導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇材料科學與工程的定義，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

About the definition of "phase" and "zuzhi-structure"

Zhao Jie， Ye Fei， Wang Qing， Qi Min

Dalian university of technology， Dalian， 116085， China

Abstact： There are two important concepts in the course of fundamentals of materials science： "phase" and what is named as "zuzhi-structure". There are various definitions for these concepts in different textbooks. The current paper discusses the very basic meaning of these two concepts based on some typical Chinese and English textbooks and references. The definition for these two concepts are also proposed for judgement of colleague.

Key words： fundamentals of materials science； phase； zuzhi-structure； definition

“相”與“組織”是材料類課程中非常重要的概念，又是在教師講授和學生學習過程中常常講不明白，需要反復舉例讓學生體會領悟的概念。在目前的材料科學基礎和工程材料教材中，相關概念的定義各有千秋。筆者根據目前一些教材中的定義及教學過程中的體會，提出這兩個重要概念的定義供大家商榷。

1 “相”的概念

“相”在材料科學基礎和其他材料專業(yè)課程中是使用最為頻繁的概念之一，一些教材中對其有明確的定義，而有些教材中則定義不明確。對于有明確定義的教科書，也沒有統(tǒng)一的敘述。例如：

在潘金生、仝健民、田民波編著的《材料科學基礎》（清華大學出版社）中，“相”的定義是：人們把具有相同的（或連續(xù)變化的）成分、結構和性能的部分（或區(qū)域）稱為合金相或簡稱相。

在胡賡祥、蔡、戎詠華編著的《材料科學基礎》（上海交通大學出版社）中，“相”的定義是：所謂相，是指合金中具有同一聚集狀態(tài)、同一晶體結構和性質并以界面相互隔開的均勻組成部分。

在石力開主編的《材料詞典》（化學工業(yè)出版社）中，詞條“相”的定義是：一個由大量原子或分子組成的系統(tǒng)，在一定的外部約束條件的作用下達到平衡時，系統(tǒng)內形成一個或多個相互區(qū)別的均勻區(qū)域。具有同樣結構與性質的均勻區(qū)域便構成一個相。

以上定義對“相”從不同角度進行了敘述，但細致分析，應該說不是很準確，仍然存在問題。例如，按照這些概念，“相”是“部分”或者“區(qū)域”，這容易讓人費解，也是學生學習中容易迷糊的地方。

英文教材中是怎么定義“相”的呢？“相”的英文名稱比較確定：“phase”。在一本英文教材中，是這樣定義的，“A phase may be defined as a homogenous portion of a system that has uniform physical and chemical characteristics”。翻譯成中文：“相可以定義為系統(tǒng)中的一個均勻部分，它具有均勻的物理和化學特性”。很有意思的是，這里用了“may be defined”，說明編者對于這一定義并不滿意。

在美國材料學會（ASM）編寫的手冊中，對“相”的定義有比較詳細的解釋。其原文為：The term "phase" refers to that region of space occupied by a physically homogeneous material. However， there are two uses of the term： the strict sense normally used by physical scientists and the somewhat looser sense normally used by materials engineers. In the strictest sense， homogeneous means that the physical properties throughout the region of space occupied by the phase are absolutely identical， and any change in condition of state， no matter how small， will result in a different phase. For example， a sample of solid metal with an apparently homogeneous appearance is not truly a single-phase material， because the pressure condition varies in the sample due to its own weight in the gravitational field. In a phase diagram， however， each single-phase field is usually given a single label， and engineers often find it convenient to use this label to refer to all the materials lying within the field， regardless of how much the physical properties of the materials continuously change from one part of the field to another. This means that in engineering practice， the distinction between the terms "phase" and "phase field" is seldom made， and all materials having the same phase name are referred to as the same phase.

根據這一定義，“相”是一個空間區(qū)域，并呈現均勻的（或相同的）物理特性。同時，基于此，提出了嚴格意義和不那么嚴格意義上的定義。從嚴格意義上講，均勻的物理特性意味著“相”所占據空間的物理特性要絕對相同，任何變化都會使其不是一個“相”。例如，一個試樣的不同部位所受的重力場有變化，則不是一個“相”。當然，這是從物理學家的角度得到的推論。從材料研究者的角度，需要“不那么嚴格意義上的定義”。“相”是相圖上的一個單相區(qū)，“相”允許在一個相區(qū)中物理特性的連續(xù)變化，“相”實際上與“相區(qū)”的概念沒有很大的區(qū)別。

參照國內外這些描述，“相”的定義中應該敘述以下性質：“相”是一個系統(tǒng)（或稱聚集體，或空間區(qū)域）；“相”具有相同的晶體結構，或聚集狀態(tài)（為了說明液相或氣相）；在相圖中位于一個單相區(qū)稱為一“相”，允許物理特性的連續(xù)變化。基于此，本文試著提出“相”的概念供商榷：“相”是一個由大量原子或分子組成的空間區(qū)域（或聚集體、或系統(tǒng)），具有相同的晶體結構或聚集狀態(tài)，在相圖中位于一個單相區(qū)中，允許物理特性的連續(xù)變化。

2 “組織”的概念

“組織”也是材料學知識中一個很重要的概念，并且經常要求學生掌握“相”與“組織”的區(qū)別，要掌握用“相組成物”和“組織組成物”標識相圖。而對“組織”有明確定義的教科書較少。在給學生講述“組織”時，一般需要反復舉例，說明在什么情況下可以稱為“組織”，在什么情況下稱為“相”。似乎“組織”是一個需要學生深刻意會的重要概念。

在潘金生、仝健民、田民波編著的《材料科學基礎》中，這樣定義“組織”：在一定的外界條件下，一定成分的合金可以由若干不同的相組成，這些相的總體便稱為合金的組織。細致思考，這一概念仍然不能準確定義“組織”。例如：單相也可以稱為“組織”，并且按照上述定義也不能很好地理解塑形變形后形成的“纖維組織”。在一些教材中，將“組織”與“微觀組織”或“顯微組織”之間模糊化處理，但“微觀組織”體會起來是一個泛指的概念，而“組織”則有具體的對象特征，如“魏氏組織”“共析組織”“帶狀組織”等。

篇2

“材料工程基礎”是教育部21世紀初高等教育教學改革項目“材料科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學內容體系改革的研究”中主干專業(yè)基礎課程，是材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)基礎課程，長期以來，備受學校和院領導的重視，這對材料工程基礎課程的改革就提出了更高的要求，如何進行課程改革，培養(yǎng)適應社會發(fā)展對材料工程需要的新型人才是材料工程教學團隊需要認真思索的關鍵問題。

1 課程體系

材料學是一門試驗性科學，涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料四個方向，材料科學與工程專業(yè)的學生，畢業(yè)后主要從事材料制備與加工的科研與生產工作，材料的多樣性，各種材料制備、加工方法千差萬別，材料工程問題就顯得錯綜復雜了，這就要求從這多種多樣的工程問題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎問題，建立材料學學的平臺課程—材料工程基礎完整的知識體系。

“工程”是科學的某種應用，通過這一應用，使自然界的物質和能源的特性能夠通過各種結構、機器、產品、系統(tǒng)和過程，是以最短的時間和精而少的人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。在現代社會中，“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言，工程定義為“以某組設想的目標為依據，應用有關的科學知識和技術手段，通過一群人的有組織活動將某個(或某些)現有實體(自然的或人造的)轉化為具有預期使用價值的人造產品過程”。就廣義而言，工程則定義為由一群人為達到某種目的，在一個較長時間周期內進行協作活動的過程。又根據兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產用的物品、器件、構件、機器或其他產品的物質。顯然，材料工程屬狹義工程的范疇，材料工程應為是有組織活動將自然的或人造的物質制造成生活和生產產品的活動或過程。因此，從這個定義出發(fā)，凡是材料制備過程中所涉及技術和方法問題都屬材料工程問題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產品精制、后加工、包裝、運輸等生產工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產過程中的傳熱問題、三廢處理問題。由于材料的多樣性，各種材料制備、加工方法千差萬別，材料工程問題就顯得內容龐大、錯綜復雜了，避開各種材料的制備的特殊工藝問題，各種材料在制備過程中所涉及的共同的基本原理應成為材料工程課程中的基本問題。我們以自編《材料工程基礎》為教學的教材，教授物質輸送原理及設備、熱量傳遞、質量傳遞，并對質量衡算、能量衡算、經濟衡算做簡單介紹。

2 教學手段

課程改革的目的是提高教學質量，提高教學質量是通過一定的教學手段得以實現的。材料工程基礎的教學擬采取小班教學的方式，除在知識點的傳授方面如基本公式的推導、理論的講解仍采用傳統(tǒng)的以教師授課為主方式外，在課堂教學中還采用一下的教學手段。

2.1 多媒體課件

當今的學生，從校門到校門，多數學生既沒有生活經驗，更無工程概念，要學好材料工程基礎這一工程類課程，老實說，有一定的難度，充分利用現代化教學手段進行教學，制作了多媒體課件，模擬實際生產工藝和流程，使抽象的概念具體化，復雜的問題簡單化，繁瑣的內容精煉化，實際問題形象化，為學生生動形象的理解生產原理和過程起了重要的作用。

