導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇金屬材料論文，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.1.1中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授倪向貴等眾多科學(xué)家對(duì)納米銅絲、納米鎳絲、等進(jìn)行了拉伸過(guò)程的模擬實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)放在納米結(jié)構(gòu)與能量應(yīng)力變化的模擬研究上面,以及表面效應(yīng)如何影響單晶納米材料的整體力學(xué)和原子運(yùn)動(dòng)的各種行為,根據(jù)反復(fù)的實(shí)踐和精確的計(jì)算，終于研究出了納米材料的破壞失效原理.這一實(shí)驗(yàn)同時(shí)也表明通過(guò)建立模擬模型和有效的計(jì)算方法能非常有效地模擬納米金屬材料在微觀方面的變化過(guò)程.

1.1.2梁海弋等一批科學(xué)家利用EAM原子勢(shì)函數(shù)的相關(guān)原理模擬研究了納米銅絲的拉伸性能.結(jié)果表明，截面的變化對(duì)直接影響納米絲拉伸性能.這是由于表面原子松散,納米絲的表面張應(yīng)力等綜合因素造成的.而且拉伸強(qiáng)度會(huì)隨著納米絲截面減小而提高，同時(shí)會(huì)推遲屈服和增加初始拉伸模量的軟化程度.

1.2二維的研究歷程在納米薄膜的制備研究過(guò)程中,得出了很多薄膜生長(zhǎng)現(xiàn)象,人們需要對(duì)其從理論計(jì)算上進(jìn)行科學(xué)的解釋.日本的Huang等一批科學(xué)家對(duì)Au原子在MgO表面（100）點(diǎn)缺陷處的團(tuán)簇生長(zhǎng)進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn),同時(shí)也進(jìn)行了Au原子擴(kuò)散聚集對(duì)成膜的模擬研究;通過(guò)研究得出，原子的幾何形狀會(huì)隨著擴(kuò)散力的不同以及能量的不同而發(fā)生變化.我國(guó)知名科學(xué)家張慶瑜在分子動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上建立了氣相沉積原子動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)采用MonteCarlo方法對(duì)Au外延薄膜的初期生長(zhǎng)過(guò)程也進(jìn)行了模擬研究,指出了薄膜外延生長(zhǎng)會(huì)隨基體溫度的變化而發(fā)生怎樣的變化.劉祖黎等一批科學(xué)家采用MonteCarlo模型探索出了Pt/Pt（Ⅲ）薄膜生長(zhǎng)初始階段島的形貌與基底溫度之間的具體關(guān)系.模型中充分考慮了吸附原子擴(kuò)散、原子沉積與蒸發(fā)等過(guò)程,與過(guò)去的模型不同的是采用Morse勢(shì)來(lái)計(jì)算粒子之間的相互作用,并詳細(xì)充分考慮了臨近和次臨近原子所產(chǎn)生的影響.研究結(jié)果表明,島的形貌隨基底溫度的升高,從一個(gè)分形生長(zhǎng)到凝聚生長(zhǎng)的變化全過(guò)程.通過(guò)進(jìn)一步的深入研究表明,島的形貌和基底形貌兩者之間的關(guān)系會(huì)隨著基底溫度的升高發(fā)生顯著的變化,而基底溫度低時(shí),島的形狀與基底形貌沒(méi)有任何關(guān)聯(lián).

2目前計(jì)算機(jī)模擬研究需要解決的問(wèn)題

一般來(lái)說(shuō)，納米金屬材料的計(jì)算模擬方法所采用的大多都是原子級(jí)模擬技術(shù),它是將納米金屬材料作為數(shù)量較多的單個(gè)金屬原子的集合體,并且將每個(gè)金屬原子當(dāng)作彼此獨(dú)立的研究單元來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),然后通過(guò)統(tǒng)計(jì)力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)對(duì)其進(jìn)行規(guī)律性的描述,并預(yù)測(cè)納米金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)以及功能.但是由于納米金屬材料自身結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，以及它對(duì)周圍環(huán)境無(wú)法得到迅速的反應(yīng),所以目前還無(wú)法運(yùn)用相關(guān)的模擬技術(shù)來(lái)得到理想的答案.本人建議可以從以下方面進(jìn)行努力：

2.1選定模擬算法在進(jìn)行納米金屬材料分子動(dòng)力學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)是對(duì)包括金屬、氧化物、金屬氧化物等一系列的多原子體系實(shí)驗(yàn).因?yàn)樵娱g的作用是一個(gè)多體效應(yīng),在這個(gè)效應(yīng)當(dāng)中所有的粒子會(huì)全部聚集到一起,是無(wú)法采用解析的方法進(jìn)行求解的.這時(shí)我們可以選用有限差分方法來(lái)進(jìn)行求解,目前運(yùn)用的最多的包括：蛙跳法、預(yù)測(cè)-校正算法和Verlet算法三種類型.值得注意的是，雖然目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,但是純粹依賴提高單個(gè)CPU的計(jì)算速度根本就不能滿足越來(lái)越繁瑣的計(jì)算需要,鑒于此，我們可以考慮進(jìn)行并行化進(jìn)行計(jì)算，這樣會(huì)更加有效.

2.2要充分考慮粒子間的相互作用微觀粒子的運(yùn)動(dòng)本來(lái)是需要使用量子力學(xué)來(lái)進(jìn)行描述的,但納米金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能往往會(huì)涉及到大量微觀粒子而且還是多體作用,因此用量子力學(xué)第一性原理來(lái)對(duì)粒子間相互作用求解并非易事,而絕大多數(shù)模擬認(rèn)為粒子的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓力學(xué)規(guī)律,因此可以考慮采用半經(jīng)驗(yàn)的原子間相互作用勢(shì)來(lái)對(duì)粒子間的作用進(jìn)行描述.一般來(lái)講，勢(shì)函數(shù)是否可靠決定了一個(gè)分子動(dòng)力學(xué)模擬能否成功.原子或者離子間的相互作用勢(shì)越復(fù)雜、擬合性質(zhì)越多就越與實(shí)際的相互作用接近,不過(guò)越復(fù)雜的相互作用同時(shí)也會(huì)加大計(jì)算量和模擬量,因此在構(gòu)建或使用原子間相互作用勢(shì)的過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)所要研究的問(wèn)題的具體情況,選擇既能反映相互作用的本質(zhì),又可以在計(jì)算上切實(shí)可行的相互作用勢(shì).

2.3處理和分析模擬結(jié)果找到一種合適的分析模擬結(jié)果的方法對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的.通常情況下，模擬的軌跡文件只包含了各個(gè)粒子的位置、速度和力的相關(guān)信息,因此一定要對(duì)這些信息進(jìn)行有效的處理以后才能得到想要的物理量.而計(jì)算機(jī)模擬走向應(yīng)用的關(guān)鍵之處在于，找到合適的方法處理結(jié)果,將宏觀現(xiàn)象與微觀軌跡進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系.模擬結(jié)果的處理無(wú)疑會(huì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,其重點(diǎn)問(wèn)題是要從MD模擬的軌跡文件中講可與實(shí)驗(yàn)直接比較的統(tǒng)計(jì)量提取出來(lái).除此之外,軌跡中的坐標(biāo)信息對(duì)于分析結(jié)構(gòu)體系信息也十分重要,而這卻是非常耗時(shí)的工作過(guò)程.

