材料方法論要點總結(共21頁)

1、第一章材料(cilio)的分類：金屬材料、非金屬材料（無機(wj)非金屬材料、有機(yuj)高分子材料）、復合材料。金屬材料：黑色金屬、有色金屬。無機非金屬材料： 天然無機非金屬材料、硅酸鹽材料、新型硅酸鹽材料。有機高分子材料： 天然高分子材料、合成高分子材料。復合材料：按強化相形態(tài)分：纖維增強復合材料、顆粒增強復合材料、晶須增強復合材料。按基體相形態(tài)分：金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、高分子基復合材料。材料發(fā)展史：舊石器時代新石器時代青銅器時代鐵器時代鋼鐵（資本主義大工業(yè)時期）合成材料（20世紀）復合材料（20世紀40年代）材料發(fā)展近代史：第一次技術革命：18世紀后期，以蒸汽機的發(fā)明為主要標

2、志，推動了冶煉技術的發(fā)展，開始大規(guī)模鋼鐵生產(chǎn)新時代。金屬材料第二次技術革命：19世紀末，以電的發(fā)明為標志，電子和化學工業(yè)的發(fā)展，促進了無機非金屬材料的發(fā)展和高分子材料的出現(xiàn)。非金屬材料第三次技術革命：20世紀中期，以原子能的應用為主要標志，實現(xiàn)了合成材料、半導體材料的大規(guī)模工業(yè)化。為計算機的出現(xiàn)做準備第四次技術革命：20世紀70年代，以計算機，特別是微電子技術、生物工程技術和空間技術為主要標志，促進了各類新型材料發(fā)展。復合材料第二章材料科學的共性規(guī)律：晶體學結構規(guī)律，材料缺陷與強度，材料的相變原理，材料的形變與斷裂、材料的強韌化原理。材料的共同(gngtng)效應：材料的界面效應(xioyng

3、)、表面效應、復合效應、形狀記憶效應、動態(tài)效應、環(huán)境效應和納米效應。學科分類：一級學科材料科學與工程二級學科材料物理化學材料學材料加工工程本科專業(yè)材料物理材料化學金屬材料與工程高分子材料與工程無機非金屬材料工程復合材料工程材料成型與控制相關學科物理/化學材料科學類/材料類機械工程材料科學與工程學科(xuk)的發(fā)展方向：實現(xiàn)宏觀、微觀結構不同層次上的材料設計以及在此基礎上的新材料開發(fā)；材料的復合化、低維化、智能化、結構-功能的材料一體化設計與制備技術；材料加工自動化、集成化等；研究和解決有關材料的質量和工程問題，不斷挖掘傳統(tǒng)材料的潛力。當前材料研究應該向多相復合材料、納米材料、智能材料、生物醫(yī)學

4、材料及材料設計、材料的無損評價方向發(fā)展。新材料工業(yè)發(fā)展方向：原子能工業(yè)：需要耐腐蝕和耐輻射的材料航空航天、軍工工業(yè)：輕質高強的材料電子工業(yè)：需要超純、薄、細、勻材料海洋開發(fā)：需要耐腐蝕和耐高壓材料農業(yè)：農業(yè)電氣化、機械化、水利化、工業(yè)化都離不開材料的支持。材料研究開發(fā)趨勢：單一材料向多種材料揚長避短的復合化；結構材料和功能材料的整體化；材料多功能的集成化，功能材料和器件一體化；材料制備加工的智能化、敏捷化、功能(gngnng)仿生化；材料科技(kj)的微型化、納米化；材料設計(shj)的優(yōu)選化、創(chuàng)新化；材料研究開發(fā)的環(huán)境意識化、生態(tài)化；材料科學技術的多學科滲透綜合化、大學科化。材料科學與工程學

