材料專業本科論文

⑴ 關於材料學專業方面論文範文

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材料學方面論文篇1

淺析高分子材料成型加工技術

摘要：近些年來，國防尖端工業和航空工業等特殊領域的發展對高分子材料成型的加工技術要求更高，更精細。在此背景下，理清高分子材料加工技術的發展現狀與發展趨勢，探討高分子材料的加工成型的 方法 ，對促進我國高新技術及產業的發展具有重要的意義。

關鍵詞：高分子材料加工方法成型技術

一、前言

近些年來，國防尖端工業和航空工業等特殊領域的發展要求更高性能的聚合物材料，開發研製滿足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下，理清高分子材料加工技術的發展現狀與發展趨勢，探討高分子材料的加工成型的方法，對促進我國高新技術及產業的發展具有重要的意義。

二、高分子材料成型成型加工技術的相關定義

1.高分子材料

高分子材料是指由相對分子質量較高的化合物為基礎構成的材料，其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性質為主要性能特徵的材料;主要是橡膠、塑料、纖維、塗料、膠黏劑和高分子基復合材料。高分子材料獨特的結構和易改性與易加工特點，使它具有其他材料不可取代與不可比擬的優異性能，從而廣泛運用到科學技術、國防建設和國民經濟等領域，並已成為現代社會生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。

2.高分子材料成型加工技術

在高分子工業的生產中分為高分子材料的制備與加工成型兩個過程。高分子材料的成型加工技術就是運用各種加工方法對高分子材料賦予形狀，使其成為具有使用價值的各種製品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生產率、快捷交貨和低成本;向小尺寸、輕質與薄壁方向發展是高分子材料成型技術製品方面的目標;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗，從大規模向較短研發周期的多品種轉變。判斷高分子材料的成型加工技術的質量因素是加工後製品的外觀性、尺寸精度、技能性中的耐化學性、耐熱性等等。

三、高分子材料成型加工技術的方法

高分子材料的的成型方法有擠出成型、吹塑成型、注塑成型、壓延成型、激光成型等。以下介紹的是現今高分子材料成型加工的主要技術方法。

1.擠出成型技術

擠出成型技術是指物料通過擠出機料筒和螺桿間的作用，邊受熱塑化，邊被螺桿向前推送，連續通過機頭而製成各種截面製品或半製品的一種加工方法。它的具體原理是高分子原材料自料斗進入料筒，在螺桿旋轉作用下，通過料筒內壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段，在此鬆散固體向前輸送同時被壓實;在壓縮段，螺槽深度變淺，進一步壓實，同時在料筒外加熱和螺桿與料筒內壁摩擦剪切作用，料溫升高開始熔融，壓縮段結束;均化段使物料均勻，定溫、定量、定壓擠出熔體，到機頭後成型，經定型得到製品。擠出成型又有共擠出技術、擠出注射組合技術、成型技術、反應擠出工藝與固態擠出工藝等。

2.注塑成型技術

注射成型技術是目前塑料加工中最普遍的採用的方法之一，可用來生產空間幾何形狀非常復雜的塑料製件[2]。注射成型技術根據組合材料的特徵，又有以組合惰性氣體為特徵的氣體輔助注射成型，以組合組成化學反應過程為特徵的反應注射成型，以組合混合混配為特徵的直接注射成型，以組合不同材料為特徵的夾心成型等多種方法。

3.吹塑成型技術

吹塑技術一種發展迅速的塑料加工方法。熱塑性樹脂經擠出或注射成型得到的管狀塑料型坯，趁熱或加熱到軟化狀態，置於對開模中，閉模後立即在型坯內通入壓縮空氣，使塑料型坯吹脹而緊貼在模具內壁上，經冷卻脫模，即得到各種中空製品。根據型坯製作方法，吹塑可分為擠出吹塑和注射吹塑，新發展起來的有拉伸吹塑和多層吹塑。

四、高分子材料成型加工技術的發展新趨勢

目前，高分子加工成型技術正在快速地進步，它的發展總方向是高度集成化、高度產量、高度精密化，不斷實現對加工製品材料的聚集態、組織形態與相形態等的控制，最大程度地達到製品高性能的目的。具體的創新技術之處主要體現在以下幾項新技術上。