2.2 討論式教學及設計演練

課堂設置討論課，引導學生探究各種材料制備過程中所共性問題，生產過程技術經濟評價問題，分層次布置工程設計任務，使學生能全面思考工程問題。例如在傳熱部分，進行板式換熱器的設計;在傳質的幾個章節(jié)中，吸收部分設計煤氣中苯類物質吸收工藝流程;精餾章節(jié)中，進行年產8000噸乙醇板式精餾塔工藝設計等。使學生初步了解設計程序與步驟:設計任務下達后，通過資料的收集，流程選擇，基本計算，確定工藝路線，確定生產設備大小，進行設備平面布置，完成設計任務。

2.3 雙語教學

隨著全球一體化進程的加速，在國際交流日夜頻繁的今天，語言顯得尤為重要。采用原版教材，雙語教學無疑能使學生掌握原汁原味的英語，為其日后的交流掃清障礙。更重要的是可以拓寬學生的國際視野、國際交流能力和競爭意識，同時可以吸引更多的留學生優(yōu)質生源，提高國際化辦學能力。

3 能力培養(yǎng)

在互聯網時代，全民都面臨同樣的信息平臺，甚至我們的學生比教師有更好的計算機能力，輕點鼠標就可能獲得一門學科的基礎理論。這就給我們提出新的問題和面臨嚴峻的挑戰(zhàn):在互聯網時代，專業(yè)課我們應該教學生什么以及如何教，培養(yǎng)學生那些能力。首先是收集信息的能力，現代社會是信息時代，大量信息資源都可以通過網絡共享，除此之外，還有大量的數據庫可以利用，掌握了信息資源，就是掌握了該學科的發(fā)展前沿。然后是自主學習能力，收集到信息，怎樣才能轉化為自己的知識，建立自己的知識體系這就需要培養(yǎng)學生嚴謹求實創(chuàng)新的科學思維與人格以及為科學獻身的精神和健康向上的學習精神;接下來是合作精神，隨著社會分工的越來越細，完成一個工程問題往往是一個系統(tǒng)工程，需要多方面人員的相互合作，因此合作能力就顯得十分重要了，在教學中，有意識地培養(yǎng)學生分工合作是教育的一個重要組成部分，對本門課而言可以采用分組進行課程設計，同組同學之間分工協作，共同完成一個課題，已達到培養(yǎng)學生合作能力的目的。

4 評估體系

理論考試不在作為學業(yè)成績的唯一標準，可以從多層面進行評價如理論考試成績、課程設計成績、課堂討論成績、平時作業(yè)成績等。

5 結論

材料工程基礎課程改革是一個系統(tǒng)工程，需要執(zhí)行者有強烈的社會責任感，從課程的內容體系、教學手段、能力培養(yǎng)目標，評價體系進行研究和探索，真正實現培養(yǎng)合格人才的教育目標。

參考文獻：

[1] 王昆林.材料工程基礎 [M].北京:清華大學出版，2009，9.

[2] 馮曉云，童樹亭，袁華.材料工程基礎 [M].北京:化學工業(yè)出版社，2007，7.

[3] 徐德龍，謝峻林.材料工程基礎 [M].武漢:武漢理工大學出版社，2008，10.

[4] 周美玲，謝建新，朱寶泉.材料工程基礎 [M].北京:北京工業(yè)大學出版社，2001，1.

[5] 畢大森.材料工程基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社，2011，2.

[6] 谷臣清.材料工程基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004，2.

篇3

“材料工程基礎”是教育部21世紀初高等教育教學改革項目“材料科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學內容體系改革的研究”中主干專業(yè)基礎課程,是材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)基礎課程,長期以來,備受學校和院領導的重視,這對材料工程基礎課程的改革就提出了更高的要求,如何進行課程改革,培養(yǎng)適應社會發(fā)展對材料工程需要的新型人才是材料工程教學團隊需要認真思索的關鍵問題。 

 

1 課程體系 

材料學是一門試驗性科學,涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料四個方向,材料科學與工程專業(yè)的學生,畢業(yè)后主要從事材料制備與加工的科研與生產工作,材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬別,材料工程問題就顯得錯綜復雜了,這就要求從這多種多樣的工程問題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎問題,建立材料學學的平臺課程—材料工程基礎完整的知識體系。 

“工程”是科學的某種應用,通過這一應用,使自然界的物質和能源的特性能夠通過各種結構、機器、產品、系統(tǒng)和過程,是以最短的時間和精而少的人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。在現代社會中,“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言,工程定義為“以某組設想的目標為依據,應用有關的科學知識和技術手段,通過一群人的有組織活動將某個(或某些)現有實體(自然的或人造的)轉化為具有預期使用價值的人造產品過程”。就廣義而言,工程則定義為由一群人為達到某種目的,在一個較長時間周期內進行協作活動的過程。又根據兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產用的物品、器件、構件、機器或其他產品的物質。顯然,材料工程屬狹義工程的范疇,材料工程應為是有組織活動將自然的或人造的物質制造成生活和生產產品的活動或過程。因此,從這個定義出發(fā),凡是材料制備過程中所涉及技術和方法問題都屬材料工程問題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產品精制、后加工、包裝、運輸等生產工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產過程中的傳熱問題、三廢處理問題。由于材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬別,材料工程問題就顯得內容龐大、錯綜復雜了,避開各種材料的制備的特殊工藝問題,各種材料在制備過程中所涉及的共同的基本原理應成為材料工程課程中的基本問題。我們以自編《材料工程基礎》為教學的教材,教授物質輸送原理及設備、熱量傳遞、質量傳遞,并對質量衡算、能量衡算、經濟衡算做簡單介紹。 

 

2 教學手段 

課程改革的目的是提高教學質量,提高教學質量是通過一定的教學手段得以實現的。材料工程基礎的教學擬采取小班教學的方式,除在知識點的傳授方面如基本公式的推導、理論的講解仍采用傳統(tǒng)的以教師授課為主方式外,在課堂教學中還采用一下的教學手段。 

2.1 多媒體課件 

當今的學生,從校門到校門,多數學生既沒有生活經驗,更無工程概念,要學好材料工程基礎這一工程類課程,老實說,有一定的難度,充分利用現代化教學手段進行教學,制作了多媒體課件,模擬實際生產工藝和流程,使抽象的概念具體化,復雜的問題簡單化,繁瑣的內容精煉化,實際問題形象化,為學生生動形象的理解生產原理和過程起了重要的作用。 

2.2 討論式教學及設計演練 

課堂設置討論課,引導學生探究各種材料制備過程中所共性問題,生產過程技術經濟評價問題,分層次布置工程設計任務,使學生能全面思考工程問題。例如在傳熱部分,進行板式換熱器的設計;在傳質的幾個章節(jié)中,吸收部分設計煤氣中苯類物質吸收工藝流程;精餾章節(jié)中,進行年產8000噸乙醇板式精餾塔工藝設計等。使學生初步了解設計程序與步驟:設計任務下達后,通過資料的收集,流程選擇,基本計算,確定工藝路線,確定生產設備大小,進行設備平面布置,完成設計任務。 

2.3 雙語教學 

隨著全球一體化進程的加速,在國際交流日夜頻繁的今天,語言顯得尤為重要。采用原版教材,雙語教學無疑能使學生掌握原汁原味的英語,為其日后的交流掃清障礙。更重要的是可以拓寬學生的國際視野、國際交流能力和競爭意識,同時可以吸引更多的留學生優(yōu)質生源,提高國際化辦學能力。 

3 能力培養(yǎng) 

在互聯網時代,全民都面臨同樣的信息平臺,甚至我們的學生比教師有更好的計算機能力,輕點鼠標就可能獲得一門學科的基礎理論。這就給我們提出新的問題和面臨嚴峻的挑戰(zhàn):在互聯網時代,專業(yè)課我們應該教學生什么以及如何教,培養(yǎng)學生那些能力。首先是收集信息的能力,現代社會是信息時代,大量信息資源都可以通過網絡共享,除此之外,還有大量的數據庫可以利用,掌握了信息資源,就是掌握了該學科的發(fā)展前沿。然后是自主學習能力,收集到信息,怎樣才能轉化為自己的知識,建立自己的知識體系這就需要培養(yǎng)學生嚴謹求實創(chuàng)新的科學思維與人格以及為科學獻身的精神和健康向上的學習精神;接下來是合作精神,隨著社會分工的越來越細,完成一個工程問題往往是一個系統(tǒng)工程,需要多方面人員的相互合作,因此合作能力就顯得十分重要了,在教學中,有意識地培養(yǎng)學生分工合作是教育的一個重要組成部分,對本門課而言可以采用分組進行課程設計,同組同學之間分工協作,共同完成一個課題,已達到培養(yǎng)學生合作能力的目的。 

 

4 評估體系 

理論考試不在作為學業(yè)成績的唯一標準,可以從多層面進行評價如理論考試成績、課程設計成績、課堂討論成績、平時作業(yè)成績等。 

 

5 結論 

材料工程基礎課程改革是一個系統(tǒng)工程,需要執(zhí)行者有強烈的社會責任感,從課程的內容體系、教學手段、能力培養(yǎng)目標,評價體系進行研究和探索,真正實現培養(yǎng)合格人才的教育目標。 

 

參考文獻： 

[1] 王昆林.材料工程基礎 [m].北京:清華大學出版,2009,9. 

[2] 馮曉云,童樹亭,袁華.材料工程基礎 [m].北京:化學工業(yè)出版社,2007,7. 

[3] 徐德龍,謝峻林.材料工程基礎 [m].武漢:武漢理工大學出版社,2008,10. 