篇2

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（一）立方FeS2單晶表面條紋形貌觀察與分析立方FeS2都是正方形顆粒，與石英伴生。用掃描電鏡中配置的能譜儀驗(yàn)證是FeS2，特征譜見(jiàn)圖1a，定量結(jié)果為Fe33at%，S66at%。圖1b為FeS2單晶表面形貌相，可見(jiàn)明顯生長(zhǎng)臺(tái)階，這與材料科學(xué)基礎(chǔ)課程界面一章介紹的Kossel-Stranski模型[2-5]，也稱Terrace–ledge–kink(TLK)mode（坪臺(tái)-臺(tái)階-扭折模型）對(duì)應(yīng)，表明FeS2晶體緩慢生長(zhǎng)時(shí)表面不是完全晶體學(xué)面光滑的，而是要通過(guò)熱激活形成臺(tái)階，再由臺(tái)階的側(cè)向生長(zhǎng)完成垂直于表面的生長(zhǎng)。臺(tái)階線近似成45°或90°。

（二）五角十二面體FeS2單晶表面條紋形貌觀察與分析黃鐵礦晶體形態(tài)、表面微形貌研究表明，負(fù)晶體是指黃鐵礦晶體{210}面上的條紋垂直于{210}和{100}面的交棱方向，并認(rèn)為這種條紋只出現(xiàn)在那些簡(jiǎn)單五角十二面體的黃鐵礦晶體上。圖2所示為五角十二面體（210）面上的正條紋和負(fù)條紋形貌。圖3為五角十二面體黃鐵礦記為A晶體和B晶體的表面形貌條紋。圖4為A、B兩個(gè)黃鐵礦的能譜分析結(jié)果。對(duì)比圖2和圖3可知以看出，試驗(yàn)時(shí)的A、B兩個(gè)黃鐵礦晶粒表面形貌都為正條紋不是負(fù)晶體，為普通正條紋黃鐵礦。從圖4a可知，A晶粒中去除C元素的影響，計(jì)算結(jié)果為Fe31.47at%，S68.39at%，可知S原子數(shù)量是Fe原子數(shù)量的2.17倍，接近理論值。同時(shí)，檢測(cè)到A晶粒中含有微量的Si和Ni元素含量大約在0.14at%。從圖4b可知，B晶粒中去除O元素的影響，計(jì)算得Fe29.35at%，S69.18at%，可知S原子數(shù)量是Fe原子數(shù)量的2.35倍，接近理論值。同時(shí)，檢測(cè)到B晶粒中含有微量的Si和Ti和Al元素含量大約在1.5at%。綜上可知，五角十二面體的黃鐵礦一般含有微量元素，即說(shuō)明形成時(shí)溶液的過(guò)飽和度相對(duì)較大。同時(shí)，A晶粒和B晶粒的雜質(zhì)元素的含量不同，說(shuō)明成礦時(shí)雜質(zhì)元素的種類不影響黃鐵礦晶體的形態(tài)。

（三）立方FeS2單晶取向確定圖5a、圖5b為一顆立方FeS2的立方體顆粒及采用掃描電鏡EBSD系統(tǒng)測(cè)出的取向的{100}極圖，其取向的歐拉角為（147.8，6.1,125.0），轉(zhuǎn)化為密勒指數(shù)為（001）[010]，與立方體形貌完全對(duì)應(yīng)，可知立方硫化鐵的每個(gè)表面都是（100）面。立方結(jié)構(gòu)材料只有在非常緩慢的條件下或<100>方向的生長(zhǎng)速度比其它方向慢的多的條件下才長(zhǎng)成立方體。

三、討論

通過(guò)查找文獻(xiàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、結(jié)果分析的系統(tǒng)研究過(guò)程，提高了學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)與綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑸橐院蟮难芯可蒲泄ぷ鞯於肆己没A(chǔ)，并深化了對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)中晶體學(xué)相關(guān)概念與定律的理解。通過(guò)對(duì)兩種FeS2晶體類型與表面形態(tài)的對(duì)比研究，理解了晶體結(jié)構(gòu)類型與單晶表面形貌的關(guān)系；晶體的微觀對(duì)稱性與宏觀對(duì)稱性的關(guān)系，晶體表面小面化或刻面的現(xiàn)象與宏觀表面的關(guān)系；認(rèn)識(shí)了硫化鐵單晶在不同內(nèi)因或外因作用下結(jié)晶成不同形貌的現(xiàn)象；掌握了材料分析方法中介紹的主要測(cè)試儀器掃描電鏡、能譜儀、電子背散射衍射儀，分別可獲取材料微觀形貌、微區(qū)成分、微區(qū)晶體結(jié)構(gòu)及取向這3個(gè)最基本的材料信息；提高了尋找硫化鐵標(biāo)本、文獻(xiàn)檢索、樣品制備、地質(zhì)知識(shí)及最終的文章撰寫(xiě)能力；體現(xiàn)了材料科學(xué)基礎(chǔ)課程研究型教學(xué)培養(yǎng)理念。

篇3

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1現(xiàn)場(chǎng)腐蝕產(chǎn)物分析圖1為A變電站服役13a接地網(wǎng)鍍鋅扁鋼的腐蝕產(chǎn)物的XRD分析結(jié)果。由圖1銹層X(jué)射線衍射可以看到，紅壤中服役13a的接地網(wǎng)鍍鋅扁鋼材料鋅層已經(jīng)完全腐蝕，腐蝕產(chǎn)物中鐵的不同氧化物為主要腐蝕產(chǎn)物成分，腐蝕產(chǎn)物主要。主要是黏附在腐蝕產(chǎn)物中的土壤成分。圖2為鍍鋅扁鋼銹層微觀形貌圖，該接地扁鋼腐蝕產(chǎn)物有4層，從外到內(nèi)依次為圖中標(biāo)出來(lái)的a、b、c、d。對(duì)4處腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行能譜分析，所對(duì)應(yīng)的能譜圖見(jiàn)圖3。從各腐蝕層的能譜分析結(jié)果可以看到：a層腐蝕產(chǎn)物以鐵的氧化物為主，但夾雜了一些SiO2之類的土壤成分；緊挨著的b腐蝕層則以鐵的氧化物為主，比較干凈；c腐蝕層能譜中出現(xiàn)了S；而d腐蝕層不僅出現(xiàn)了S，還出現(xiàn)了Cl。Cl-是土壤腐蝕性最強(qiáng)的一種陰離子[5,6]，Cl-能夠破壞接地材料的鈍態(tài)膜，加速接地材料腐蝕的陽(yáng)極極化過(guò)程，并能穿透金屬腐蝕層，生成可溶性產(chǎn)物Fe2(OH)3Cl，從而加速接地材料的腐蝕[7]。c層能譜中S的存在說(shuō)明了SO42-參與了陰極反應(yīng)，這可能與硫酸還原菌的存在有關(guān)[8]。

2.2室內(nèi)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)A站的土壤理化性質(zhì)測(cè)試結(jié)果如表1中所示，圖4為鍍鋅Q235在不同濃度Cl-與SO42-下的腐蝕電流曲線圖，腐蝕電流隨Cl-與SO42-的變化規(guī)律基本一致，都是先增大后減小。隨著Cl-與SO42-濃度的增大，土壤的電導(dǎo)率增加導(dǎo)致了金屬腐蝕速率增加，該過(guò)程為電阻控制過(guò)程。但土壤電導(dǎo)率增加有限，當(dāng)Cl-與SO42-濃度繼續(xù)增大時(shí)，土壤與鍍鋅Q235界面之間形成的腐蝕產(chǎn)物影響了離子的擴(kuò)散[10]，因此無(wú)論是Cl-還是SO42-，鍍鋅Q235碳鋼的腐蝕電流都出現(xiàn)了小幅下降。但是，Cl-能夠吸附在氧化膜上，與氧化膜中的陽(yáng)離子結(jié)合形成可溶性氯化物[11]，酸性的紅壤環(huán)境更有利于氯化物的溶解，SO42-離子則沒(méi)有這種作用，因而其腐蝕電流下降的比Cl-更為迅速。從圖4中還可以看到，當(dāng)SO42-含量高于0.01%時(shí)，鍍鋅鋼腐蝕電流基本維持在200µA左右，在SO42-含量為0.25%時(shí)達(dá)到最大值250µA；當(dāng)Cl-含量達(dá)到0.5%時(shí)，腐蝕電流增加到最大值254µA；當(dāng)繼續(xù)增大Cl-含量時(shí)，腐蝕電流基本上維持在200µA左右。在腐蝕電流峰值附近，1份SO42-與2份Cl-對(duì)土壤腐蝕性具有基本等效的貢獻(xiàn)。

2.3室內(nèi)腐蝕加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果5座變電站接地網(wǎng)層土壤理化性能測(cè)定結(jié)果如表1所示。

2.3.1腐蝕速率分析由圖5鍍鋅Q235在該地區(qū)5座變電站土壤中的腐蝕速率圖可以看到，隨著腐蝕時(shí)間的增加，鍍鋅Q235在5座變電站土壤中的腐蝕速率均呈現(xiàn)先增大后減小最終略有增大并趨于穩(wěn)定的規(guī)律。腐蝕初期以局部腐蝕開(kāi)始，由于點(diǎn)蝕的增多使得腐蝕速率增加。當(dāng)鍍鋅層受腐蝕后露出碳鋼基時(shí)，碳鋼基體與鍍鋅層就會(huì)構(gòu)成微電池[12]，形成類似于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)形式，起到保護(hù)碳鋼基體的效果，基體的腐蝕速率較小。隨著鍍鋅層的逐漸腐蝕，這種保護(hù)效果逐漸變?nèi)酰间摶w逐漸受到腐蝕，腐蝕速率增大，在紅壤介質(zhì)中，碳鋼處于類似于酸性溶液體系的環(huán)境，其腐蝕速率較為平緩。