1.聚合物動態反應加工技術

聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同，該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程，達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應製品的物理化學性能的目的[3]。這項技術解決振動力場下聚合反應加工過程中質量、動量和能量傳遞與平衡的難點，從技術上解決了設備結構集化的問題。

2.熱塑性彈性體動態全硫化制備技術

這項技術引入振動立場到混煉擠出的全過程，實現混煉過程中橡膠相動態全硫化，控制硫化反直的進程，防止共混加工過程共混物相態發生發轉。此技術非常有意義，研製發明出新的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備，能有效地提高我國TPV技術的水平。

3.信息存儲光碟盤基直接合成反應成型技術

此技術是將盤級PC樹脂生產、中間儲運與光碟盤基成型三個過程融合為一體，聯系動態連續反應成型技術，研製開發精密光碟注射成型裝備，達到有效提高產品質量、節約能源，降低消耗的目的。該技術避免了傳統方式中間環節多、能耗大、周期時間長、成型前處理復雜、儲運過程易受污染等缺陷。

五、結語

綜上所述，我國在新時期要把握高分子成型加工技術的前沿，注重培育自主的知識產權，努力打破國外技術的壟斷，實現科學技術研究與產業界的良好結合的目的。這能有效地將科學研究成果轉化為實際的生產力，有效地加快我國高分子材料成型加工技術及其相關產業的快速發展。

參考文獻

[1] 王雲飛;孫偉.淺談高分子材料成型加工技術[J].城市建設理論研究，2012,(11): 32.

[2] 甄延波.高分子材料成型加工技術的進展[J].化工中間體，2012,(09): 25.

[3]黃貴禹.淺析高分子材料成型加工技術[J].東方 企業 文化 ，2011,(16): 97.

材料學方面論文篇2

淺析高分子材料成型

摘要：我國的高分子材料成型技術在工業上取得了飛速的發展，本文主要闡述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技術。

關鍵詞：高分子材料;成型;技術

一、前言

高分子材料是指以高分子化合物為基體組分的材料。高分子材料按來源可分為天然高分子材料、合成高分子材料;按化學組成分類可分為有機高分子材料、無機高分子材料;按性能可分為通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比傳統材料發展迅速的主要原因是原料豐富、製造方便、加工容易、品種繁多、形態多樣、性能優異以及在生產和應用領域中所需的投資低，經濟效益比較顯著。高分子反應加工分為反應擠出和反應注射成型兩個部分，目前我國普遍採用的設備包括螺桿擠出機和螺桿注射機。現階段，我國的高分子材料成型也取得了較好的成績。

二、高分子材料成型的原理

高分子材料的合成和制備一般都是由幾個化工單元操作組成的，高分子反應加工把多個單元操作熔為一體，有關能量的傳遞和平衡，物料的輸運和平衡問題，與一般單個化工單元操作完全不同。傳統聚合過程解決傳熱和傳質問題主要是利用溶劑和緩慢反應來進行的，但是在聚合反應加工過程中，物料的溫度在數分鍾內就能達到400℃~800℃，此時對於反應過程中產生的熱，如果不能進行脫除的話，那麼降解和炭化將會發生在物料中。傳統的加工過程是通過設備給聚合物加熱，而需要快速將聚合生成的熱量通過設備移去是聚合反應加工所進行的，由此可見，必須從化學和熱物理兩個方面開展相應的基礎研究。

高分子材料的物理機械性能、熱性能、加工性能等均取決於其化學結構、分子結構和凝聚態的形態結構，而加工工藝與高分子材料的形態結構關系是非常密切的。

流變學，指從應力、應變、溫度和時間等方面來研究物質變形和(或)流動的物理力學。它是力學的一個新分支，它主要研究物理材料在應力、應變、溫度濕度、輻射等條件下與時間因素有關的變形和流動的規律。高分子材料成型加工成制備的理論基礎是高分子材料流變學。高分子材料的自身的規律和特點是伴隨化學反應的高分子材料的流變性質而產生的。

三、高分子材料成型的加工技術

(一)聚合物動態反應加工技術及設備

目前國外已經研發出可以解決其他擠出機作為反應器所存在的問題，即連續反應和混煉的十螺桿擠出機。在我國高分子材料成型加工工業的發展中佔有極其重要的地位，但是我國的高分子材料成型的加工技術的開發目前還處於初步階段。縮聚反應器的反應擠出設備就是指交換法聚碳酸酯連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術，除此之外，我國每年還有數以千萬噸的改性聚合物生產，反應擠出技術及設備也是其關鍵技術。