[4] 周美玲,謝建新,朱寶泉.材料工程基礎 [m].北京:北京工業(yè)大學出版社,2001,1. 

[5] 畢大森.材料工程基礎[m].北京:機械工業(yè)出版社,2011,2. 

[6] 谷臣清.材料工程基礎[m].北京:機械工業(yè)出版社,2004,2. 

篇4

人類社會文明發(fā)展的歷程，是以材料為主要標志的。每一種材料的發(fā)現、發(fā)明和使用，都會把人類改造自然的能力提高到一個新的水平，把人類文明和社會發(fā)展推向一個新的臺階。而自然科學的各種研究方法在材料科學的發(fā)展中發(fā)揮了很大的作用，掌握材料學科的發(fā)展和研究方法對于材料學科研究人員和學生是非常必要的。認識材料科學與工程學科的內在科學規(guī)律和發(fā)展趨勢，對材料的研究開發(fā)思路和各種方法有一個科學辯證的概念，能進一步激發(fā)學生的學習積極性和創(chuàng)新精神，為今后從事材料的設計和研究工作奠定基礎。

一、材料的共性規(guī)律

材料主要分金屬材料、無機非金屬材料和有機高分子材料，三大材料都具有晶體結構，但是陶瓷和高分子材料的組織結構要比金屬的復雜。由于它們的結合鍵不同，得金屬具有較高的強度、剛度、導電、導熱性能，無機非金屬則具有耐高溫、耐腐蝕、具有轉變物理性能和脆性，有機高分子具有比強度高、耐磨、耐腐蝕、易老化、剛度小的特點。然而，它們在不同環(huán)境介質下有著共同的效應，例如界面效應，在界面處都有分割、不連續(xù)、吸熱特征；還有材料的動態(tài)效應、復合效應、環(huán)境效應、納米效應等。三大材料存在著共同規(guī)律，陶瓷的實際晶體中存在著各種缺陷，金屬與合金存在同素異構轉變、馬氏體相變、有序——無序轉變，在其他材料中也有這些轉變。陶瓷中存在同素異構轉變。對于有機固體相變的研究發(fā)現，許多由簡單分子組成的有機固體也具有復雜的同素異構轉變。在外力的作用下都會發(fā)生彈、塑性變形和斷裂過程，而且它們應用相同力學性能測試技術，具有相似的規(guī)律。

二、材料科學發(fā)展的重點

材料科學發(fā)展的重點是（一）開發(fā)新材料，發(fā)展高技術產業(yè)；（二）納米材料和納米技術的開發(fā)。先進材料主要包括新能源材料、信息功能材料、生物材料、智能材料、功能復合材料和生態(tài)環(huán)境材料。

信息功能材料主要用于計算機、通信和控制，其特點是要求高、發(fā)展快、種類繁多。例如集成電路所需材料、計算機敏感元件傳感器材料、新型半導體材料、存儲介質材料和高溫超導材料的開發(fā)和應用代表了信息功能材料的發(fā)展程度。生物材料又稱為人造生物類材料，即類生物材料。類生物材料一般包括生物醫(yī)用材料、仿生材料和生物靈性材料。生物醫(yī)用材料已經成為人類非常關注的領域，生物仿生陶瓷、生物可降解高分子材料是醫(yī)用生物材料的重要方向。仿生材料涉及面也很廣，以往研究比較多的有珍珠、貝殼、竹子、骨骼、飛鳥等，仿生材料的更長遠目標是使生物技術原理用于工業(yè)生產，改變高溫、高壓及耗能高的生產方式。

智能材料是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。如形狀記憶材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅動組件在航空上的應用已經取得了大量的創(chuàng)新成果。復合材料的內涵比較豐富，從復合的角度來說，未來的研究與發(fā)展重點是發(fā)展功能、智能復合材料，由于復合材料的設計自由度大，所以更適合發(fā)展多功能復合材料。功能復合材料涉及面比較廣，包括電功能材料、磁功能材料、光功能材料、聲功能材料、熱功能材料、進行功能材料和化學功能材料。

生態(tài)環(huán)境材料定義是具有良好的使用性能和與環(huán)境協調性的材料。生態(tài)環(huán)境材料主要分為環(huán)境相容材料（包括純天然材料、仿生物材料、綠色包裝材料和生態(tài)建筑材料）、環(huán)境降解材料和環(huán)境工程材料（包括環(huán)境修復材料、環(huán)境凈化材料和環(huán)境替代材料）。目前生態(tài)環(huán)境材料主要的研究方向有：生物可降解材料技術，CO2氣體的固化技術，SOx、NOx等催化轉化技術，廢物的再資源化技術，環(huán)境污染修復技術、仿生材料、環(huán)境保護材料、氟里昂和石棉等有害物質的替代材料和綠色新材料等。

納米材料及制備技術的開發(fā)迫在眉睫，當物質到納米尺度時，其表面電子結構和晶體結構發(fā)生變化，產生了宏觀物體不具備的小尺寸效應、量子效應、表面效應和界面效應。材料顯示出奇特的物理、化學性能，利用這一效應可大幅度提高結構材料的強度，改善其脆性。納米研究的主要領域包括金屬、陶瓷、玻璃和聚合物方面的納米材料，目前對納米材料的應用研究熱點主要集中在納米管、納米帶、納米薄膜、納米復合材料和納米金屬材料等幾個方面。納米材料在使用中亟待解決的問題是納米材料的設計和控制、制備技術與工藝。納米材料在應用中有很多優(yōu)點，但在使用和生產的過程中有可能使接觸人員吸入納米顆粒，造成對肺部的傷害，所以納米材料在研究和應用過程中要考慮對健康、安全和環(huán)境的影響。

三、綠色材料科學技術

綠色材料科學技術從廣義上來講，包括的內容較多，例如積極開發(fā)新材料、新能源、材料的回收與再利用、改造傳統(tǒng)工藝和生產流程等。發(fā)展綠色材料科學技術，很重要的措施是積極開發(fā)和采用新工藝、新技術，特別是傳統(tǒng)材料產品產業(yè)。例如，粉末注射成型是制備各種金屬和陶瓷高性能零件的高效、節(jié)能、環(huán)境友好、低成本、大批量生產的工藝，最近20年來發(fā)展十分迅速。

四、材料的基本研究方法

對于材料設計和研究采用的自然科學基本方法主要有歸納法、演繹法、分析法、綜合法、類比法、移植法、黑箱法、相關法、數學方法、模型法、原型啟發(fā)法等。

歸納法是從積累大量數據到概括出一般原理的過程，結果具有一定的可靠性，主要用于科學發(fā)現，這種方法的局限性是推理具有或然性。演繹法是由一般原理推論出個別結論的方法，可用于預見科學事實，是提出科學假說的重要方法。分析法與綜合法相結合是科學發(fā)現和技術創(chuàng)新的重要途徑。類比法和移植法可以將某一領域的方法和技術應用到其他學科技術領域中，比如螺旋槳技術用在飛機等領域，拉鏈技術應用在裝飾、醫(yī)學等多個領域。數學方法能揭示研究對象的本質特征和變化規(guī)律，是解決科學技術問題常用的也是最重要的方法，是表述系統(tǒng)的結構域行為的一種科學方法。例如谷神星的發(fā)現，是意大利科學家觀察，高斯計算，被稱為“鉛筆尖”發(fā)現的新行星。原型啟發(fā)法與仿生法是對自然現象和自然界的動植物進行觀察、探索受到啟發(fā)來進行科學研究和創(chuàng)造發(fā)明，例如美國佛羅里達州立大學工程師Rick Lind從海鷗身上得到啟發(fā)，研制出一種能在高層建筑周圍尋找出路，同時又可猛撲向林蔭大道的遠程遙控偵察機。日本新干線子彈頭列車速度可達321公里/h，“取經”于貓頭鷹羽毛和翠鳥喙的降噪設計，行駛過程出奇地安靜。這是由于貓頭鷹的羽毛呈鋸齒狀排列，可悄無聲息地穿過夜空；列車的“鼻子”與翠鳥喙類似，這種形狀可幫助列車在穿過隧道時不會產生低水平音爆。

研究材料的結構和性能之間的關系常常采用黑箱法、相關法、過程法和環(huán)境法。黑箱法是在無法知道研究對象本質機理的情況下采用的，相關法研究材料組織結構與性能之間有對應關系時采用，得到的關系式有一定的物理意義。過程法是研究對象的本質，又稱為分析法，相關法和過程法是相輔相成的，環(huán)境法通過各種環(huán)境因素來研究材料組織性能的演化規(guī)律。

材料科學從經驗科學走向理性科學，很重要的發(fā)展方向是材料研究的模型化與模擬。模型化是將真實情況簡單化處理，建立一個反映真實情況本質特征的模型，并進行公式化描述。模擬是對真實事物或者過程的虛擬，模擬方法是把所求解問題轉化為大量微觀事件的情況下，提供一種數值解法。目前在國內外材料研究及加工領域中開展了很多模型化和模擬方面的研究工作，為進一步的實驗工作提供了可靠的依據。

五、本課程開設的重要意義

這門課程除了具有完整的材料科學知識結構，精致的課件也使得學生在學習過程中受到視覺和聽覺的沖擊。在掌握理論知識同時，大量實例將理論和實踐應用結合起來，引導學生如何去認識材料，去研究材料，去設計材料，讓學生在學習過程中真切地體會到知識是如何學以致用的，并且激發(fā)他們對于這些知識探索的興趣。對教師而言，在講授這門課程的過程中，通過對材料設計、制備、研究方法內容的整合，個人的專業(yè)知識得到了極大的豐富，為今后研究方向的選題、方案的設計以及研究方法的應用提供了思路和參考。