2.3.2腐蝕產(chǎn)物分析圖6a~e為鍍鋅Q235在該地區(qū)5座變電站土壤中加速腐蝕65d后的腐蝕形貌圖，圖7為鍍鋅Q235在A座變電站土壤中加速腐蝕65d后腐蝕產(chǎn)物的X射線衍射圖。由圖6可知，鍍鋅Q235試片在5座變電站紅壤中均發(fā)生了較為嚴(yán)重的腐蝕，部分試片表面黏附有土壤，與現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況較為一致。圖7鍍鋅Q235在A變電站紅壤中的XRD分析結(jié)果表明，鍍鋅Q235碳鋼在A座變電站紅壤中的腐蝕產(chǎn)物主要是ZnO、Fe2O3、FeOOH。該腐蝕產(chǎn)物中檢測(cè)到ZnO，而現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖接地扁鋼腐蝕產(chǎn)物檢測(cè)不到鋅的氧化物，這可能與接地網(wǎng)鍍鋅扁鋼服役時(shí)間較久導(dǎo)致鍍鋅層已經(jīng)完全腐蝕掉有關(guān)。圖8給出了5個(gè)站現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖腐蝕數(shù)據(jù)與室內(nèi)加速腐蝕數(shù)據(jù)的相關(guān)性趨勢(shì)，其中現(xiàn)場(chǎng)腐蝕速率理論計(jì)算得到。結(jié)果表明，室內(nèi)模擬加速腐蝕實(shí)驗(yàn)加速比平均達(dá)到6.4，在不改變土壤腐蝕介質(zhì)情況下，該實(shí)驗(yàn)具有較好的加速效果，即65d的加速腐蝕即可達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)1a以上的腐蝕效果。此外，相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，二者的相關(guān)性系數(shù)達(dá)到0.88，表明該加速腐蝕實(shí)驗(yàn)具有與現(xiàn)場(chǎng)較好的相關(guān)性。

篇4

工藝實(shí)踐是結(jié)合專業(yè)課程而制定的與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)類似的一類實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)自己動(dòng)手，能夠?qū)o(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)工廠的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生更為實(shí)際的感性認(rèn)識(shí)，能對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程有一個(gè)完整的了解，進(jìn)而熟練掌握水泥、玻璃、陶瓷等工藝的操作流程，了解常用和現(xiàn)代無(wú)機(jī)非金屬材料設(shè)備的性能和用途，能借鑒材料工藝應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)工藝實(shí)踐的開(kāi)展，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后從事的專業(yè)工作打下基礎(chǔ)。

1．2專業(yè)實(shí)習(xí)

無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)習(xí)包括教學(xué)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)習(xí)均安排在企業(yè)進(jìn)行。教學(xué)實(shí)習(xí)以現(xiàn)場(chǎng)參觀、集中講解和簡(jiǎn)單操作的形式完成，通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料工程工廠生產(chǎn)的感性認(rèn)識(shí)，加深理解所學(xué)的理論知識(shí)，逐步提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和動(dòng)手實(shí)踐的能力，并讓學(xué)生對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有全面的了解，生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在專業(yè)課程教學(xué)之后，采用集中學(xué)習(xí)、分散跟崗的模式，為避免學(xué)生在進(jìn)入實(shí)習(xí)基地對(duì)專業(yè)課與實(shí)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生脫節(jié)感，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)之前，將安排學(xué)生自主查閱相關(guān)教材和資料，使學(xué)生在實(shí)習(xí)之前對(duì)所實(shí)習(xí)的工廠基地有一個(gè)全面的了解，這樣有利于學(xué)生認(rèn)真對(duì)待實(shí)習(xí)、重視實(shí)習(xí)。通過(guò)系統(tǒng)的專業(yè)實(shí)習(xí)后，學(xué)生能夠熟悉無(wú)機(jī)非金屬材料工程的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從原料準(zhǔn)備到生產(chǎn)、運(yùn)輸與管理的全過(guò)程，了解先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)與裝備，為今后的學(xué)習(xí)、工作及科研打下堅(jiān)定的實(shí)踐基礎(chǔ)。學(xué)院要選擇一個(gè)好的實(shí)習(xí)基地，要求實(shí)習(xí)基地配備經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)老師，為學(xué)生提供實(shí)踐、教學(xué)、科研場(chǎng)所以及設(shè)備，并且給學(xué)生可以參加實(shí)踐的機(jī)會(huì)，力爭(zhēng)通過(guò)生產(chǎn)一線的工程訓(xùn)練，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。另外，對(duì)于學(xué)生的考核不應(yīng)該一味追求實(shí)習(xí)結(jié)束后撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告，可以采取靈活的手段進(jìn)行考核，比如以現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，答辯的形式，結(jié)合實(shí)習(xí)報(bào)告的形式來(lái)完成。

1．3畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)目的在于訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和工藝知識(shí)獨(dú)立地解決有關(guān)無(wú)機(jī)非金屬材料工程工廠設(shè)計(jì)中的工程技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)把所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際技能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，并應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及運(yùn)算和繪圖能力，同時(shí)，要學(xué)會(huì)利用文獻(xiàn)資料、查閱圖表、手冊(cè)等方法，初步掌握無(wú)機(jī)非金屬材料工程工藝設(shè)計(jì)的基本原理、方法、步驟和編制設(shè)計(jì)文件的基本能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，利用無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)加入“卓越計(jì)劃”的契機(jī)，選派相關(guān)教師到合作企業(yè)中鍛煉，加強(qiáng)教師的工程素養(yǎng)。建立一支“雙師型”指導(dǎo)隊(duì)伍，聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。學(xué)生在選題時(shí)，一方面結(jié)合學(xué)院對(duì)卓越計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)，另一方面結(jié)合學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)時(shí)所遇到的問(wèn)題，共同為學(xué)生制定畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目，讓學(xué)生能夠“真刀真槍”完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，提高學(xué)生研發(fā)和工程設(shè)計(jì)的能力。

2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)

校外實(shí)習(xí)基地是高校開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的重要場(chǎng)所，學(xué)院積極與相關(guān)企業(yè)聯(lián)系，開(kāi)展實(shí)習(xí)基地建設(shè)，根據(jù)企業(yè)規(guī)模和學(xué)生就業(yè)意圖，經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研，無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)分別在淮南、淮北、蚌埠、南京，湖南等地二十多個(gè)單位建立了長(zhǎng)期的實(shí)踐教學(xué)基地，可以滿足學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的需要。實(shí)踐對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生在第7學(xué)期開(kāi)始熟悉所在企業(yè)的工藝流程，做到所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐的相結(jié)合，到第8學(xué)期實(shí)行企業(yè)同老師雙師型指導(dǎo)教學(xué)，可以聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解，座談，加深學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)與所學(xué)理論知識(shí)的融合，齊全的實(shí)踐教學(xué)基地和產(chǎn)學(xué)研基地為無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了支持和保障。

3加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

無(wú)機(jī)非金屬工程專業(yè)現(xiàn)有教師大部分是博士，碩士，參加工作就直接從事教學(xué)，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足，工程實(shí)踐能力欠缺，為了使卓越計(jì)劃的成功實(shí)施，需要加強(qiáng)無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè):一是加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有教師工程能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)部分教師到企業(yè)工程崗位工作學(xué)習(xí)1～2年，豐富青年教師的工程實(shí)踐背景;二是直接從企業(yè)聘請(qǐng)具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師，為學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)提供全面指導(dǎo)，讓其承擔(dān)專業(yè)課程教學(xué)，指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)等任務(wù)或擔(dān)任本科生、研究生的聯(lián)合導(dǎo)師。著力建設(shè)一支具有一定工程經(jīng)歷的高水平專、兼職教師隊(duì)伍，強(qiáng)化師資隊(duì)伍的教育素質(zhì)和技能培訓(xùn)，提高教師的工程實(shí)踐能力，加強(qiáng)和完善教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師隊(duì)伍力量，使工程型教師達(dá)到專任教師總數(shù)的90%以上，形成專業(yè)水平高、實(shí)踐能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

4鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師科研項(xiàng)目

將教師的科研課題與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生參與到教師的研究課題里，目的是提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)本專業(yè)的興趣，學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生以卓越計(jì)劃為依托，盡早與導(dǎo)師聯(lián)系，盡早走入實(shí)驗(yàn)室，自主進(jìn)行研究。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，摒棄以往教師是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，學(xué)生是實(shí)施者的角色，讓學(xué)生積極查找文獻(xiàn)、制定技術(shù)方案、研究探討、方案實(shí)施、優(yōu)化方案和撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告，這樣就使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把握學(xué)習(xí)主動(dòng)性，加深對(duì)知識(shí)的理解，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。

5加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理

制定實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃和實(shí)踐教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)加大監(jiān)督、管理、檢查力度，合理制定各層次的管理規(guī)章制度，并建立和完善各層次的管理目標(biāo)責(zé)任制，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的考核管理，制定合理的實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核辦法，如教學(xué)制度的執(zhí)行情況，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的安排及完成情況。將實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)管理都融入到教學(xué)管理體制中，將教師實(shí)踐教學(xué)的積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，形成一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)機(jī)制，讓實(shí)踐教學(xué)真正落到實(shí)處。學(xué)生校內(nèi)的實(shí)踐課程考核主要由作業(yè)、出勤、考試、實(shí)驗(yàn)等幾部分組成，根據(jù)課程的性質(zhì)不同，還可以加入項(xiàng)目設(shè)計(jì)及測(cè)驗(yàn)等形式;對(duì)于企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，將由學(xué)院和實(shí)習(xí)基地共同完成，但主要評(píng)定由實(shí)習(xí)基地的導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生參加工程訓(xùn)練的情況給出。具體考核方法:單獨(dú)對(duì)每個(gè)培訓(xùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，在現(xiàn)場(chǎng)由每個(gè)實(shí)訓(xùn)導(dǎo)師按照實(shí)習(xí)基地的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，考核方式可采取提問(wèn)答辯、現(xiàn)場(chǎng)操作等，學(xué)生的實(shí)習(xí)成績(jī)由學(xué)生在該實(shí)習(xí)基地的實(shí)際表現(xiàn)給出。

篇5

2金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

2.1化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，熱處理技術(shù)是一些金屬材料的性能得到保障的前提基礎(chǔ)，就目前的情況來(lái)看，化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)是應(yīng)用比較廣泛的一種技術(shù)手段，在傳統(tǒng)化學(xué)概念當(dāng)中，化學(xué)元素深入金屬表層會(huì)嚴(yán)重的影響金屬材料的性能，但是這一技術(shù)的運(yùn)用，打破了這一傳統(tǒng)的觀念，從技術(shù)手段方面得到了突破。在傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)當(dāng)中，加熱的時(shí)間通常都是比較長(zhǎng)的，長(zhǎng)時(shí)間的加工過(guò)程自然會(huì)造成耗電量的增加，并且也會(huì)產(chǎn)生一定的污染。為了改善這樣的狀況，運(yùn)用化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)能夠有效的緩解，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的目的，相對(duì)于之前的技術(shù)手段來(lái)說(shuō)，新節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠節(jié)約大量的電能，并且相比于傳統(tǒng)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)能夠極大的提升生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率的生產(chǎn)目的，并且對(duì)于環(huán)境的污染也是比較小的，從節(jié)能減排到環(huán)境污染等多個(gè)方面來(lái)說(shuō)都具有重要的意義。

2.2激光熱處理技術(shù)激光熱處理技術(shù)主要是運(yùn)用激光束對(duì)金屬表面進(jìn)行合金化或者是硬化處理，高功率高密度的激光束能夠改變金屬表面的性質(zhì)，這是其他傳統(tǒng)技術(shù)手段做不到的。激光具有很強(qiáng)的穿透性，能夠使金屬的表面快速的達(dá)到臨界熔點(diǎn)，進(jìn)而金屬表面就會(huì)發(fā)生變化，逐漸的硬化。經(jīng)過(guò)激光改變過(guò)后的金屬表面特性一般都是比較優(yōu)良的，硬度會(huì)得到很大程度上的提升，耐磨性也會(huì)增強(qiáng)，另外金屬組織的細(xì)密程度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，這對(duì)于金屬來(lái)說(shuō)是難得的改變，能夠有效的提升金屬產(chǎn)品的性能。在傳統(tǒng)金屬熱處理加工過(guò)程中，一些特殊部位的處理通常是一項(xiàng)比較困難的工作，利用激光熱處理技術(shù)就能夠輕松的解決這一問(wèn)題，對(duì)于一些管孔、微小的區(qū)域或者是深溝等特殊部位也能夠進(jìn)行硬化。在熱處理過(guò)程中計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用也極大的提高了整個(gè)加工過(guò)程的自動(dòng)化程度，使得生產(chǎn)加工的過(guò)程更加數(shù)字化、智能化，機(jī)械控制處理的過(guò)程中更加有利于節(jié)能的實(shí)施。

2.3真空熱處理技術(shù)對(duì)于金屬部件來(lái)說(shuō)，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是金屬的氧化問(wèn)題，企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中也重點(diǎn)的考慮這一問(wèn)題，運(yùn)用真空熱處理技術(shù)能夠在無(wú)氧介質(zhì)的條件下對(duì)零件的內(nèi)部進(jìn)行處理，避免零件內(nèi)部出現(xiàn)氧化的現(xiàn)象。運(yùn)用真空熱處理技術(shù)能夠省去大量的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程所用的時(shí)間可以變得更短，另外高新技術(shù)的運(yùn)用能夠極大的縮短生產(chǎn)的周期，能夠有效的提升生產(chǎn)效率。借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可以知道，真空熱處理技術(shù)的運(yùn)用是比較先進(jìn)的技術(shù)手段，通常在將抽成真空的部位沖入一些惰性氣體，惰性氣體的性質(zhì)比較穩(wěn)定，不容易與外界的物質(zhì)或是氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是一種很好的填充氣體，在真空技術(shù)當(dāng)中常用的就是對(duì)流傳熱方式，這種方式使得加工的速度更加迅速并且均勻。

篇6

2原子層沉積金屬及其反應(yīng)生長(zhǎng)機(jī)理

由以上ALD基本反應(yīng)原理可以看出，典型的ALD反應(yīng)過(guò)程近似是一種置換反應(yīng)，比如沉積金屬氧化物、硫化物和氮化物等，最常見(jiàn)的方法就是金屬前驅(qū)體與其對(duì)應(yīng)的氫化物（H2O，H2S和NH3）反應(yīng)，金屬前驅(qū)體與這些反應(yīng)助劑交換它們的配體，從而獲得相應(yīng)的化合物。對(duì)于沉積純金屬而言，需要的則是還原金屬態(tài)，移除與金屬原子連接的配合基。因此，探究金屬前驅(qū)體及相應(yīng)反應(yīng)助劑的選擇、金屬前驅(qū)體在已沉積表面的吸附情況、反應(yīng)初始循環(huán)的化學(xué)過(guò)程等，了解和掌握原子層沉積金屬的反應(yīng)生長(zhǎng)原理，就變得十分關(guān)鍵。而在ALD生長(zhǎng)過(guò)程中引入原位表征與監(jiān)控方法，無(wú)疑是一種有效的手段，可收集獲取與表面化學(xué)反應(yīng)、生長(zhǎng)速度、化學(xué)價(jià)態(tài)和光學(xué)特性等相關(guān)的重要信息。目前原位探測(cè)手段主要包括：傅里葉變換紅外光譜儀（Fouriertransforminfraredspec－troscopy，F(xiàn)TIR），能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)每個(gè)半反應(yīng)后的表面基團(tuán)，為具體的表面吸附及化學(xué)反應(yīng)提供有力的證據(jù)；石英晶振儀（quartzcrystalmicroba－lance，QCM），可分析每個(gè)脈沖結(jié)束后表面的質(zhì)量變化，吸附時(shí)質(zhì)量的增加，副產(chǎn)物移除時(shí)質(zhì)量的減少，還能一定程度地反映出化學(xué)反應(yīng)中熱量變化情況；四極質(zhì)譜儀（quadrupolemassspectroscopy，QMS），能夠探測(cè)脈沖過(guò)程中反應(yīng)腔內(nèi)的物質(zhì)組成，分析反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)進(jìn)行狀態(tài)。另外還可配備原位光電子能譜儀，對(duì)生長(zhǎng)過(guò)程中表面的化學(xué)組成和價(jià)態(tài)進(jìn)行表征，原位橢偏儀對(duì)沉積薄膜厚度和光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量。下面結(jié)合原位監(jiān)控手段，就ALD沉積貴金屬、過(guò)渡金屬和活潑金屬的反應(yīng)機(jī)理和特點(diǎn)分別進(jìn)行介紹。