5、科發(fā)展特點：各類材料逐步趨向統(tǒng)一材料的發(fā)展和應用是系統(tǒng)工程1989年Flemings四元體系五要素模型：科學與工程的全面融合多學科和跨學科交叉研究和應用新的思維、方法、發(fā)現(xiàn)和理論不斷產(chǎn)生三大材料的結構(jigu)、結合鍵、組成相分類：（材料(cilio)缺陷與斷裂強度： 陶瓷的實際晶體中也存在著各種( zhn)缺陷，位錯對形變、強度、結晶等過程都有影響。 實際強度 理論強度金屬材料 cs 1/10c陶瓷材料 cs 1/(4050)c 高分子聚合物 cs 1/(1001000)c）材料的強韌化原理：陶瓷和金屬材料中，主要的強化機制有：固溶強化、細晶強化、第二相強化；金屬還有位錯強化，陶瓷有相變增

6、韌。材料的界面(jimin)效應：1. 分割效應：分割大小(dxio)等對基體有影響；2. 不連續(xù)效應：在界面(jimin)處各種性質不連續(xù)；3. 功能效應：界面處材料的透光性、隔音性不同；4. 感應效應：對外界條件反應不同，如熱膨脹性。界面的重要問題：熱力學、界面偏析、界面擴散、界面化學反應等。材料的形狀記憶效應：單程記憶效應、雙程記憶效應、全程記憶效應第三章歸納與演繹法歸納法：主要特點：個別一般；結果有一定的可靠依據(jù)； 具有或然性。分類：(1) 求同法：從不同場合中尋找相同的因素。(2) 求異法：從兩種場合的差異中找出事物的因果關系。（3）同異并用法：把求同法和求異法兩種推理形式結合起來尋

7、求研究對象的因果關系（4）剩余法： 在一組復雜的自然事物或現(xiàn)象中，排除已有的因果關系后，來研究其它現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。實質上是求異法的變種。歸納法的作用與局限性： 歸納法具有一定的科學性：其研究也是從積累大量數(shù)據(jù)到概括出一般原理的過程；歸納法具有很大的創(chuàng)造性，主要用于科學發(fā)現(xiàn)。歸納法具有局限性。是一種或然性的推理方法。演繹法演繹法的作用與局限用邏輯推理方式為科學知識提供邏輯證明；演繹法也是解釋和預見科學事實、提出科學假說的重要方法；演繹推理在檢驗假說中也有很重要的作用；演繹法的局限性:結論包含(bohn)在前提中，難以(nny)作出新的概括(giku)； 結論可靠性受到前提制約，不絕對可靠。移植法

8、的特點與作用：定義：將某學科的原理、方法或技術用于研究分支科學或其它學科技術領域的理論、技術或方法問題。它是通過橫向、縱向聯(lián)想和類比等方法進行的，所以和類比法、聯(lián)想法有密切聯(lián)系或相似。特點：具有顯著的創(chuàng)新性和綜合性類型：技術移植創(chuàng)新法；原理移植創(chuàng)新法；方法移植創(chuàng)新法；綜合移植創(chuàng)新法。模型化方法：模型化：用適當?shù)奈淖帧D表和數(shù)學方程來表述系統(tǒng)的結構與行為的一種方法。數(shù)學模型具備條件：反映原型本質特征和關系，且合理簡化；能對問題進行理論分析，邏輯推導；能合理描述具體研究對象，解決問題。分類：按建立的方法有理論型、經(jīng)驗型；按變量性質分類有確定型和隨機型；按函數(shù)關系分，有線性和非線性型等。理論模型的特