參考文獻：

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（一）理論教學環(huán)節(jié)跨學科人才培養(yǎng)的新課程體系。即指，受體學科（材料科學與工程學科、機械工程學科）從供體學科（力學學科、控制科學與工程學科等）中借用知識、理論的各種形式，通過受體學科板塊和供體學科板塊組合而形成的課程體系，也是理論教學環(huán)節(jié)的核心課程體系。1.受體學科板塊。材料成型及控制工程專業(yè)是一個具有典型材料特征的機械學科，材料科學與工程學科和機械工程學科的相關課程是該專業(yè)的學科基礎課。該課程板塊主要是使學生對本專業(yè)所研究的對象（材料）和加工方法（成形）有比較透徹的認識。主干課程包括：材料科學基礎、材料近代分析方法、材料成形技術基礎、高分子材料概論等。這類課程涉及到加工對象的性能、材質，加工的原理，是否適合加工，如何選擇最合適的加工方法，如何控制加工的過程，等等。2.供體學科板塊。計算機科學是該課程體系最重要的供體學科之一。近年來，計算機技術在模具設計及制造、焊接、鍛壓等方面的應用非常廣泛，相關課程主要有微機原理及應用、材料成型CAD/CAM、主流CAE軟件概論、逆向工程等。自動化涉及到成形工藝的四大類設備：金屬液態(tài)成形設備、金屬塑性成形設備、金屬連接成行設備及塑料成形設備。為此，學校開設了電工電子技術、材料成型設備及自動化等課程。力學也是材料成型及控制工程專業(yè)主要的供體學科之一，作為一門研究宏觀物質運動規(guī)律的科學，一直被運用于材料成形的各個環(huán)節(jié)。通過設置彈塑性力學基礎、工程力學、材料力學性能等課程，運用力學的計算方法、法則等研究成果來解決材料加工過程中的受力、變形及傳質等問題，從而完成材料的模擬計算、實際測量、優(yōu)化選擇等諸多相關任務。材料成型及控制工程專業(yè)跨學科人才培養(yǎng)課程體系還應該包含信息管理學、經濟學和人文藝術類的課程。

（二）實踐教學環(huán)節(jié)材料成型及控制工程專業(yè)是一個傳統(tǒng)的工科，所培養(yǎng)的學生不僅要具備堅實的專業(yè)知識，還必須具備較強的動手實踐能力。1.注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。實驗課是課堂教學的延伸，也是培養(yǎng)學生觀察能力、分析能力、操作能力、思維能力和創(chuàng)新能力的主要途徑。除了在實驗課的教學內容上注意學科交叉外，更多的是在教學過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。2.加強專業(yè)實習基地建設。為了滿足跨學科人才培養(yǎng)要求，結合本專業(yè)特色，并充分利用地域優(yōu)勢，我校選擇專業(yè)技術實力雄厚、管理水平高的幾家公司作為材料成型及控制工程專業(yè)的校外實習基地。在生產實習過程中，強調充分利用企業(yè)生產實踐的優(yōu)勢，彌補學校教育動手實踐機會少的不足。3.強化“本科生創(chuàng)新計劃”訓練。為擴大跨學科人才培養(yǎng)的途徑和時空范圍，學校積極鼓勵學生從大二起就參與院、校、省及國家級的各類社團活動、課外科技競賽、“模具拆裝”大賽、“本科生創(chuàng)新計劃”等課外活動。同時，激勵學生通過本科生導師制主動、連貫、系統(tǒng)地參加教師的科研課題研究，并通過多學科交融，參加江蘇省和全國大學生“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽、大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽，取得了優(yōu)異的成績。

二、跨學科人才培養(yǎng)質量評價

跨學科人才培養(yǎng)的質量評價是人才培養(yǎng)的關鍵，貫穿了整個人才培養(yǎng)過程。而收集和分析人才培養(yǎng)過程中各方面的信息，是對人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求和培養(yǎng)模式等工作進行監(jiān)控和調節(jié)的依據。

（一）跨學科人才培養(yǎng)質量的評價原則1.導向性原則。這是跨學科人才培養(yǎng)質量評價最基本的原則，希望通過對人才培養(yǎng)質量的評價，發(fā)揮評價的導向和甄別功能，以提高人才培養(yǎng)的質量，實現高校為社會培養(yǎng)人才的功能。2.多元性原則。要打破以“知識掌握的多少”作為評價的唯一標準，多側面、多角度檢查學生對所學知識的理解、掌握和創(chuàng)新程度，避免評價“重知識輕能力、重理論輕實踐、重模仿輕創(chuàng)新”等問題。3.差異性原則。充分尊重學生的個性發(fā)展。學生是具有不同個性的個體，應鼓勵教師在考核時減少客觀題型，加大對非智力因素考核的比重，給學生更多發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間，以適應創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。4.實踐性原則。提倡讓考試“走出”教室，“走進”實驗室，“走進”工廠，讓考試不拘泥于傳統(tǒng)形式，不局限于理論知識，通過實踐操作，考察學生分析問題和解決問題的能力。5.操作性原則。評價要注意定性與定量相結合。對人才的實踐能力和創(chuàng)新程度很難量化評價，只能靠實際觀察，并用描述性的語言加以定義，最后形成結論，必要時也可以用一定的評價等級來表示。

（二）跨學科人才培養(yǎng)質量的評價體系構建結合材料成型及控制工程專業(yè)跨學科人才培養(yǎng)的目標和可操作性，我們在培養(yǎng)質量方面主要從橫向和縱向兩個維度來進行評價。綜合評價，是一種橫向評價的模式，即對學生畢業(yè)時的相關數據進行評價，包括畢業(yè)率、學位授予率、協議就業(yè)率、就業(yè)對口率、考研率等。進步度評價和追蹤評價是縱向評價的模式，主要是對連續(xù)幾屆畢業(yè)生畢業(yè)后各方面情況進行追蹤評價，通過比較，不斷對專業(yè)人才培養(yǎng)模式和方法進行改進。評價的內容主要包括就業(yè)單位層次的比較、學生就業(yè)滿意度調查、用人單位對人才的滿意度、職業(yè)穩(wěn)定率、職業(yè)晉升率等。

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保障并提高研究生的培養(yǎng)質量，成為高校對國家、社會和學生應盡的責任。近年來，隨著我國研究生教育規(guī)模的迅速擴大，研究生教育質量問題逐漸凸現出來。同時，時展與進步對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求與當前研究生創(chuàng)新能力嚴重不足的現實矛盾，也使得研究生教育管理人員和眾多學者對研究生教育質量格外關注。但是在我國目前的研究生教育質量保障機制中，政府在質量評價和保障中發(fā)揮著主導性作用，而高校自身始終處于一種被動地位，這導致了“以評促改，以評促建，評建結合，重在建設”的質量評估原則沒有得到充分體現，質量評價的重要功能也沒有得到充分發(fā)揮。我校2008年經批準設立材料科學與工程一級學科碩士點，自承辦研究生教育以來取得了長足的發(fā)展，實現了歷史性的突破，但面對新的挑戰(zhàn)，肩上的任務更加沉重。本文就如何構建材料科學與工程類研究生的培養(yǎng)質量保障機制，從切實可行的幾個方面加以闡述。

一、研究生教育質量保障的概念與特征

質量保障（quality assurance，又稱為“質量保證”），是管理學中的一個重要概念，在上世紀80年代中期首先由英國的教育部門引入到本國的高等教育管理領域，并由此興起了一場教育質量保障運動。質量保障在管理學中的涵義是“質量管理中致力于對達到質量要求提供信任的部分”。質量保障并不是一般意義上的保證質量，而是具有特殊含義。它強調對用戶負責，即為了使用戶或者相關方能夠相信組織的產品、過程和體系的質量能夠滿足規(guī)定的要求，必須提供充足的證據，以證明組織有足夠的能力滿足相應的質量要求。因此，質量保障是指為提供某實體達到質量要求的適當信賴程度，在質量體系內部實施的，并且按照需要進行證實的有策劃的系統(tǒng)性活動。

高校研究生教育管理不同于企業(yè)管理，它具有自身的特殊性，而且學術界對教育質量保障體系的研究與理解也未形成共識。陳偉等人將高校內部研究生教育質量保障定義為：旨在提高研究生教育質量，并為有關人員提供質量證明和擔保的全部政策和過程。因此，建立研究生教育質量保障體系的主要目的在兩個方面：第一是向高等教育的利益關系人提供充分的質量證據，證明高校自身提供的產品與服務質量是值得信賴的，并由此增強利益關系人對研究生教育質量的信心；第二是促進教育質量的穩(wěn)步。為了達到上述目的，需要通過一系列配套政策和過程的實施，以保證成功達到培養(yǎng)目標。已有文獻對設立獨立的質量保障機構、制定ISO教育質量標準、建立教育質量評價程序等配套政策和過程進行了報道。因此，“全過程管理”與“全員參與”是研究生教育質量保障體系建立的原則。全面質量管理是研究生教育質量保障機制建立的指導思想。構建一整套體現現代教育理念，適應當代科技進步與市場經濟迅速發(fā)展所要求的研究生教育管理體系，有助于提高究生教育的整體質量。