2．1貴金屬在ALD生長(zhǎng)中，貴金屬一般是利用貴金屬有機(jī)化合物和氧氣進(jìn)行反應(yīng)生成。因?yàn)榕c形成化合物相比，以鉑為代表的貴金屬更容易生成穩(wěn)定的金屬單質(zhì)。氧氣作為其中一個(gè)反應(yīng)物將增強(qiáng)這種趨勢(shì)，金屬前驅(qū)體的有機(jī)配體被氧化，兩個(gè)半反應(yīng)過(guò)程中均有燃燒產(chǎn)物CO2和H2O放出，使ALD生長(zhǎng)貴金屬的反應(yīng)就像是氧氣燃燒掉了金屬的烴基，故命名為燃燒反應(yīng)。這類貴金屬的反應(yīng)主要發(fā)生在常用于非均相催化的第八族貴金屬中，其機(jī)理目前已經(jīng)有較為詳盡和確切的研究［9］，圖3［9］顯示了ALD沉積金屬鉑和銥過(guò)程中原位QCM和QMS監(jiān)測(cè)的結(jié)果。使用的金屬有機(jī)前驅(qū)體分別是甲基環(huán)戊二烯三甲基鉑和乙酰丙酮銥。圖3（a）和（d）為QCM隨鉑／氧／鉑／氧的脈沖變化而探測(cè)到的厚度變化，圖中Δm0表示鉑前驅(qū)體吸附在襯底表面后帶來(lái)的厚度增長(zhǎng)，Δm1表示經(jīng)氧氣脈沖反應(yīng)，該循環(huán)沉積鉑或銥的凈增長(zhǎng)厚度。圖3（b）和（e）為QMS探測(cè)到質(zhì)荷比為15的物質(zhì)，即CH3的信號(hào)強(qiáng)度，其脈沖信號(hào)分別對(duì)應(yīng)鉑源和銥源脈沖。圖3（c）和（f）為QMS探測(cè)到質(zhì)荷比為44的物質(zhì)，即CO2的信號(hào)強(qiáng)度，其脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)氧氣脈沖。CH3與CO2是ALD過(guò)程中最主要的兩種含碳?xì)鈶B(tài)副產(chǎn)物。圖3中t為時(shí)間，d為沉積厚度。鉑前驅(qū)體脈沖時(shí)QMS觀測(cè)到CH4，說(shuō)明鉑前驅(qū)體發(fā)生配位基互換，吸附到羥基等襯底活性氧表面。同時(shí)QCM顯示出鉑前驅(qū)體脈沖時(shí)質(zhì)量增加，氧氣脈沖時(shí)則略微減小，綜合考慮到?jīng)]有探測(cè)出CO，只有CO2，CH4和H2O三種氣相產(chǎn)物，可以認(rèn)為發(fā)生的是完全燃燒反應(yīng)。鉑前驅(qū)體脈沖和氧氣脈沖過(guò)程中都有CO2和H2O放出，這是因?yàn)檠鯕饷}沖后有部分氧氣殘留吸附在淺層表面，從而在下一個(gè)金屬前驅(qū)體脈沖時(shí)直接氧化少量有機(jī)配體，大部分有機(jī)配體留至再下一個(gè)氧氣脈沖通入時(shí)燃燒掉。貴金屬非常抗氧化，但分子氧可以在它們表面可逆吸附和解離，銥、鉑和釕尤其如此，使氧化、燃燒其配體可以高效進(jìn)行。由此，貴金屬ALD過(guò)程中自終止半反應(yīng)，并非是由于表面羥基給配體加上了氫，而是在表面鉑等金屬催化下，配體發(fā)生了脫氫［10］。式（3）中，鉑前驅(qū)體配體置換吸附在表面，部分配體與表面吸附氧發(fā)生燃燒反應(yīng)；式（4）中，氧氣脈沖燒掉剩余配體，在鉑表面又留下含氧基，包含催化和表面化學(xué)的作用，以此形成循環(huán)反應(yīng)。圖3（d）［9］是ALD沉積銥反應(yīng)中原位監(jiān)測(cè)結(jié)果，可以看出其生長(zhǎng)過(guò)程與鉑非常近似。在其他一些研究中，釕和銠的ALD沉積也被證實(shí)與此反應(yīng)機(jī)制相符。值得注意的是，氧化物表面ALD沉積貴金屬總是會(huì)有一個(gè)較長(zhǎng)的成核孕育期，因?yàn)榻饘倥c氧化物表面是不浸潤(rùn)的，多相催化的相關(guān)研究已經(jīng)指出，金屬在氧化物表面傾向于形成團(tuán)簇［14］。而成核孕育期因?yàn)橐瞥I合在氧化物表面的金屬配體有一定困難，加之氧化物表面的貴金屬原子有發(fā)生擴(kuò)散和聚集的傾向，從而形成分立的金屬顆粒。因此沉積貴金屬的初期總是先形成分散的金屬島，然后再逐漸長(zhǎng)大，金屬顆粒彼此連接形成連續(xù)薄膜［11］。圖4［15］為ALD沉積Pt不同反應(yīng)循環(huán)次數(shù)影響Pt納米晶形成的透射電鏡TEM照片，非常形象地展示了這個(gè)過(guò)程。影響成核的因素十分復(fù)雜，成核情況與襯底表面親水性、電負(fù)性、表面組成和粗糙度都有一定關(guān)聯(lián)。其中，所沉積的金屬與襯底的潤(rùn)濕性是非常關(guān)鍵的因素，因此，襯底表面的基團(tuán)種類十分重要。如襯底基團(tuán)的親水性會(huì)給ALD帶來(lái)活性反應(yīng)位，因此表面親水性的羥基越多，成核越快。在浸潤(rùn)性好、成核快的襯底上，金屬膜層才更容易長(zhǎng)薄長(zhǎng)均勻［16］。在不同的應(yīng)用中，對(duì)金屬成核還是成膜的要求會(huì)有所不同，如金屬納米晶存儲(chǔ)器中，就希望獲得高密度均勻分布的金屬納米晶。因此，實(shí)際ALD生長(zhǎng)應(yīng)用中，還需要結(jié)合具體需要進(jìn)行分析調(diào)控。