9、點： 關系式較復雜，有物理意義； 理論意義與實際差異大； 分析與推導難度較大。經(jīng)驗模型的特點： 數(shù)理統(tǒng)計分析得到關系式； 性質是唯象的或半唯象的； 應用范圍受限制。模擬類型：模擬也稱為仿真(Simulation)，是模型化的繼續(xù)。基本上可分為三類：幾何模擬；數(shù)字模擬；物理模擬。系統(tǒng)方法在科研創(chuàng)新中的作用：系統(tǒng)方法為科技發(fā)展提供了嶄新的思想和方法。主要表現(xiàn)在三個方面：系統(tǒng)方法具有重大創(chuàng)造性的功能。如阿波羅登月計劃的成功實施(韋伯博士)。系統(tǒng)方法研究各種復雜系統(tǒng)的有效手段。如用定量方法解決復雜問題，系統(tǒng)工程理論。用系統(tǒng)方法經(jīng)營事業(yè)，可實現(xiàn)整體優(yōu)化。如在生產(chǎn)中實現(xiàn)無廢物循環(huán)，可持續(xù)發(fā)展原型啟發(fā)與仿生

10、法：原型啟發(fā)法：對自然現(xiàn)象進行觀察、探索受到啟發(fā)來進行科學研究和發(fā)明創(chuàng)造的。起啟發(fā)作用的事物(shw)稱為原型。仿生法：指原型(yunxng)啟發(fā)法中的原型為自然界的動植物或自然現(xiàn)象。自然界不斷(bdun)演化和進化物竟天擇，適者生存。創(chuàng)新的基本模式：美國創(chuàng)造工程權威奧斯本模式：發(fā)現(xiàn)問題提出設想解決問題前蘇聯(lián)科學家戈加內夫的模式：提出問題確定目標想象頓悟頓悟英國心理學家瓦拉斯模式：創(chuàng)造準備醞釀明朗驗證前蘇聯(lián)科學家盧克模式：提出問題收集信息醞釀頓悟檢索美國貝利教授的模式：（適用工程技術）提出問題調研分析明確目標設計方法解決最優(yōu)化試驗驗證第四章關于組織結構與層次，應注意五個共性問題：可分與窮盡、轉

11、變與守恒、樹木與森林、表象與真實、量變與質變。量變與質變：量變到質變是一個普遍的規(guī)律。納米材料中更為突出：當固體微粒尺寸逐步減小時，量變會引起物理化學性質的質變。在許多方面與大塊材料有明顯差別，有時候甚至是反常的。Hall-Petch效應并不符合納米晶體材料。如晶粒50nm的銅，總伸長率僅為14%，晶粒尺寸為110nm的銅，總伸長率為8%，完全突破了傳統(tǒng)理論。材料性能的基本特征：1、現(xiàn)象與本質：從現(xiàn)象的本質來看，同一材料的不同性能只是相同的內部結構，在不同的外界條件下表現(xiàn)出來的不同行為。物理性能：熱性、聲學、光學、磁性等。力學性能：強度、彈性、塑性、韌性等?；瘜W性能：抗氧化、耐腐蝕、抗?jié)B入等。

12、復雜性能：復合、工藝、使用性能等。2、區(qū)分與聯(lián)系：材料的各種性能之間既有區(qū)別，又有聯(lián)系。要善于分析，而且是綜合分析。在不同外界條件下有不同的性能行為。3、 復合(fh)與轉換：復合效果在物理性質間的轉換是非常普遍的。制備功能材料或元件(yunjin)，如熱電偶、光電管、電阻應變片、壓電晶體等。4、主要(zhyo)與次要：根據(jù)具體情況，區(qū)分主要性能與次要性能。在某些情況下主次是可以轉變的。5、 常規(guī)與突變：陶瓷材料在通常情況下呈脆性，而納米超細微粒子制成的納米陶瓷有良好的韌性。材料結構的設計與控制選擇與改進：結構與性能的系統(tǒng)分析方法：一、黑箱法 系統(tǒng)控制論的基本方法之一，是指不明確某系統(tǒng)的內部機