二、材料科學與工程類研究生質量保障存在的問題

高校研究生教育屬于國家事業(yè)，因此政府直接管理與調節(jié)其教育行為。研究生教育質量保障活動作為高等教育管理的重要組成部分，必須接受政府部門的直接領導。由于我國高校管理體制的局限性，研究生教育由校、院二級共同管理，而以二級學院管理為主。地方一般高校對于研究生招生相對很是被動，在教學質量、培養(yǎng)質量和制度建設等方面還存在不少問題亟待解決。因此，本文結合太原科技大學材料科學與工程這一特色學科的研究生教育質量保障的實際情況，指出材料科學與工程類研究生教育質量保障存在的問題，期待能為保障增強研究生教育質量提供新的思路。

1.高校沒有明確的定位理念，質量保障意識缺乏。高校進行人才培養(yǎng)的前提是解決學校自身的定位問題和研究生教育質量觀的問題。學校管理者關于學校的定位理念直接影響管理者發(fā)展研究生教育的決策理性、制度理性、管理理性和文化理性。進而對研究生培養(yǎng)質量產生巨大影響。首先，它影響到管理者決定發(fā)展本科教育、研究生教育等哪一層次作為學校發(fā)展的重點；第二，影響高校決策者決定把哪些學科門類作為本校的特色學科和新的學術增長點，即把哪些學科作為重點學科，并把其作為碩士或博士層次學科的優(yōu)先發(fā)展對象；最后，影響高校管理者對于研究生教育質量文化的培育。目前全國有近200個材料類研究生招生單位，材料類研究生的培養(yǎng)和招生競爭激烈。一些學位授權點少的院校尋求更多的授權點，有碩士學位授權點的院校則追求博士學位授權點，似乎數量越多越好，層次越高越好，從而把學位授權點的數量和層次作為吸引高水平生源的一個硬件條件，這實際上偏離了研究生教育的本質，影響了研究生教育質量的提高。高校為了提高聲譽，吸引更多學生，投入大量財力、物力、人力到國家重點學科、省級重點學科的資格爭取上；投入到重點實驗室和科學研究中心的建設上；把大量精力投入到教師科研立項、科研成果上和學校所能獲得的榮譽上；而沒有把研究生教育質量放到第一位。在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)和管理環(huán)節(jié)都缺乏質量意識。

2.研究生教育質量評估主體單一。研究生教育質量評估是保障研究生教育質量的基本手段之一，在研究生教育質量保障體系中有舉足輕重的地位。我國在“十五”和“十一五”期間，進一步制定和完善了研究生教育質量評估制度，逐步建立了科學的研究生教育質量評估機制和指標體系。目前，我國的研究生教育質量評估屬于行政教育評價，其最突出的特點在于行政主管部門是唯一的評價主體，評價過程由政府部門主導，這樣就造成了教育質量保障的重心過于向中央政府層面傾斜，而高校、市場與社會力量等保障主體可以發(fā)揮其自身保障能力的空間不大，自然也沒有足夠的積極性，因此高等學校只是被動的參加教育質量評估。教育行政對高校研究生培養(yǎng)過程干預過多，極大束縛了學校的自主發(fā)展，造成學校內部結構失調，嚴重影響了高校的辦學效益與水平。

3.教育質量管理制度建設不健全。管理部門比較注重過程管理和目標管理，這是表面上的有序化管理。而實際情況是，管理文件出臺后，管理人員就照章辦事，缺乏對實時過程的監(jiān)控和管理，缺乏靈活性。不能及時把握研究生教育的最新動態(tài)的問題，對于教育質量的保障實效性和及時性很薄弱。從管理隊伍來看，由于研究生招生規(guī)模的不斷擴大及培養(yǎng)類別的增多，管理工作非常繁重，而管理人員未能及時更新管理觀念、缺乏管理藝術與創(chuàng)新能力，管理水平亟待提高。 同時，由于高等院校沒有明確的定位理念，造成了個別高校對自身的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方案、學科發(fā)展等一系列問題的認識相對模糊，研究生教育質量得不到切實保障。材料科學與工程作為一類緊跟當代科技進步與發(fā)展的學科門類，在其研究生培養(yǎng)的課程體系中，研究生的課程內容顯得陳舊，前沿性不足。不能反映本學科最新研究成果，不能及時跟上經濟建設和社會發(fā)展更新的步伐。在課程結構上，專業(yè)課與公共基礎課之間的關系問題一直是棘手問題。以太原科技大學為例，要求碩士研究生畢業(yè)之前通過大學英語六級考試，學生不得不將很多精力投入到英語課和英語等級考試上，專業(yè)課就相對被忽視。而且公共課占培養(yǎng)方案中總課程很大的比例。根據太原科技大學材料科學與工程一級學科碩士研究生課程設置，最低要求學生修滿26學分，其中公共課就占到了11學分。另外，在專業(yè)課程的教學方式上，仍以授課方式為主，小組討論、辯論、沙龍等體驗式教學方式運用較少，有時甚至淪于形式，很難啟發(fā)學生的思考能力和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

4.校企合作缺乏應有的措施保障。材料科學與工程專業(yè)要求學生具有獨立開展有關材料合成、材料結構性能研究、材料制備與加工、材料改性與應用等方面的科學技術研發(fā)能力，具有較好的管理工作的能力。因此，本學科具有很強的工程應用背景，而且隨著研究生招生規(guī)模的擴大以及培養(yǎng)模式的多樣化，走“校企合作、工學結合”之路是研究生教育發(fā)展的必然要求。研究生教育的發(fā)展需要企業(yè)的深度參與，可以說，企業(yè)參與碩士研究生教育的程度決定了研究生教育是否能真正承擔起為社會培養(yǎng)高素質的生產、管理和服務一線的技術技能型人才的教育使命。但是，目前校企合作缺乏長效機制，不少企業(yè)沒有認清自身在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中擔當角色的重要性，企業(yè)也沒有過高的積極性。理論上講，企業(yè)會由于參與研究生教育而更好地促進自身的發(fā)展，但在現實中，由于存在政府、企業(yè)、學校、學生等多重主體、多方力量，在利益的博弈過程中，企業(yè)傾向于將參與人才培養(yǎng)的成本和風險轉嫁至其他企業(yè)。所以，需要有相應的約束機制來督促和規(guī)范企業(yè)的參與行為。

三、材料科學與工程碩士研究生培養(yǎng)質量保障的有效性策略

1.轉變政府教育管理職能。著研究生教育體制改革的深化，政府自上而下對教學活動的控制職能逐漸弱化，轉而通過政策、評估、制訂教學質量標準等方式對高校進行教學質量管理。在實踐中，政府部門應通過制度創(chuàng)新完善管理研究生教育質量的相關職能，從直接性、事務性的管理轉變?yōu)殚g接性、宏觀性的管理。并通過立法及制定教學質量標準來指導、統(tǒng)籌、協調、檢查和監(jiān)督教育質量。政府應進一步擴大高校辦學自，增大研究生教育的投入力度，在經費撥款方面向辦學質量高、辦學特色明顯的培養(yǎng)單位傾斜，適時建立績效撥款制度等，采用競爭手段和淘汰機制有效配置稀缺教育資源。

2.支持社會組織和用人單位參與教育質量評估與保障。在研究生教育質量保障的實踐中，應該鼓勵和支持社會團體、工商業(yè)界代表和畢業(yè)生代表等多元主體參與教育質量評估與保障，將各方利益人的意見納入到實踐中來，這樣做有助于使教育產品滿足社會多方面的要求，同時形成校外機構共同監(jiān)督教育質量的良好氛圍。為了提高研究生教育的國際競爭力，還可以考慮吸收國際教育專家參與到評估過程，例如荷蘭等西歐國家正積極推進高等教育認證制度的國際多元化，促進國際交流達成一致。研究生教育的根本任務是向社會輸送高層次人才，用人單位對研究生教育質量的高低具有評價權。因此，高校要從需求的角度重視用人單位對畢業(yè)生的監(jiān)控與評價意見，并建立起常態(tài)化、規(guī)范化、全面化的機制，使之能收集、分析和處理用人單位對學生評價的反饋信息，形成完善的研究生情況追蹤和定期反饋機制。

3.強化教育質量保障意識，營造良好質量保障氛圍。政府主管部門和高校共同通過宣傳和引導、激勵等機制，宣傳教育質量保障的重要性，獎勵在教育質量保障方面有成就的集體與個人，以此營造良好的教育質量保障氛圍，使管理者、教育者、受教育者認識到研究生教育質量是學校的“生命線”。只有當教育質量成為所有參與主體共同信奉的核心價值，成為所有主體的內在追求時，才能增強個人工作的自覺性。例如太原科技大學為了強化研究生質量保障意識，出臺了《太原科技大學研究生教學督導管理辦法》、《太原科技大學研究生課程教學網絡評價辦法》等規(guī)章制度，實施教學質量評價，加強對研究生培養(yǎng)過程的監(jiān)控和指導。圍繞拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標設立科學合理的評價指標，對研究生教學的課程結構、內容、課程教學、教學管理等培養(yǎng)過程進行規(guī)范，建立了研究生評價、第三方督導、學院及學校考核的教學質量監(jiān)督和評價體系。