採用傳統的加工設備存在一些問題，例如傳熱、化學反應過程難以控制等，另外投資費用大、噪音大等問題。無論是在反應加工原理還是設備的結構上，聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術都完全不同，將聚合物反應擠出全過程引入到電磁場引起的機械振動場，從而達到控制化學反應過程、反應製品的物理化學性能以及反應生產物的凝聚態結構的目的，這就是聚合物動態反應加工技術及設備。高分子材料成型加工是高能耗過程作業，無論是擠出、注射還是中空吹塑成型塑料原理都必須經過熔融塑化及輸送這一基本和共性的過程，目前普遍採用的設備包括螺桿擠出機和螺桿注射機等。該技術使得控制聚合物單體及停留時間分布不可控的問題得到了解決，而且也使得振動立場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量以及能量傳遞和平衡問題得到了解決，同時也使得設備結構集成化問題得到了解決。新設備的優點很多，例如：體積重量小、適應性好、噪音低、可靠性高等等，而這些技術是傳統技術和設備是比不了的。

(二)以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術

此技術的研究實現，加強了我國在該領域內的發言權。以動態反應技術為基礎方向，進行深入的研究，從而產生了新的材料制備技術。我們以存儲光碟盤基為基礎原型，以反應成型技術直接作用於其上。通過對這些技術的研究改進，改變了傳統技術中多環節、消耗大、復雜度高、周期長、而且環境污染比較嚴重等諸多不利因素。通過學習研究，可以把製作光碟的PC樹脂原料工業、中途存放、盤基成型工業串聯於一體，提高了工業生產效率、減少了資源浪費、能夠完全有效的進行控制，而且產品的質量有大幅度的提高。

聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。研究表明，對無粒子進行適當的處理，可以得到一些好的效果，比如說利用聚合物進行原位表面改性處理、原位包覆、強制分散等處理後，就可以使我們復合材料成型。

熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。此技術將混煉引入到振動力場擠出全過程，為實現混煉過程中橡膠相動態全硫化，對硫化反直進程進行控制，從而使得共混加工過程共混物相態反轉問題得到了解決。實現自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備研製開發出來，促進我國TPV技術水平的提高。

四、結語

我國必須根據自身的實際情況來發展高分子材料成型加工技術及設備，把握技術前沿，不斷地培育自主知識產權，從而使得我國高分子材料成型技術及其產業發展不斷加快。

參考文獻：

[1] 黃漢雄. 高分子材料成型加工裝備及技術的進展、趨勢與對策(下)[J]. 橡塑技術與裝備, 2006, (06) :13-18

[2] 黃漢雄. 高分子材料成型加工裝備及技術的進展、趨勢與對策(上)[J]. 橡塑技術與裝備, 2006, (05) :17-27

[3] 王玉東, 付鵬, 李曉光, 趙清香, 劉民英. 尼龍612等溫結晶的球晶形態與生成條件[J]. 高分子材料科學與工程, 2009, (09):76-79

[4] 吳剛. 高分子材料成型加工技術的進展[J]. 廣東化工, 2008, (09) :8-12

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⑵ 有關材料學的論文範文

在材料學科上，要求學生掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識，了解材料科學的發展前沿。下文是我為大家搜集整理的有關材料學的論文範文的內容，歡迎大家閱讀參考!

有關材料學的論文範文篇1

論高電化學性能聚苯胺納米纖維/石墨烯復合材料的合成

石墨烯是一種二維單原子層碳原子SP2雜化形成的新型碳材料，因其非凡的導電性和導熱性、極好的機械強度、較大的比表面積等特性，引起了國內外研究者極大的關注.石墨烯已經被探索應用在電子和能源儲存器件、感測器、透明導電電極、超分子組裝以及納米復合物[8]等領域中.而rGO因易聚集或堆疊而導致電容量較低(101 F/g)[9]，這限制了其在超級電容器電極材料領域的應用.

