(jìn)行科研工作的主 體，技術(shù)創(chuàng)新則是著重將基礎(chǔ)科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)服務(wù)人類，強(qiáng)調(diào)成果的應(yīng) 用性，是理論創(chuàng)新的延續(xù)，但是二者又是有機(jī)的結(jié)合著，理論創(chuàng)新知道技術(shù)創(chuàng)新， 但是有時技術(shù)上的創(chuàng)新有可能促進(jìn)理論上的進(jìn)步，我們必須認(rèn)清這一點，不可以 忽視兩者中的任何一個。我們應(yīng)該在掌握一定專業(yè)理論的基礎(chǔ)上，借助一定的實 驗設(shè)

6、備的相關(guān)的技術(shù)，運用專業(yè)知識開展科研工作。通過這些課程，使我們學(xué)到了做研究的思路和方法，這些不僅包括了他們所 研究領(lǐng)域的專業(yè)知識，更重要的是里面含有他們的觀察問題的角度、解決問題的 思路、設(shè)計實驗的方法步驟，以及這項課題的創(chuàng)新點，有何實踐價值，對工業(yè)生 產(chǎn)的意義。每一個方面都做了詳細(xì)的講解，使我們了解了不同老師考慮問題的共 同點和存在差異的地方，為我們對以后課題的開展和如何正確進(jìn)行自己課題的科 學(xué)研究提供了借鑒與參考。在上課的過程中，每一位老師都在強(qiáng)調(diào)交流的重要性與必要性，交流不只是 局限于單個課題組或者實驗室的交流，而是不同課題組、實驗室甚至是不同學(xué)科， 之間的交流，而且還是不同學(xué)校之間的學(xué)

7、術(shù)的交流。一個人的能力和精力是有限 的，所以不可能對所有領(lǐng)域都精通，所以加強(qiáng)交流不但能使我們在以后的科研工 作中加深對各個研究方向的理解，而且當(dāng)我們需要對我們所不熟知的領(lǐng)域的材料 的性能加以分析研究時，就可以向精通該領(lǐng)域的同事或者同學(xué)尋求幫助。廣泛的 學(xué)術(shù)交流，每個人都會得到很多方面的信息，認(rèn)識到以往所認(rèn)識不到的東西，必 然會受到啟發(fā)，特別是在學(xué)術(shù)討論的現(xiàn)場，別人的一句話或者一個觀點可能立即 啟發(fā)你與自己的研究成果加以聯(lián)想，使你許久都沒能攻破的的問題因為有了新的 想法和新的思路以及新的突破口而迎刃而解。同時，在你介紹你的想法時，別人 會對你的想法提出意見或者改進(jìn)的措施，這樣會使你對自己的法案進(jìn)

8、行完善，更 好的進(jìn)行科學(xué)研究。當(dāng)然交流是雙向的，我們不僅要聽取他人的意見和建議，而 且要發(fā)表自己的意見和建議，要把自己的科研成果和觀點介紹給對方，為此要系 統(tǒng)的總結(jié)自己的研究成果，提出自己的觀點，并用實驗數(shù)據(jù)支持自己的觀點，而 且要用簡單明了的語言表達(dá)清楚的觀點，這對提高自己的表達(dá)能力有極大的幫助。 因此，加強(qiáng)學(xué)術(shù)的交流隊我們研究生日后的科研工作具有重要的影響。一學(xué)期的課程雖然已經(jīng)結(jié)束，但我仍然覺得意猶未盡，回想下這門課，給了 我很大的震撼與啟發(fā)，從小學(xué)到高中再到大學(xué)，我們接受的都是拿來形式的教育， 我們思考問題的方式僅僅局限于課本，逐漸的成為了解答題目的機(jī)器，很慶幸的 是在研究生階段還有這么

9、一堂講座形式的課程，能讓我們從本科階段機(jī)械性的考 慮問題的模式中解脫出來，不僅學(xué)習(xí)到了知識，還領(lǐng)悟到了思維的改變。聯(lián)系到 我自己高熵合金的研究方向，至1970年，傳統(tǒng)合金在200年里經(jīng)歷了無數(shù)錘煉， 已經(jīng)發(fā)展出30余種合金體系，在特性上達(dá)到了相當(dāng)高的境界，但是在許多方 面還無法滿足設(shè)計需求。所以近30年來，材料學(xué)家們盡最大努力與想象力欲尋 求突破，研制出了如介金屬材料、金屬基復(fù)合材料和金屬玻璃等新型材料，但 這些合金依然走不出傳統(tǒng)合金體系。而高熵合金是伴隨著大塊金屬玻璃的研究熱 潮而逐漸發(fā)展起來的。在塊狀非晶態(tài)合金（即金屬玻璃）的設(shè)計中，以多種元素構(gòu) 成基體，再添加其他元素的方式為設(shè)計理念，但在設(shè)計中依舊保持有某種元素 的原子百分比至少超過40%的設(shè)計思維。隨著研究的深入，以葉均蔚為首的一些 學(xué)者們打破了這一舊規(guī)，嘗試將多種元素的原子比控制在相近的范圍內(nèi)，使得 無一種元素原子比超過35%，而這一創(chuàng)新性的研究思維終于使高熵合金展現(xiàn)在世 人面前。目前對高熵合金多元體系研究還相對較少，而且研究表明，還有一些其 他方