13、制只是通過輸入（目的）和輸出（結果）來控制系統(tǒng)的結構與功能的方法。一般(ybn)表達式：Y = K f(X) 輸入(shr)為X，輸出(shch)為Y，K為傳遞函數(shù)。特點：一定的適用范圍；物理意義不明確；難于分析影響因素；一般用歸納法得到關系式；二、相關法 材料的組織結構與性能有著有機的對應關系。如果所研究的性能在已有理論的指導或大量實驗數(shù)據(jù)的啟示下，尋求與性能有關的結構參量Si，建立起它們之間的經(jīng)驗關系式： = f(Si) i=1, 2, 3, , n相關法的特點：是在已有的理論指導下或已有實驗數(shù)據(jù)的啟示下進行相關處理的；應用統(tǒng)計分析法得到相關系數(shù)，應提出相關關系的可信度；相關關系式可為性能

14、控制方法提供選擇的基礎，也可以為理論分析提供依據(jù)；相關關系式有一定的物理意義。三、過程法：相關法解決材料性能的現(xiàn)象問題；過程法解決材料性能的本質問題，即深入現(xiàn)象研究本質，又稱為分析法，與相關法相輔相成。四、環(huán)境法材料結構的自組織現(xiàn)象：自組織理論是系統(tǒng)科學的核心理論。是指“一個系統(tǒng)的要素按照彼此的相干性、協(xié)同性或某種默契而形成特定結構與功能的過程?！弊越M織過程不是按內部或外部指令完成而是系統(tǒng)各要素協(xié)同運動的結果。自然界的普遍規(guī)律：自然界中的系統(tǒng)演化、物質結構的形成或有序化都是自組織的。不僅有機物遵循這個規(guī)律，無機材料界同樣存在自組織規(guī)律。材料處理、加工是開放系統(tǒng)，是自組織的。A形成、P分解，B轉

15、變，M相變等。再如P組織的形狀有片狀、細片狀、粒狀、針狀。 材料的自組織現(xiàn)象也稱為自適應，材料中有類似于生物體的自診斷、自修復、自調整(tiozhng)、自繁殖等能力，是為了適應環(huán)境的變化。這種功能被稱為材料的5“S”特性(txng)：自診斷(zhndun)（Self-diagnosis)、自調整（Self-tuning）、自適應（Self-adaptive）、自恢復（Self-recovery）、自修復（Self-repairing） 材料結構的仿生仿生學：仿生學是生物學、數(shù)學和工程技術學相互滲透而結合成的一門新興的邊緣科學。是研究生物系統(tǒng)的結構和性質以為工程技術提供新的設計思想及工作原理的

16、科學。 生物材料的優(yōu)異性能：生物材料的復合特性（優(yōu)化）；生物材料的功能適應性（樹木傾斜）；生物材料的自愈合性（再生機能）材料的加工制備過程有三個基本共性問題： 方向：過程沿著什么方向發(fā)生的？ 途徑：過程是遵循什么途徑進行的？ 結果：過程進行所達到的結果如何？ 材料過程的基本原理：過程自發(fā)進行的方向：熱力學第一、第二定律。自然過程原理：“自發(fā)過程總是沿著能量降低的方向進行的?！辈牧线^程的途徑：遵循最小阻力原理或最小自由能原理，即反應趨向激活能小的途徑進行。材料過程的結果：自然過程的結果是適者生存！熱力學：方向和可能性；動力學：途徑；結構學：結果過程類型與過程競擇性： 過程必須沿著能量降低的方向進

17、行 熱力學和動力學的綜合影響因素 進行的途徑和結果一般都有幾種可能性 不同過程類型與過程競擇性 了解材料變化過程的競擇性原理對材料的研究和過程設計與控制是非常重要的。變化過程競擇性是自然界的普遍規(guī)律，也是社會科學的普遍規(guī)律。鑄鐵冷卻有石墨化和析出滲碳體的競爭；晶粒長大，高溫形變：回復與再結晶。第五章全球(qunqi)三大問題：人口(rnku)膨脹、資源(zyun)消耗、環(huán)境污染全球面臨的主要環(huán)境問題：全球氣候變暖溫室效應、大氣污染不斷惡化、固體廢棄物不斷增加、水污染日益嚴重、酸雨蔓延、土地沙漠化侵蝕增大、海洋污染不斷加重、森林面積不斷減少。環(huán)境材料：其定義為具有良好的使用性能和與環(huán)境有良好協(xié)調