2．2過(guò)渡金屬不同于抗氧化的貴金屬，ALD沉積其他金屬都需要選擇合適的還原劑。常見(jiàn)的還原劑如氫氣、氨氣及其等離子體，都已被用于ALD沉積過(guò)渡金屬的反應(yīng)中。目前ALD生長(zhǎng)過(guò)渡金屬的反應(yīng)機(jī)制，主要分為三類：氫還原反應(yīng)、氧化物還原和氟硅烷消去反應(yīng)。由于銅互連在微電子工業(yè)中的重要性，因此最初在ALD中利用氫還原反應(yīng)生長(zhǎng)的金屬是銅，銅很難黏附在SiO2表面，由于在其上成核密度較低，導(dǎo)致膜層表面粗糙度較大，均方根RMS值為6nm。若先行ALD沉積其他金屬籽晶層鈷、鉻和釕等，銅膜粗糙度就會(huì)有明顯改善，在ALD生長(zhǎng)的鈷膜上，銅膜的RMS值減少到2nm，晶粒粒徑也會(huì)明顯變小［17］。另外高溫制備微電子器件時(shí)，銅還會(huì)擴(kuò)散到SiO2或Si襯底內(nèi)，因此在銅和Si之間需要一個(gè)超薄的阻擋層，熱穩(wěn)定性好又具有高黏附力，厚度還應(yīng)小于5nm。ALD沉積的金屬薄膜釕和鎢可作為銅互連的擴(kuò)散阻擋層。金屬銅理想情況應(yīng)該在100℃以下沉積，低溫限制了表面遷移率，使金屬原子在膜層很薄時(shí)最大限度減少晶核團(tuán)聚成島狀的趨勢(shì)，膜層長(zhǎng)厚時(shí)就更為平整光滑。但由于許多銅前驅(qū)體活性較低，通常都需用200℃以上的高溫沉積或需用等離子體源來(lái)增強(qiáng)反應(yīng)活性［18］。目前ALD沉積銅的前驅(qū)體和還原劑種類很多，生長(zhǎng)條件也各不相同。以［Cu（sBu－amd）］2的脒基配體與硅襯底的反應(yīng)為例，由紅外光譜探測(cè)分析可知，銅前驅(qū)體通入后，配體受熱激發(fā)與表面羥基發(fā)生加氫反應(yīng)，橋接結(jié)構(gòu)置換為單配位基Si－Cu－O鍵結(jié)構(gòu)。隨后氫氣脈沖通入還原，銅失去了脒基配體，同時(shí)有一部分硅氧鍵恢復(fù)，意味著銅原子得以擴(kuò)散并聚集成為結(jié)晶的納米顆粒。因?yàn)殂~與硅氧襯底的鍵斷裂，從而部分恢復(fù)了原始表面的反應(yīng)位，使配位基置換反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行。然而檢測(cè)也發(fā)現(xiàn)有明顯的CuO和COOH殘留，CuO可能來(lái)自沉積后非原位探測(cè)造成的空氣氧化或者是Cu與COOH的鍵合，說(shuō)明即使在氫氣作用下發(fā)生了還原反應(yīng)，仍沒(méi)能完全還原全部配體［19］。除此之外，沉積銅還可以采用其他還原劑，比如銅前驅(qū)體先與甲酸反應(yīng)生成二價(jià)銅甲酸鹽，再由聯(lián)氨還原成銅，此反應(yīng)能在120℃的低溫下沉積，生長(zhǎng)窗口為100～160℃，得到的膜層純度高、電阻率低，表面粗糙度僅為3．5nm［20］。該沉積過(guò)程中銅符合ALD自限制生長(zhǎng)模式，存在一個(gè)ALD工作窗口，如圖5［20］所示。圖5中，vGPC為每個(gè)循環(huán)的生長(zhǎng)速率，tp為脈沖時(shí)間，θ為溫度。ALD沉積銅還有其他的間接方法，即先沉積金屬氧化物或氮化物，再通入還原劑將其還原為金屬態(tài)。前面提到銅很難吸附在微電子相關(guān)特定結(jié)構(gòu)的任何表面，采用這樣先氧化的辦法，還可以改善表面吸附性。異丙醇、福爾馬林、氫氣和甲酸等都可以充當(dāng)還原劑，文獻(xiàn)［］中還提到這種方法降低了膜層的粗糙度。同樣采用先氧化后還原方法ALD沉積的金屬還有鎳。在ALD沉積金屬氧化物的過(guò)程中，有機(jī)金屬前驅(qū)體與表面的氧化物或金屬—OH基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。如可以利用乙酰丙酮鎳和臭氧反應(yīng)得到氧化鎳膜層，再用氫氣還原得到金屬鎳膜［24］。但是也有研究指出，這樣還原得到的Ni結(jié)構(gòu)略微有所缺陷，膜層內(nèi)有小孔。如果直接沉積金屬鎳，一般的還原條件均難以滿足，需要的沉積溫度較高，沉積速度也非常緩慢。氫還原反應(yīng)適用的金屬還包括過(guò)渡金屬鈷。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于金屬前驅(qū)體，親水的羥基終端比疏水的氫終端活性更高，前驅(qū)體更易發(fā)生吸附，也就更適合做ALD初始反應(yīng)的表面。但鈷的常用前驅(qū)體tBu－AllylCo（CO）3的表現(xiàn)卻完全相反，它在—OH終端的SiO2表面完全沒(méi)有吸附，而對(duì)—H終端的Si襯底則表現(xiàn)出強(qiáng)烈的活性。這里，Co前驅(qū)體不是在吸附到—H終端Si襯底表面的同時(shí)就失去一個(gè)配體，它首先橋接在Si—H之間形成Si—Co鍵，再被這個(gè)表面氫除掉一個(gè)丙烯基，如圖6［19］所示。羥基終端不能形成這樣的機(jī)制，所以該前驅(qū)體與Si襯底氫終端吸附結(jié)合的活性反而更強(qiáng)，這一機(jī)制也保證了鈷膜的高純度［25］。另外一些關(guān)于前驅(qū)體修飾的研究，還注意到中性配位體的益處。羰基就可作為中性配位體，連的羰基越多，金屬可用的電子密度越小，金屬－羰基鍵就越弱，可以增強(qiáng)前驅(qū)體的揮發(fā)性。羰基配體的最典型的實(shí)例就是八羰基二鈷前驅(qū)體，用氨等離子體還原，制備金屬鈷。這類利用氨等離子體還原的反應(yīng)機(jī)理目前還不是很清楚，但是通過(guò)觀察反應(yīng)副產(chǎn)物，表明ALD沉積這些過(guò)渡金屬時(shí)，氨解反應(yīng)具有一定的作用。除此之外，還有一類還原反應(yīng)是利用主族元素氫化物作還原劑，這類氟硅烷消去反應(yīng)的過(guò)程通常是σ鍵置換、氧化加成／還原消除反應(yīng)，適用于金屬鎢和鉬的ALD沉積。用硅烷或者硼烷還原金屬氟化物，能得到標(biāo)準(zhǔn)的半反應(yīng)式沉積［26］。但是鎢和鉬兩種元素在具體的反應(yīng)上還是有所不同，乙硅烷輸入時(shí)鉬質(zhì)量有所損失而鎢有所增長(zhǎng)，較高溫度下鉬的沉積速度會(huì)相應(yīng)增加，這可以認(rèn)為是由前驅(qū)體的熱分解所致。此外，如果溫度過(guò)高或硅烷曝光過(guò)多將可能導(dǎo)致硅烷嵌入Si—H鍵出現(xiàn)Si的CVD反應(yīng)，而且此類反應(yīng)的機(jī)理對(duì)其他金屬元素不能通用，比如鉭若用此種反應(yīng)就會(huì)形成硅化物薄膜。

2．3活潑金屬正電性金屬包括鋁、鈦、鐵、銀和鉭等。以銀為例，由于它的化合物都是＋1價(jià)，只有一個(gè)配合基鍵合的金屬離子很難發(fā)生吸附，所以需要一些電中性的加合物配位基，通過(guò)它們的置換，輔助金屬陽(yáng)離子吸附到襯底。不過(guò)這種配位基的鍵合往往很弱，ALD成功沉積銀的報(bào)告中使用的銀前驅(qū)體是（hfac）Ag（1，5－COD）［29］，其中COD即為上述輔助銀離子吸附的中性配體。當(dāng)COD被置換，實(shí)驗(yàn)觀察到吸附在襯底的銀有足夠的表面遷移率和壽命，能在隨后的高純氮?dú)馇逑吹牟襟E時(shí)沿襯底表面擴(kuò)散并成核。在下一步丙醇的脈沖過(guò)程中，由于醇類的催化氧化析氫作用，多余的hfac配體得以移除，從而得到沉積的金屬銀。圖8［30］是ALD在溝槽結(jié)構(gòu)襯底上沉積銀薄膜的掃描電鏡照片，這里使用的前驅(qū)體是Ag（O2CtBu）（PEt3）［30］。然而文獻(xiàn)［31］中也指出，由此得到的膜層生長(zhǎng)速度緩慢，薄膜質(zhì)量不甚理想，沒(méi)有一般金屬薄膜有光澤，看起來(lái)偏暗，同時(shí)電阻率也很高。其他的如鋁，三甲基鋁在200℃下自然分解的產(chǎn)物應(yīng)該是Al4C3，這時(shí)如果提供氫氣氣氛，或者借助等離子體、光子等提供額外的能量，理論上有可能形成金屬鋁。然而目前的研究工作還非常粗略，而且反應(yīng)要求沉積氣氛壓力低、還原氣體純度高，才能保證Al在沉積過(guò)程中不被氧化。這些活潑金屬具有廣闊應(yīng)用前景，這不僅是由于其優(yōu)異的導(dǎo)電性能，還在于其有可能在銅互連中用于黏附層和阻擋層，更是由于近來(lái)倍受關(guān)注的銀表面等離激元的性質(zhì)。但它們都較難還原或難與碳氮氧結(jié)合成較強(qiáng)的化學(xué)鍵，其常見(jiàn)的前驅(qū)體在熱ALD中需要的生長(zhǎng)溫度太高，一般適用的襯底和結(jié)構(gòu)都不足以承受如此高溫，所以基本都需要使用氫等離子體以降低反應(yīng)活化能。但是即便如此，利用等離子體沉積得到的活潑金屬膜層一般都很薄，并且一旦暴露于空氣中就極易氧化，一般需要原位沉積保護(hù)層防止氧化，所以總體來(lái)說(shuō)獲得的活潑金屬薄膜的金屬性都不強(qiáng)。目前ALD反應(yīng)沉積活潑金屬，只有少量沉積成功的報(bào)告和一些很初步的工藝探索，實(shí)驗(yàn)結(jié)果大多還不盡如人意，因此，其ALD沉積反應(yīng)路徑和機(jī)理尚有待于繼續(xù)開(kāi)拓和探究。