4.加強全過程質量監(jiān)控與管理。在管理學中，全面質量管理（即TQM）是指一個組織以質量為中心，以全員參與為基礎，目的在于通過顧客滿意和本組織所有成員及社會受益而達到長期成功的管理途徑。在全面質量管理中，質量這個概念和全部管理目標的實現有關。因此，將TQM管理理念引入到研究生培養(yǎng)質量保障體系中，學校應樹立全面的質量觀，進行全方位、全過程的質量監(jiān)控與管理。在實際管理工作中，學校要堅持統(tǒng)籌考慮輸入、培養(yǎng)、輸出等各個環(huán)節(jié)，將質量意識貫穿到招生、培養(yǎng)、學位論文、學位授予等研究生培養(yǎng)的全過程，讓所有涉及到研究生培養(yǎng)的主體和學生本人都積極參與到研究生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，實現教育質量的提高和學校的可持續(xù)發(fā)展。例如，太原科技大學材料科學與工程學院形成了學院、研究所、系三級教學質量監(jiān)控系統(tǒng)，研究生學院起全程監(jiān)督作用，在這樣一個全方位、多層次的閉合管理體系中，研究生的科研能力和教學質量都得到了大幅度的提高。

參考文獻

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中圖分類號：TQ54 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0255-01

神華寧煤集團煤基烯烴項目是寧東化工基地規(guī)劃建設的重點項目，總占地面積192公頃，總投資約195億元。完善、系統(tǒng)、高效、及時、準確的的物資管理和材料控制成為提升烯烴項目建設管理水平的重要途徑之一。項目建設材料是指管道材料，如鋼管、閥門、管件、墊片及管道支撐材料等。因此，要求每位材料管理人員只有真正的掌握材料控制管理的精髓，才能滿足現場項目建設需求。

1 材料控制的定義與職責

材料控制是檢查和監(jiān)督材料的進度計劃和材料的估（預）算執(zhí)行情況，通過不間斷地監(jiān)測和報告，力爭使實際執(zhí)行情況與控制基準之間的偏差減少到最低限度，以確保材料按工程的實際需要在規(guī)定的期限內請購、訂貨并運抵現場，為工程項目的建設目標服務。它來源于工程項目設計、專業(yè)材料科學，應用于采購和現場施工材料管理，并對其工作過程加以綜合處理，依據專業(yè)材料編碼及管道材料編碼庫的有效管理對數據信息進行分析和評價。

材料控制是一項貫穿于項目建設公司多個部門和專業(yè)、項目全過程的管理工作，包括各專業(yè)設計（手工或借助專業(yè)軟件）、材料科學、數據校驗、材料MTO、請購文件、以及采買、催交（校驗）、運輸交貨、現場接收、儲存保管（轉移、預制）、預測預留、發(fā)放乃至上線后的材料追溯等，伴隨著項目材料應用的整個生命周期。只有做好材料控制，才能實現進度和費用等方面的合理有效控制。

2 材料控制的理想和原則

2.1 材料控制的理想

烯烴項目建設中材料控制管理理想是在正確的時間將正確的材料發(fā)放到正確的地點。

2.2 材料控制的原則

烯烴項目建設中材料控制管理人員在工作中的原則是全員化、代碼化、信息化、標準化。有效的管理，所以在提報采購計劃時應該要嚴格按標準、規(guī)范及項目建設程序認真執(zhí)行。

3 材料控制管理流程

材料控制管理是一項綜合性管理工作，由材料控制、設計、采購、施工、施工分包商等共同完成。其中，材料控制管理人員處于主導地位，是材料管理和控制的關鍵。對采購材料的有關信息、資料和數據進行接收、輸入、分析、處理，形成材料的請購單、發(fā)給采購部門訂貨，并協調進行訂單錄入、入庫、出庫及材料統(tǒng)計等工作。如圖所示。

4 材料控制管理工作的優(yōu)化及改進

4.1 計劃錯誤問題

設計人員所提出的設計是材料控制管理人員的依據，其精準性直接影響著材料控制的效果，現場檢修及技改中出現的問題看來，“買了不該買的，而該買的沒買”的現象屢見不鮮，現場施工人員反饋的信息就是某些材料過剩、某些材料不足。要解決上述，關鍵是提高設計和設計材料的質量，建議從兩個方面考慮：（1）加強設計管理，提高設計質量。（2）提高設計圖紙的精度，使材料的匯總達到自動化，這樣就能達到提高工作效率的目的。

由于現場的不確定性，緊急采購之后的材料卻長期擱置不使用，這就要求專業(yè)技術人員將現場所有因素考慮到位，達到計劃的準確。

4.2 材質錯誤問題

現場施工時為了保證進度，將材料的材質忽略考慮，致使現場出現許多漏點更有甚者會導致事故的發(fā)生。建議從兩個方面給與解決：（1）在任何情況下使用正確材質的材料，如現場找不到相同材質的材料，應請教相關技術人員找可以代用的材料使用；（2）施工人員須掌握常用材料材質基本知識。

4.3 材料發(fā)放的問題

材料的發(fā)放在材料控制管理中是非常重要的環(huán)節(jié)，在發(fā)放過程中必須依照以下原則進行發(fā)放：（1）根據材料表和需求計劃的數量進行發(fā)放；（2）根據批準的施工計劃需求時間發(fā)放；（3）據管道材料根據動態(tài)調配結果發(fā)放；（4）據工程管理部制定管道施工耗損量發(fā)放；（5）部分大型設備材料直達施工現場。只有遵從上述原則，才能從根本上解決材料發(fā)放混亂、材料發(fā)放不及時等問題，以保證現場檢修、技改的施工進度。

5 結語

材料控制管理目前在化工行業(yè)中得到了較大范圍的推廣及使用，通過不斷的實踐，在取得經濟效益的同時大家還獲得了許多寶貴的經驗，相關工程技術及管理人員對材料控制的認識、掌握的程度與之前已無法比擬。根據近工作實際，我認為應該在現有的可借鑒的相關資料的基礎上，建立一套更加完善、更加適合的材料控制管理體系，才能將烯烴項目物資及材料控制管理的井井有條。

參考文獻

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關鍵詞 電子科學與技術；電子材料與器件；教學方法

電子材料與器件課程是電子科學技術相關專業(yè)的基礎性課程，對于學生鞏固基礎知識和提高專業(yè)技能是極為重要的。而提高電子材料與器件課程教學的質量，使課程與社會需求相結合，是高校教師探索的重中之重。筆者承擔著我校電子材料與器件課程的教學任務，在總結教學經驗的基礎上，筆者在教學內容、課程安排和教學形式等方面進行了嘗試，并取得了一定的教學成果。

1.電子材料與器件簡介

處于電子科學技術產業(yè)鏈前端的電子材料和元器件是眾多核心基礎產業(yè)的重要組成部分，是計算機網絡、通訊、數字音頻等系統(tǒng)和相關產品發(fā)展的基礎。電子材料與器件是指在電子技術和微電子技術中使用的材料和器件，包括半導體材料與器件、介電材料與器件、壓電與鐵電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料光電子材料和磁性材料、電磁波屏蔽材料以及其他相關材料與器件。電子材料與器件是現代電子產業(yè)和科學技術發(fā)展的重要物質基礎，同時又是科技領域中技術導向型學科。它涉及到物理化學、電子技術、固體物理學和工藝基礎等多學科知識。根據材料的化學性質，可以分為金屬電子材料,電子陶瓷，高分子電子、玻璃電介質、氣體絕緣介質材料，電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料。

2.電子材料與器件課程教學模式

2.1電子材料與器件課程教學形式

電子材料與器件課程既包含電子材料的物理特性和電子器件的工作原理，還包含豐富的電子材料與器件的理論知識，并且與實踐應用緊密結合。為了更好的培養(yǎng)學生的時間能力，增強實踐意識，達到學以致用的目標。因此，電子材料與器件的課程教學應采取實驗教學和理論教學相結合的教學形式，教師安排合理的實驗活動，將理論教學與實驗教學有機結合，達到學生鞏固理論知識、增強實踐技能的教學目標。

2.2電子材料與器件教學課時安排

教學采用教材《電子材料與器件原理》。在電子材料與器件教學的課時安排上，該課程作為電子科學與技術專業(yè)的核心課程，電子材料與器件課程的總課時應不少于80學時，理論課學時設計應在64學時左右，實驗課學時應在16學時左右，任課教師可以根據教學過程中的實際情況增加或減少某一章節(jié)的課時安排。

2.3電子材料與器件課程教材選擇

在電子材料與器件課程的教材選擇方面，由于電子材料與器件是電子科學技術的一部分內容，目前我國關于電子科學技術的參考書籍很多，其中也不乏經典教材，但考慮到本科生對于該課程接觸時間段、基礎知識薄弱等特點，筆者認為任課教師可以自行編寫課件和講義，以便學生更好的理解教學內容。除此之外，由加拿大薩斯喀徹溫大學電氣工程系教授、加拿大電子材料與器件首席科學家薩法·卡薩普編寫的《電子材料與器件原理（第3版）》也是業(yè)界公認的電子材料與器件教學的參考書籍。

3.電子材料與器件課程的理論教學

在新時期素質教育的背景下，電子材料與器件課程的理論教學更側重于加強學生的實踐能力，因此需要對傳統(tǒng)的電子科學技術教學中重視原理、定律和規(guī)律的模式進行調整，在教學內容的設置方面，為了便于學生更好的理解知識體系，以筆者講授電子材料與器件理論課程（共80學時）為例，該理論課程共被劃分為材料科學的基本概念、固體中的電導和熱導、量子物理基礎、現代固體理論等四個章節(jié)，這四個章節(jié)闡述了電子材料與器件涉及的基礎理論，內容包括材料科學基礎理論、固體中的電導和熱導、量子物理基礎和現代固體理論，以及對各種功能材料與器件的原理與性能的討論。另外，在講授每章內容時，任課教師應注意弱化理論知識，增加實踐知識。