18、性的材料。 生態(tài)環(huán)境材料的分類：新能源材料：是指實現(xiàn)新能源的轉化和利用以及發(fā)展新能源技術中所要用到的關鍵材料。新能源材料主要包括：電池材料（鎳氫、鋰離子、燃料、太陽能）；儲氫材料；反應堆核能材料。當前的研究熱點和技術前沿包括高能儲氫材料、聚合物電池材料、中溫固體氧化物燃料電池電解質材料、多晶薄膜太陽能電池材料等。材料環(huán)境協(xié)調性評價環(huán)境協(xié)調性評價LCA(Life Cycle Assessment)：評價產(chǎn)品在整個壽命周期中所造成的環(huán)境影響的方法。材料(cilio)環(huán)境協(xié)調性評價MLCA(Materials LCA)：將LCA的基本概念、原則和方法應用(yngyng)對材料壽命周期的評價。材料環(huán)境

19、聯(lián)系(linx)的基本途徑：資源、能源、廢棄物在評價和設計材料時，功能性、環(huán)境性和經(jīng)濟性三者應該相互協(xié)調，系統(tǒng)考慮。新的評價理論要求材料的功能性、環(huán)境性和經(jīng)濟性的平衡，力求材料具有高的功能或性能、低的環(huán)境負荷和低的成本。傳統(tǒng)材料，低成本靠近B區(qū)，先進材料，較高性能，靠近C區(qū)；天然材料，與環(huán)境協(xié)調性好，靠近A區(qū)；環(huán)境材料，位于D區(qū)。生態(tài)環(huán)境(shn ti hun jn)材料的設計原則：名稱(mngchng)：綠色(l s)設計(Green Design)、生態(tài)設計(Ecological Design)、環(huán)境設計(Design for Environment)、環(huán)境意識設計(Environment

20、 Conscious Design)定義：在產(chǎn)品的整個生命周期內，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性（可拆卸性，可回收性、可維護性、可重復利用性等），并將其作為設計目標，在滿足環(huán)境目標要求的同時，保證產(chǎn)品應有的功能、使用壽命、質量等要求。3R原則：Reduce：減少環(huán)境污染，減少能源消耗； Reuse：產(chǎn)品和零部件重新利用；Recycled：產(chǎn)品和零部件回收再循環(huán)。材料環(huán)境適應性評估：材料與環(huán)境的作用：材料在與大氣、土壤等環(huán)境介質的交互作用過程中，發(fā)生能量或物質的交換而失效，如金屬材料的腐蝕、磨損、斷裂，高分子材料的老化等?；径x：Fitness-for-Service Technology(FFS技術)

21、，材料適應性評估技術是對材料繼續(xù)運行的安全性進行定量評定的技術。是規(guī)范標準的新技術?；绢愋停翰牧系沫h(huán)境適應性是衡量材料質量的重要屬性：（1）工況環(huán)境適應性；（2）自然環(huán)境適應性。工況環(huán)境適應性評估技術的發(fā)展有三個階段：孕育期、生長期、發(fā)展應用期國際上材料環(huán)境腐蝕研究工作的發(fā)展趨勢：(1) 環(huán)境腐蝕研究國際化：例如ATLAS公司在全球其它8個國家還設立了11個特殊環(huán)境的暴露場；(2) 試驗方法標準化：為了提高材料的耐腐蝕性和耐老化性能及其可比性，研究工作都采用統(tǒng)一規(guī)范(gufn)和標準；(3) 試驗服務(fw)市場化：世界各國的環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)中心服務于社會，也得益于社會。(4) 材料自然環(huán)境適應