3原子層沉積金屬面臨的挑戰(zhàn)

在上述已經(jīng)成功沉積的金屬中，最好的鎳、鈷膜層和僅有的錳、鈦薄膜都是利用PEALD沉積的，可見(jiàn)PEALD在沉積金屬薄膜中的重要地位。但是，PEALD對(duì)微電子器件的制備并非完美無(wú)缺，等離子體的高活性可能對(duì)某些應(yīng)用所需的特殊襯底造成損傷，又因?yàn)榈入x子體極易在表面復(fù)合，從而不宜沉積高深寬比的襯底。總而言之，ALD沉積過(guò)渡金屬普遍面臨的難題是用來(lái)還原金屬前驅(qū)體的反應(yīng)物的還原性不夠強(qiáng)。之前提到的主族元素氫化物是比較有潛力的反應(yīng)機(jī)制，如硼烷中B—H鍵能夠?qū)滢D(zhuǎn)移到金屬原子上，生成過(guò)渡金屬氫化物，而這些氫化物大多不穩(wěn)定。另一種可能的途徑是尋找一些電子輸運(yùn)能力強(qiáng)的反應(yīng)物，如二茂鈷Co（C5H5）2，升華溫度很低且有足夠的電化學(xué)勢(shì)來(lái)還原一些過(guò)渡金屬離子。若要付諸實(shí)踐，這些方法還需進(jìn)一步檢驗(yàn)，保證副產(chǎn)物都是氣態(tài)且不會(huì)有其他雜質(zhì)沉積［31］。除上述金屬之外，金也是很重要的金屬，不僅在于它的高導(dǎo)電率，還在于其特殊的催化和光學(xué)性質(zhì)。而金的沉積對(duì)ALD技術(shù)來(lái)說(shuō)，目前還是個(gè)挑戰(zhàn)。與銀相同，金的化合物也都是＋1價(jià)，金配合物的熱穩(wěn)定性都不高。現(xiàn)在也有各種激活方法，比如激光活化、離子體增強(qiáng)、電子或離子束輔助等，但至今為止，還沒(méi)有一種反應(yīng)模式能夠成功應(yīng)用于ALD沉積金屬金中。至于其他堿金屬、堿土金屬和稀土金屬，其沉積難度更是有過(guò)之而無(wú)不及。但這些元素的應(yīng)用需求也很有限，局限在有機(jī)發(fā)光二極管和鋰電池中。而元素周期表右側(cè)那些主族金屬，目前也尚未見(jiàn)ALD沉積的報(bào)道。從電負(fù)性和還原性的角度來(lái)看，這些主族金屬與第四周期的過(guò)渡金屬相似，應(yīng)該比那些活潑金屬容易沉積。對(duì)ALD來(lái)說(shuō)，沉積盡管同樣富于挑戰(zhàn)，但也并非不可能，還需要更深入與廣泛的研究來(lái)豐富ALD沉積金屬的種類。表1總結(jié)了目前為止ALD沉積金屬的主要種類與反應(yīng)類型，并附列了代表性文獻(xiàn)。

篇7

二、晶界特征分布的優(yōu)化工藝

(一)晶界特征分布的優(yōu)化工藝判斷。對(duì)于金屬材料是否已經(jīng)完成了晶界特征分布的優(yōu)化，若是單憑低ΣCSL晶界所具有的比例來(lái)判斷是不夠科學(xué)和不具充分性的。這是由于在特殊晶界中，其所具有的較高比例會(huì)因?yàn)閷?duì)一般較大角度的晶界網(wǎng)絡(luò)無(wú)法進(jìn)行阻斷的時(shí)候，那么金屬材料的晶界特征分布優(yōu)化就無(wú)法達(dá)到效果，就無(wú)法對(duì)晶界所具有的開(kāi)裂、腐蝕等性能進(jìn)行提高，同時(shí)，對(duì)于特殊晶界來(lái)說(shuō)，并不是在任何條件下都能夠?qū)⑵涞奶厥庑阅苓M(jìn)行表現(xiàn)。因此，這就要求對(duì)特殊晶界的比例、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特性等進(jìn)行綜合性的考慮，才能夠?qū)Ы缣卣鞣植純?yōu)化工藝的效果進(jìn)行科學(xué)合理全面性的準(zhǔn)確判斷。

(二)晶界特征分布的優(yōu)化工藝研究的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以來(lái)，材料科學(xué)得到了快速的發(fā)展，人們對(duì)于晶界的結(jié)構(gòu)和行為也都有了更加深入的研究，從中獲得了有關(guān)于晶界結(jié)構(gòu)和晶界特征的重要數(shù)據(jù)信息。但是一直以來(lái)對(duì)于多晶體金屬材料性能的應(yīng)用大都局限于細(xì)化晶粒上，直到20世紀(jì)80年代中期，才開(kāi)始有科學(xué)研究者提出了晶界特征分布這個(gè)概念，同時(shí)提出的概念還有“晶界設(shè)計(jì)”。經(jīng)過(guò)了科學(xué)研究人員幾十年來(lái)的不懈努力和研究，在鋁合金、奧氏體不銹鋼、鎳基合金、銅合金等各種金屬材料中所采取的晶界特征分布優(yōu)化工藝都獲得了重大的突破和發(fā)展。

篇8

ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

BCNOF

AlSiPSCl

GaGeAsSeBr

InSnSbTeI

TlPbBiPoAt

（二）碳碳元素及其單質(zhì)的性質(zhì)變化規(guī)律

元素名稱元素符號(hào)原子半徑

（nm）主要

化合價(jià)單質(zhì)的性質(zhì)

顏色、狀態(tài)密度

（g·cm—3）熔點(diǎn)

（℃)沸點(diǎn)

（℃）

碳C0.077+2，+4金剛石：無(wú)色固體

石墨：

灰黑色固體3.51

2.253550

3652

—3697

（升華）4827

4827

硅Si0．117+2，+4晶體硅：灰黑色固體2.32—2.3414102355

鍺Ge0．122+2，+4銀灰色固體5.35937.42830

錫Sn0．141+2，+4銀白色固體7.28231.92260

鉛Pb0．175+2，+4藍(lán)白色固體11.34327.51740

碳族元素化合價(jià)主要有+4和+2，C、Si、Ge、Sn的+4價(jià)化合物是穩(wěn)定的，而Pb的+2價(jià)化合物是穩(wěn)定的。

例PbO2有強(qiáng)氧化性

閱讀下列材料，回答有關(guān)的問(wèn)題

錫、鉛兩種元素的主要化合價(jià)+2價(jià)和+4價(jià)，其中+2價(jià)錫元素和+4價(jià)鉛元素的化合物均是不穩(wěn)定的，+2價(jià)錫離子有強(qiáng)還原性，+4價(jià)鉛元素的化合物有強(qiáng)氧化性。例如Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)。PbO2的氧化性比Cl2氧化性強(qiáng)。

（1）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式

①氯氣跟錫共熱__________；②氯氣跟鉛共熱__________；③二氧化鉛跟濃鹽酸共熱__________；

（2）能說(shuō)明Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)的離子方程式______________。

答案：

（1）

①

②

③

（2）

二．碳族非金屬氧化物比較

COCO2SiO2

類別

酸性

氧化還原性強(qiáng)還原性弱氧化性弱氧化性

毒性有毒無(wú)毒無(wú)毒

反應(yīng)實(shí)例：

酸性：H2CO3>H2SiO3

與堿反應(yīng)：CO2+2OH—=CO32—+H2OCO2+H2O+CO32—=2HCO3—CO2+OH—=HCO3—

思考：CO2通入NaOH溶液中生成的鹽是什么？

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

思考：盛放堿液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞？

氧化還原性

三、Na2CO3與NaHCO3的比較

Na2CO3NaHCO3

俗稱純堿（蘇打）小蘇打

溶解性易溶易溶

溶液度Na2CO3>NaHCO3

穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定

與酸反應(yīng)出CO2速率慢（分二步）

CO32—+H=HCO3—

HCO3—+H+=H2O+CO2快（一步）

HCO3—+H+=H2O+CO2

相互轉(zhuǎn)化

方程式如下：

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

四、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

（一）碳及其化合物

（二）硅及其化合物

五．硅酸鹽工業(yè)