4.電子材料與器件課程的實驗教學

電子材料與器件的實驗教學要與理論教學緊密結合，并重點介紹理論課上講過的電子材料與器件，實驗課程學時不能偏少，開設實在要安排在理論教學完成之后，使學生能夠充分將理論知識應用于實踐中。在實驗開始前，教師要要求學生充分掌握理論知識，實驗結束后，學生要寫實驗報告，使實驗切實產生作用，而不是走馬觀花。在實驗課程的設定方面，要盡量避免與其其它驗課程的重復，還要確保理論與實踐相輔相成，充分利用實驗資源。

5.電子材料與器件課程的學生評價體系

素質教育的電子材料與器件課程的學生評價標準應區(qū)別于傳統(tǒng)的考試評價方式，教師要將學生的平時表現、理論知識掌握、實踐能力等納入對學生的評價體系中。促使學生不再局限于對電子材料與器件規(guī)律、定義等知識的僵化掌握，而是將學習重點偏向于實踐和應用。這種評價方式的轉變，有利于學生積極主動的掌握知識，在實踐中鞏固理論知識，在理論中深化實踐知識，全面提高電子材料與器件的課程教學效率和質量。

電子材料與器件在信息產業(yè)的發(fā)展與科學技術的研究中的重要性與日俱增。它既是電子科學技術體系專業(yè)知識中的重要環(huán)節(jié)，更為電子科學專業(yè)的學生提供了良好的科研基礎和就業(yè)競爭力。本文通過對電子科學與技術專業(yè)特點與電子材料與元器件課程內容的分析，探討了電子材料和元器件在電子科學專業(yè)領域的重要性，筆者還結合自身多年電子科學專業(yè)的教學經驗，對電子材料與元器件教學的教學形式、課時安排、教材選擇進行了新的探索，對電子材料和元器件的理論和實踐課程提出了新的意見和建議，以便于提高教學質量，提升學生專業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻

[1]薩法·卡薩普.《電子材料與器件原理（第3版）》.西安交通大學出版社.2009年6月

篇9

The Present Status of Quasi-crystalline Researching

Xiongtao1，Wsangshisen1，Lidefa1，Hongjun3，Liangbaozhu3

（1.Reseach and Development Center of Wuhan Iron and Steel （Group） Corp，Wuhan City 430081，Hubei Province；2.Wuhan University of Science and technology， Wuhan City 430082，Hubei Province；3.Reseach and Development Center of Echeng Iron and Steel Corp，Ezhou City 436002，Hubei Province）

It was a thermal dam of researching and noticing in material science field after quasi-crystalline had been discovered. As a newly material， the exploring value of quasi-crystalline will be tremendous. It will be momentous significant for scientific personnel of quasi-crystalline researching that you should know the latest status of quasi-crystalline researching. This article mainly introduced comprehensively the sort and the structure of quasi-crystalline，described systemically the present status of formed machine-made of quasi-crystalline and illuminated detailedly the present preparation method of quasi-crystalline through consulting all kinds of literature .

Abstract： quasi-crystalline； formed machine-made； newly material.

1引言

準晶于1984年被以色列材料科學家謝切曼（Shechtman）等人[1]在急冷凝固A1-Mn合金中首次發(fā)現，是周期結構與無序結構之間的一類金屬間化合物；準晶同超導體一道被列為20世紀80年代凝聚態(tài)物理兩大重大進展，至今仍然被認為是該領域的科學前沿，它們不僅帶來了傳統(tǒng)晶體學的一場革命，而且對材料科學的各個領域產生深遠影響[2]。準晶兼有長程準周期性平移序和非晶體學旋轉對稱性的特殊結構，具有低表面能[3]、高硬度[4]、低摩擦系數[5]、低熱導率[2]、抗氧化[6]、耐腐蝕[7]等特殊性能。但是，準晶材料固有的高脆性，使其難以加工成形，不適合作為結構材料使用。因此，準晶材料的應用必須首先考慮如何克服脆性和疏松，不外乎采取在基體材料上鍍準晶膜和做成復合材料兩種方法[2]，而其的應用方向也是呼之欲出。

2.1準晶的結構[8]

準晶的概念是相對于晶體提出的，在準晶發(fā)現之前，人們通常認為固態(tài)物質僅有兩種形態(tài)，即晶體和非晶體。前者的結構可用一個結構單元的周期性排列來描述；后者則結構無長程有序，不存在任何對稱性，僅有近程有序性。晶體的周期性限制了可能的對稱操作。

如圖1．1所示[2]，作用于A點的對稱操作將B移到B’， 轉角為a，再次施加該操作又生成B’’點。A、B、B’和B’’均為等效點，它們位于同一個周期點陣上。如以A為原點，矢量■為一個基軸，即■，則有■。后者可以表述為■，因為A、B、B’和B’’為位于晶體中同一個周期點陣上的等效點，所以必須滿足2cosα為一個整數m，那么m/2的取值只能為-1、-1/2、0、1/2和1，對應的α為π、2π/3、π/2、π/3和0，因此晶體點陣可能的對稱軸次依次為二次、三次、四次、六次和一次。五次對稱和高于六次的對稱性不可能在晶體點陣中存在。

但是，Shechtrnan等人[l]從急冷凝固的A1-Mn合金組織中觀察到具有五次對稱的單晶電子衍射圖譜，并且衍射點呈非周期排布，如圖1．2所示。

圖1.2中五次、三次和二次對稱的電子衍射圖清楚地表明了這種相的空間二十面體對稱性，而且斑點明銳，反映出結構的長程有序性；但五次對稱的結構又與傳統(tǒng)的晶體學理論相悖，因此可知，它既不是晶體，也不是非晶體，必須用全新的概念來描述。這種結構被稱為準周期晶體，譯自英文Quasi-periodic Crystal，簡稱為準晶體（Quasicrystal）。其定義為：準晶是同時具有長程準周期性平移序和非晶體學旋轉對稱性的固態(tài)有序相。準周期性和非晶體學對稱性構成了準晶定義的兩個核心。

準晶的基本特征是準周期性和非晶體學對稱性。但是準周期性并非準晶所獨有，非晶體學對稱性實際上是準晶最典型的特征。非晶體學對稱性要求非周期性結構，但非周期性結構不一定是準晶。這在本質上反映了取向序，即聯系相鄰原子或原子團的鍵有長距離取向一致性，準晶的特殊結構引起了人們的注意[9]。

3 準晶材料的性能特點

3.1 導電特性。

1）相對于普通的金屬間化合物而言，熱力學穩(wěn)定的準晶材料的電阻率異常的高。如對于全部由非過渡元素族組成的準晶相 A1-Cu-U，其在液氮溫度時的電阻率為 900μΩcm。相比之下，對于含有過渡元素族的準晶相，其電阻率則更高。如Al-Cu-Ru準晶在相同溫度下的電阻 率為1000～30000μΩcm，A1-Cu-Fe準晶為1300—11000μΩcm，A1-Pd-Mn為1000—9500μΩcm。 A1-Pd-Re甚 至 高 達 4000～2800μΩcm。

2）準晶材料的電阻率隨著溫度的升高而下降，即具有負的溫度系數。

3）電阻率對準晶合金成分和結構完整程度十分敏感。樣品的質量越好 ，電阻率就越大。

4）對于二維的十次準晶，其周期方向的電阻率，比準周期方向的電阻率要小75％～95％，顯示出很強的各向異性[13]。

3.2 熱傳導性能

準晶的熱傳導性能與導電性能有些類似，即低的導熱率和負溫度系數，接近陶瓷的隔熱性能，與普通合金的性能截然不同。由于準晶的電子傳輸過程與組成它的金屬原子不一樣，準晶的熱導系數很小，比不銹鋼低一個數量級。準晶的熱傳導性隨溫度的上升而增加，例如 Al-Cu-Fe準晶在800℃的熱擴散系數為 1.2mm2/s，但這仍然很低，接近常見的隔熱材料氧化鋯，可以用做隔熱材料，如熱障涂層。與傳統(tǒng)的隔熱材料相比較，準晶材料具有密度低、耐摩擦、耐腐蝕和抗氧化等優(yōu)點，很適合作為保溫材料，在飛機和汽車的發(fā)動機部件上，有潛在的應用價值[14]。

3.3 光傳導特性

1）與普通的金屬材料相比，結構完好的準晶樣品的光傳導特性，顯得非常特殊，在較低的頻率范圍內，準晶的光導率很小，且在104cm-1時有很寬的峰值。

2）在二維的準晶材料中，光導率對其結構的各向異性很敏感。

4 準晶的應用

準晶被譽為20世紀80年代凝聚態(tài)物理的兩大重大進展之一（另一為超導），曾經耀眼一時，但準品的知名度遠不如同一時期發(fā)現的超導材料，關鍵在于其直用前景遠不及當設想的那 么光明。準晶室溫下硬而脆，不能用作結構材料。這在很大程度上限制了其在工程上的應用。但準品具有優(yōu)異的表而性能、高硬度、高溫穩(wěn)定等性能，如果能夠利用準晶的這些獨特性能，將其用于表面材料、合金增強相等，為準晶材料的應用開辟新途徑。