22、性評估技術開始形成(xngchng)：根據(jù)數(shù)據(jù)建立模型，進行預測；建立加速腐蝕試驗方法，已經(jīng)成為材料環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)中心直接推廣應用的兩個主要方面。（國內材料自然環(huán)境適應性評估技術的發(fā)展：20世紀50年代，國家開始了材料自然環(huán)境腐蝕試驗研究。1958年，建立了全國大氣、海水、土壤腐蝕性試驗網(wǎng)站。六五期間投入腐蝕性試驗六大類（黑色金屬、有色金屬等）353種，九萬多個試件，通過4個周期的試驗，現(xiàn)已積累材料大氣、海水腐蝕8-16年的數(shù)據(jù)；中堿性土壤腐蝕30-35年的腐蝕數(shù)據(jù)庫和子庫共20個。數(shù)據(jù)已在國家建設中得到了應用（如三峽工程），獲得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。）第六章材料設計的范圍與層次：材料設計

23、(shj)的層次 ：微觀(wigun)層次：空間尺寸約為1nm數(shù)量級，是電子(dinz)、原子、分子結構層次的設計。介觀層次(cngc)：介于宏觀和微觀之間的狀態(tài)，一般(ybn)認為它的尺度在納米和毫米之間，典型的尺度為1m，是組織(zzh)結構層次的設計。宏觀層次：對應宏觀材料，涉及大塊材料的成分、組織、性能和應用的設計，是工程應用層次的設計。開展材料計算設計的研究意義：促使材料科學與工程從定性描述走向定量計算；為新材料研究與開發(fā)提供理論基礎及優(yōu)選方案；可以加速建立計算材料科學嶄新的交叉學科。材料數(shù)據(jù)庫和知識庫技術及材料設計專家系統(tǒng)的關系：數(shù)據(jù)庫：包括材料性能及一些重要參量的數(shù)據(jù)、成分、處理

24、、試驗條件以及材料的應用與評價等內容。存儲具體的數(shù)據(jù)值，只能查詢，不能推理，就像倉庫一樣。知識庫：知識庫是材料成分、組織、工藝和性能之間的關系以及有關理論成果，一系列數(shù)理模型。知識庫存儲的是規(guī)則、規(guī)律，通過推理、運算，也可進行成分和工藝控制參量的計算設計。材料設計專家系統(tǒng)：具有相當數(shù)量的各種背景知識，并能運用這些知識解決材料設計中有關問題的計算機程序系統(tǒng)。以知識檢索、簡單計算和推理為基礎的專家系統(tǒng)；以計算機模擬和計算為基礎的材料設計專家系統(tǒng)，對材料結構與性能關系進行模擬或用相關理論進行計算，以預測材料性能和工藝方案；智能專家網(wǎng)絡系統(tǒng)。以模式識別和神經(jīng)網(wǎng)絡為基礎。結構-性能和工藝-結構關系是兩個

25、材料核心問題。建立數(shù)學模型，預測性能、成分和工藝等。第七章材料研究的物理模擬 ：基本概念：為了達到對事物本質和規(guī)律的認識，必須根據(jù)所研究對象的特點，把次要的非本質的因素排除，有意提取主要和本質的因素加以考慮和研究。即為抽象的方法。物理模擬(mn)是通過實驗室物理實驗模型模擬真實物理過程的方法。如，將實際地形物理的縮小模型置于實驗體（如風洞、水槽等）內，在滿足基本相似條件（包括幾何、運動、熱力、動力和邊界條件相似）的基礎上，模擬真實過程的主要特征 。進行(jnxng)物理模擬的前提是相似條件(tiojin)，對于材料加工來說主要包括：幾何相似條件；彈性靜態(tài)相似條件；塑性靜態(tài)相似條件；動態(tài)相似條件