水泥玻璃陶瓷

篇9

“基礎(chǔ)性”項(xiàng)目包括：（1）鋁合金固溶時(shí)效：了解固溶及時(shí)效處理的基本操作、析出產(chǎn)物的形成及析出過(guò)程中合金性能的變化；淬火加熱溫度、保溫時(shí)間及淬火速度對(duì)鋁合金時(shí)效效果的影響，掌握最佳熱處理工藝參數(shù)的確定方法。（2）碳鋼的基本熱處理工藝：掌握鋼的退火、正火、淬火、回火的工藝操作方法，了解含碳量、加熱溫度、冷卻速度、回火對(duì)碳鋼性能的影響規(guī)律。（3）低碳鋼的滲碳：掌握金相法測(cè)定滲碳層厚度的方法，了解表面滲碳熱處理后的組織分布特征。（4）Gleeble熱-力模擬：利用Gleeble熱-力模擬試驗(yàn)機(jī)獲得金屬材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線，結(jié)合組織觀測(cè)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，了解金屬材料在形變熱處理過(guò)程中變形程度、變形溫度和組織與性能的關(guān)系。“基礎(chǔ)性”項(xiàng)目一般3人一組，完成后每人必須提交研究總結(jié)報(bào)告。“綜合性”項(xiàng)目，主要是基于45號(hào)鋼，由學(xué)生查閱文獻(xiàn)，自己完成從熱處理工藝的制定和操作、性能檢測(cè)、組織觀察分析和數(shù)據(jù)分析的全過(guò)程。綜合性項(xiàng)目一般5人一組，完成后每人必須提交研究總結(jié)報(bào)告，同時(shí)以小組為單位，以PPT口頭匯報(bào)的形式將過(guò)程和實(shí)施結(jié)果展現(xiàn)給同學(xué)和老師。“研究性”項(xiàng)目，主要是學(xué)生利用課余的時(shí)間，對(duì)一些新型金屬材料（非常規(guī)使用材料，一般為指導(dǎo)教師正在專注研究的材料）的熱處理制度進(jìn)行探索性的實(shí)驗(yàn)研究，確定其熱處理的溫度、實(shí)踐等工藝參數(shù)，使學(xué)生具有綜合運(yùn)用熱處理課程等所學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。“研究性”項(xiàng)目一般5人一組，完成后每人必須提交研究總結(jié)報(bào)告，同時(shí)做PPT口頭匯報(bào)，接受同學(xué)和老師的問(wèn)詢。

2項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施效果及應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

筆者在“金屬材料熱處理”課程中引入項(xiàng)目教學(xué)后，取得了明顯效果，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：一是激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)課程內(nèi)容的理解。學(xué)生積極與老師交流，主動(dòng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索查閱資料，通過(guò)調(diào)研獲得項(xiàng)目有關(guān)的實(shí)踐應(yīng)用方面的信息，深入鉆研的精神進(jìn)一步養(yǎng)成；二是形成了合作學(xué)習(xí)的良好氛圍。小組成員間相互幫助，共同提高和進(jìn)步，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高了學(xué)習(xí)效率；三是產(chǎn)生了成就感，增強(qiáng)了自信心。學(xué)生認(rèn)真完成每個(gè)具體的項(xiàng)目任務(wù)，解決每個(gè)實(shí)際問(wèn)題，內(nèi)心就會(huì)產(chǎn)生成就感，自信心也明顯增加，反過(guò)來(lái)也促進(jìn)了對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)；四是強(qiáng)化了操作技能，鍛煉了綜合職業(yè)能力。由于中小學(xué)階段主要強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)試教育，學(xué)生的動(dòng)手能力普遍不強(qiáng)，更談不上職業(yè)能力。項(xiàng)目教學(xué)在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力方面有立竿見(jiàn)影的效果，對(duì)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)工作崗位非常有好處。總結(jié)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為要想使項(xiàng)目教學(xué)在“金屬材料熱處理”課程中充分發(fā)揮作用，教師應(yīng)把握好以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

2.1充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用教師的主要職能應(yīng)從原來(lái)的“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)”，具體體現(xiàn)為引導(dǎo)、指導(dǎo)、誘導(dǎo)和教導(dǎo)。教師應(yīng)幫助學(xué)生提出問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但是解決問(wèn)題和完成任務(wù)的主角是學(xué)生。對(duì)項(xiàng)目實(shí)施中遇到的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，教師應(yīng)簡(jiǎn)明扼要地提出，由學(xué)生通過(guò)自學(xué)方式完成。對(duì)于部分靠學(xué)生自身能力和經(jīng)驗(yàn)難以理解清楚的或者難以解決的問(wèn)題，教師要及時(shí)給予啟發(fā)性的輔導(dǎo)，最好不要直接告訴結(jié)果。教師要充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化發(fā)展。對(duì)于項(xiàng)目中的各個(gè)子任務(wù)，教師要嚴(yán)格督促學(xué)生按時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求保質(zhì)保量的完成，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的整體情況要有很好的把控。

2.2充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)生不再是被動(dòng)的學(xué)習(xí)者，學(xué)生的學(xué)習(xí)擁有很強(qiáng)的階段目的性。學(xué)生為了解決實(shí)際問(wèn)題，可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、文本資料、認(rèn)知工具，或者與同學(xué)討論交流實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的分析和處理，展開(kāi)思維活動(dòng)，不再完全依賴教師的講解。因此，項(xiàng)目教學(xué)擁有天然地激發(fā)學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。但是，學(xué)生個(gè)體在智力水平、思維模式、學(xué)習(xí)習(xí)慣方面存在很大差異，教師應(yīng)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的情況充分激發(fā)學(xué)習(xí)的主體意識(shí)，只有這樣項(xiàng)目教學(xué)的效果才能充分體現(xiàn)，進(jìn)展起來(lái)也會(huì)事半功倍。

篇10

（1）傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料方向（硅酸鹽及耐火材料），培養(yǎng)學(xué)生利用高新技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等），在節(jié)能減排的技術(shù)改造中發(fā)揮作用。

（2）新型無(wú)機(jī)非金屬材料方向。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“廣泛材料”了解、認(rèn)識(shí)、掌握的培養(yǎng)模式，通過(guò)對(duì)先進(jìn)陶瓷材料、復(fù)合與功能材料、薄膜與微晶玻璃、材料表面改性等課程學(xué)習(xí)，在自主擇業(yè)中能快速適應(yīng)新材料領(lǐng)域的工作環(huán)境。我專業(yè)在這兩個(gè)培養(yǎng)方向上，形成了以國(guó)家、企業(yè)需求為牽引，將材料基礎(chǔ)研究與新材料應(yīng)用開(kāi)發(fā)相結(jié)合的特色發(fā)展模式。

2以應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)為中心，優(yōu)化無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)課程體系

根據(jù)市場(chǎng)需求和學(xué)科發(fā)展，即主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，做到“一個(gè)專業(yè)，兩個(gè)方向，自主選擇”。“自主選擇”，即強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，增加選修課和選修覆蓋面，使學(xué)生有更大的自主選擇空間。在此指導(dǎo)思想下，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)課程體系進(jìn)行優(yōu)化。

1）公共基礎(chǔ)平臺(tái)。按照教育部工科大學(xué)生培養(yǎng)要求由學(xué)校統(tǒng)一設(shè)置，分為必修課和選修課，該平臺(tái)提供了工科大學(xué)生應(yīng)掌握的基本知識(shí)和人文素質(zhì)。

2）專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)。分為必修課、無(wú)機(jī)非金屬材料工程一級(jí)學(xué)科基礎(chǔ)課程、無(wú)機(jī)非金屬材料工程二級(jí)學(xué)科基礎(chǔ)課程。該平臺(tái)的設(shè)置可使學(xué)生掌握材料工程師所需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生考研也有很好的作用。

3）專業(yè)課平臺(tái)。分為：

（1）專業(yè)方向限選課，此為無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的特色，學(xué)生在三年級(jí)自主選擇，分傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料方向和新型無(wú)機(jī)非金屬材料方向進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（2）專業(yè)任選課，專業(yè)任選課中的基礎(chǔ)課程可以使學(xué)生加強(qiáng)材料工程專業(yè)知識(shí)。無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)學(xué)生就業(yè)的企業(yè)，既有新材料企業(yè)，也有水泥、玻璃、陶瓷等傳統(tǒng)企業(yè)，因此在第六學(xué)期開(kāi)始開(kāi)設(shè)就業(yè)針對(duì)性強(qiáng)的課程，能有效增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)能力。

4）實(shí)踐平臺(tái)。分為：通識(shí)實(shí)踐課、學(xué)科實(shí)踐課、專業(yè)特色實(shí)踐課（分兩個(gè)專業(yè)方向）、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。