4.1 不粘鍋涂層

準晶堅硬與不粘的特性最早被利用于烹飪器具的涂層，第一個準晶應用的專利——不粘鍋涂層于1988年在法國誕生。不粘鍋涂層通常是利用噴涂技術將Al-Cu-Fe準晶顆粒沉積到基體上，并形成一個均勻薄膜。由于同時加入了Cr等合金元素，因此該薄膜除具有較低的表面能，即具有優(yōu)良的不粘性能外，還具有優(yōu)良的耐蝕性、耐高溫性（可承受750℃高溫）、高的硬度（是不銹鋼硬度的2倍以上）和高的耐磨性。準晶涂層導熱性差，在升溫的初期涂層猶如一層絕熱層，使底部積聚的熱量均勻地擴散至整個表面而不會產生局部過熱，烹飪結束又能使熱量在鍋中均勻地保持一段時間，完全符合食品烹飪要求。所以，準晶涂層不粘鍋的出現 ，顯示了取代傳統(tǒng)的耐磨性差、使用壽命短的聚四氟乙烯涂層 （Teflon）不粘鍋的趨勢。據《中國對外貿易》2000年9月的報道，至20世紀末僅法國SNMI公司每月就要生產3萬件準晶不粘涂層產品 （以煎鍋為主），且隨著生產技術的提高和市場的不斷擴大，產量將會進一步提高 ，并不斷推出新產品（如烤肉架等）。

4.2 熱障涂層

與航空發(fā)動機常用的隔熱材料鋯釔氧化物及其它隔熱材料相比，準晶涂層具有密度低、硬度高、耐磨、耐蝕、耐氧化、使用溫度高及易于制造等優(yōu)點，因而能滿足多種場合下的隔熱要求。其形成方法也是利用噴涂技術在基體表面形成 一層準晶薄膜。目前準晶熱障涂層已在飛機和汽車發(fā)動機等部件中得到應用。

4.3 太陽能選擇吸收薄膜

準晶本身并不具備光的選擇吸收特性，但準晶薄膜與高反射材料組成的多層結構材料，如“銅/絕緣體/準晶/絕緣體”對太陽光卻具有選擇吸收的特性。由此構成的絕緣體/準 晶/絕緣體多層膜具有很高的熱吸收率和很低的熱發(fā)射率，與現有的工業(yè)化材料相比，雖然它們的熱吸收率略有降低，但熱發(fā)射率卻要低得多。這些理論和實驗的結果，使人們對準晶制作太陽能選擇吸收裝置產生了極大的興趣。

4.4 準晶復合材料

準晶彌散強化的特性，正在逐漸走向實用。本文前面提及的AI-Cu-Fe準晶顆粒/Al基復合材料已被用作輕質中溫高強、高韌結構材料；由準晶彌散強化的低碳馬氏體時效超高強度 鋼（硬度730HV，抗拉強度接近3000MPa），則可望應用于醫(yī)療器械材料。Inoue等獲得的由納米尺度的AI-Mn-La、AI-Cr-La準晶顆粒增強的Al基合金，因具有優(yōu)良的彎曲性能和高達 l200～1400MPa的彎曲強度，而有望應用于航空工業(yè)[15]。

5 結論與展望

準晶和其類似相是一群極特殊的Hume-Rothery相，其偽Brillouin區(qū)為接近Fermi球面的多面體，因而產生強烈的相互作用，這種特性影響到該種材料的各種行為，如形成過程、與類似相的關系等等。因此，這方面理論和實驗研究仍然是熱點之一更重要的發(fā)展趨勢是應用研究。同普通Al基金屬間化合物相比，準晶材料（包括類似相合金）同時具有良好的力學和電、熱性能。以高硬度、不粘和弱導電導熱為代表的性能指標為準晶的應用開辟了廣闊前景。關 鍵是要克服脆性大的弱點。可采取制成表面膜或整體復合材料兩個途徑來克服這個困難。從上述準晶應用可以看到準晶涂層已經成功地被用在不粘鍋上而取代了不耐用的Telfon。此外 ，它作 為熱障膜而為汽車。航空業(yè)所重視，是近期內最可能有突破性進展的方向之一。 日前進行中的項目還有：發(fā)動機內壁涂層和塑料模具等等。對整體準晶復合材料的應用研究 尚在起步階段，前景廣闊，如作為活塞材料等。準晶，正如上面所介紹的特殊的結構和性能，作為一種新興材料，具有較好的應用前景。

參考文獻

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[14] 張瑜. 準晶材料的研究進展[J].

篇10

從單純的納米材料結構來看，納米材料主要在微觀分子、原子和宏觀物質中間的領域，我們只有詳細的認識什么是納米材料以及現階段納米技術發(fā)展的成果，才能更好的去分析和探究納米技術在機械工程領域的實際應用。我們可以簡單的認為納米材料科學是材料學的分支之一，我們也不能否認納米技術在人們日常生活中的廣泛應用和重要地位。這一科技突破成果的廣泛應用，改變了我國傳統(tǒng)機械工程的生產模式，為我國的機械工程發(fā)展和進步帶來了翻天覆地的變化。

1.1納米技術的定義

首先，我們必須明確的一點是，納米是一個長度單位，它的原稱是“毫微米”。我們通常所指的納米科技就是指研究結構尺寸在一至一百納米范圍內材料的性質和應用。這門學科不是獨立的、單一的存在，納米科學與技術和眾多的科學學科有著十分密切的關系，可以說，納米技術一直走在學科交叉領域的前沿。我們通常將納米科技分為三個研究方向，即納米材料、納米器件和納米尺度，這三個研究領域都是進行科技研究的重要領域。納米科技的根本目的就是利用納米的特殊性能去制造具有特殊功能的產品。納米技術在機械工程方面的應用意義重大，微型機械技術已經成為二十一世紀納米技術運用的核心，很多國家開始對納米技術進行了更深入的研究，旨在為機械工程的發(fā)展做出更大的貢獻。

1.2納米技術的主要內容

首先，納米材料主要包括制備和表征。我們通常希望通過利用納米尺度的結構，在不改變物質化學成分的前提下，去實現對材料基本性質的控制。其次，納米動力學主要是微型電動機械系統(tǒng)，它的英文簡稱是MEMS，即主要包括微機械和微電機。這種技術實際上是一種類似于集成電器設計和制造的新型工藝。它的最主要特點就是部件很小，雖然刻蝕的深度要求范圍在數十至數百微米，但是它的寬度誤差很小。這種技術有著很強的科研潛力，一旦研究的更加成熟，就會在實際的應用中帶來更好的經濟價值和利用價值。第三，納米生物學和納米藥物學，這種納米技術的應用也很廣泛，可以用自組裝的方法在細胞內放入零件以構成新的材料。最后，還有納米電子學，它主要包括基于量子效應的納米電子器件、納米結構的光或者電性質、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。這項技術可以滿足當前電子技術發(fā)展的主要趨勢。

1.3納米技術在機械行業(yè)中的發(fā)展前景

我們認為，納米技術作為科學研究中一項很重要的突破性成果，如果合理加以利用，能夠在機械行業(yè)中展示出很強的利用潛力，為企業(yè)的生產帶來更高的經濟價值。納米技術在機械行業(yè)中的應用范圍和應用程度有待擴大和加深，它的發(fā)展前景是十分廣闊的，我們必須看到納米技術的科研潛力和經濟價值，結合當前我國機械行業(yè)發(fā)展的現狀和在實際利用中出現的問題，不斷的進行研究和創(chuàng)新，深入的促進納米技術和機械行業(yè)的緊密結合。我們可以在機械行業(yè)的各個領域去應用納米技術，如：機械及汽車工業(yè)的滑配原件、射出成型時發(fā)生的粘模以及塑膠流道的低粘應用等。

2納米技術在機械工程中的應用

隨著科學技術的發(fā)展和社會經濟的不斷進步，納米技術在機械方面的應用最重要的一方面就是微型機械技術，許多國家對此進行了深入的研究，我們可以看到，納米技術在機械工程中的應用主要存在于微型納米軸承方面。這種技術深深的改變了傳統(tǒng)機械工程的發(fā)展模式。由于傳統(tǒng)軸承的體積較大，它的摩擦力只能夠靠來進行減少，但是這種方式并不能夠從根本上避免摩擦力帶來的問題。美國科學家通過研究，利用納米技術很好的解決了這一問題，他們研制出了一種微型納米軸承，這種軸承最大的優(yōu)勢就是幾乎沒有摩擦并且其直徑僅僅是一個頭發(fā)直徑的萬分之一。安徽的合肥大學通過研制，成功發(fā)明了納米材料刀具，這標志著運用納米材料制作的新型金屬陶瓷刀具問世，這種刀具不僅僅品質十分優(yōu)化，并且使用壽命也得到了極大的提高。另外，納米耐磨符合圖層的運用也是十分廣泛的，實際上，這種微型化的大力運用已經從根本上改變了傳統(tǒng)機械生產的模式，顛覆了傳統(tǒng)機械的概念和范疇，這種微型機械的基礎是現代科學技術，這種創(chuàng)新性的思維方式也是時展的重要產物。除此之外，納米技術馬達、納米磁性液體以及納米技術在食品機械領域的應用，都展示了納米技術給機械工程帶來的重大改變。