26、；摩擦相似條件；溫度相似條件。數(shù)值模擬與物理模擬的關系：物理模擬：通過建立物理模型和試驗來了解實際系統(tǒng)的行為和特征；模擬結構一般不能外推，準確性和普遍性依賴于測量范圍和相似條件。數(shù)值模擬：利用控制方程描述過程參量變化，通過求解方程而定量；可以提供整個計算域內的數(shù)據(jù)，對很多非線性問題可以用數(shù)值方法獲得定量結果。 數(shù)值模擬與物理模擬具有各自不同的特點和應用，兩者具有互補性，物理模擬是數(shù)值模擬的基礎，數(shù)值模擬是物理模擬的歸宿，兩者的結合才能有效地解決復雜工程問題。第八章機械常見的失效形式：斷裂、表面損傷（磨損和腐蝕）和過量變形三大類。斷裂失效主要有韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂等類型。韌性斷裂在斷裂前

27、會產(chǎn)生明顯宏觀變形；脆性斷裂沒有宏觀變形，表現(xiàn)為突發(fā)性斷裂，常常造成災難性的事故。機械失效分析的原因：（1）設計中的錯誤；（2）材料缺陷造成的失效；（3）制造產(chǎn)生的缺陷；（4）機械在運轉過程中的錯誤；化學成分分析方法：平均化學成分的分析是測定材料中主量元素及微量、痕量元素的平均含量。常用的分析方法有：化學分析法和光譜分析法；無損(w sn)檢測失效分析(fnx)的基本程序和實施步驟：（1）偵察失效現(xiàn)場和收集(shuj)背景材料；（2）制定失效分析計劃；（3）執(zhí)行失效分析計劃；（4）綜合評定分析結果；（5）研究補救措施和預防措施；（6）起草失效分析報告；（7）評審失效分析報告；（8）反饋系統(tǒng)。第

28、九章科學研究能力：專業(yè)基礎能力（科學本能）：洞察能力、想象能力、記憶能力專業(yè)發(fā)展能力（科學智能）：邏輯思維能力、觀察與實踐能力、知識創(chuàng)新能力專業(yè)拓展能力（社會能力）：學術交流能力、協(xié)作與競爭能力、社會交往能力研究生如何(rh)選題，確定(qudng)方向。選擇(xunz)課題（“三定”）：定研究“方向”；定“領域”：所在Lab（導師）固定的。定“課題”：導師研究生共同討論制定。既考慮工作需要,也要尊重研究生的興趣. 注重工作的連續(xù)性與新領域的開拓，課題難易程度要考慮研究生能力。第十章合金的基礎理論問題主要有： 原子結構層次中，電子空間分布的幾率特征，它們對性質的影響和隨濃度的變化規(guī)律。 相結構

29、層次中，原子排布的幾率特征，它們對性質的影響和隨濃度的變化規(guī)律。 組織結構層次中，相和相界的化學成分、原子狀態(tài)、原子排布幾何特征，它們對性質的影響和隨濃度的變化規(guī)律。 原子、相和組織三結構層次之間的相關性，以及這種相關性隨濃度的變化規(guī)律。鋁鋰合金的特點：塑性和韌性的改善和傳統(tǒng)鋁合金相比，鋁鋰合金性能存在的問題：塑性和韌性較低，短橫向強度較低，各向異性較大，存在熱穩(wěn)定性問題(70左右)。鋁鋰合金塑韌性的改善： 合金化 ； 形變熱處理； 分級時效； 低Li化； 純凈化各向異性的改善：過時效、微合金化（微合金化改善彌散相種類）、交叉軋制、再結晶。鋁鋰合金(hjn)的微合金化：稀土元素(x t yun s)的作用：添加(tin ji)元素：Y、Ce、La稀土作用：細化沉淀相或使之均勻分布，如，S 相；減少雜質原子向晶界的偏聚；延緩再結晶過程和細化晶粒尺寸；減少沿晶斷裂的傾向，提高斷裂韌性。微量Sc的合金化作用(Al3Sc, Al3 (Sc,Zr)：細化鑄錠組織，改善鑄造性能；提高合金強度(細晶強化，彌散強化，亞結構強化)；提高合金的再結晶溫度；改變、S強化相的尺寸和分布；改善焊接性能；先進鎂合金材料的發(fā)展方向：鎂合金的細晶粒化：多晶體鎂結構特征中晶粒