另一方面，PANI作為典型的導電高分子之一，由於合成容易，環境穩定性好和導電性能可調等特性備受關注.具有納米結構的導電材料，由於納米效應不但能提高材料固有性能，並開創新的應用領域.PANI納米結構的合成取得了許多的成果.PANI作為超級電容器電極材料因具有高的贗電容，其電容量甚至可高達3 407 F/g[10];然而，當經過多次充放電時PANI鏈因多次膨脹和收縮而降解導致其電容損失較大.碳材料具有高的導電性能和穩定的電化學性能，為了提高碳材料的電化學電容和PANI電化學性能的穩定性，人們把納米結構的PANI與碳材料復合以期獲得電容較高且穩定的超級電容器電極材料[11].

作為新型碳材料的石墨烯和PANI的復合引起了極大的關注[12].但是用Hummers法合成的GO直接與PANI復合構建PANI/GO復合電極因導電率低而必須還原GO，化學還原劑的加入雖然還原了部分GO而提高了導電性能，但也在一定程度上鈍化了PANI [13]，另外排除還原劑又對環境造成一定程度的污染.因而開拓一條簡單且環境友好的制備PANI/rGO復合材料作為超級電容器的電極路線仍然是一個難題.

基於以上分析，首先使PANI和GO相互分散和組裝，藉助水熱反應這一綠色環境友好的還原方法制備PANI/rGO復合材料，以期獲得高性能的超級電容器電極材料.

1實驗部分

1.1原材料

苯胺(AR， 國葯集團)，經減壓蒸餾後使用;氧化石墨烯(自製);過硫酸銨(APS， AR， 湖南匯虹試劑);草酸(OX， AR， 天津市永大化學試劑);十六烷基三甲基溴化銨(CTAB， AR， 天津市光復精細化工研究所).

1.2PANIF的制備

PANIF的制備按我們先前提出的方法 [14]，制備過程如下：把250 mL去離子水加入三口燒瓶後，依次加入1.82 g CTAB，0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺，在12 ℃水浴上攪拌8 h;隨後，往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的過硫酸銨水溶液，同樣條件下使反應保持7 h.所制備的樣品用大量去離子水洗滌至濾液為中性，隨後30 ℃真空乾燥24 h. 1.3GO的制備

採用Hummers法制備GO，具體過程如下：向乾燥的2 000 mL三口燒瓶(冰水浴)中加入10 g天然鱗片石墨(325目)，加入5 g硝酸鈉固體，攪拌下加入220 mL濃硫酸，10 min後邊攪拌邊加入30 g高錳酸鉀，在冰水浴下攪拌120 min，再將三口燒瓶移至35 ℃水浴中攪拌180 min，然後向瓶中滴加460 mL去離子水，同時將水浴溫度升至95 ℃，保持95 ℃攪拌60 min，再向瓶中快速滴加720 mL去離子水，10 min後加入80 mL雙氧水，過10 min後趁熱抽濾.將抽乾的濾餅轉移到燒杯中，加大約800 mL熱水及200 mL濃鹽酸，趁熱抽濾，隨後用大量去離子水洗滌直至中性.所得產品邊攪拌邊超聲12 h後5 000 r/min下離心10 min，得氧化石墨烯溶液.

1.4PANIF/rGO復合材料制備

按照一定比例將含一定量的PANIF液與一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合，使混合液總體積為30 mL， GO在混合液中的最終濃度為0.5 mg/ mL，磁力攪拌10 min後，將混合液轉移到含50 mL聚四氟乙烯內襯的反應釜中進行水熱反應，在180 ℃保溫3 h;待反應釜自然冷卻至室溫後取出，用去離子水洗滌產物直至洗液無色後，於60 ℃真空乾燥24 h，待用.按照上述步驟制備的PANIF與GO的質量比分別為5，10以及15，相應命名為PAGO5，PAGO10和PAGO15，對應的PANIF質量為75 mg，150 mg和225 mg.

1.5儀器與表徵

用日本日立公司S4800場發射掃描電鏡(SEM)分析樣品的形貌;樣品經與KBr混合壓片後，用Nicolet 5700傅立葉紅外光譜儀進行紅外分析;用德國Siemens公司Xray衍射儀進行XRD分析;電化學性能測試使用上海辰華CHI660c電化學工作站.

電極制備和電化學性能測試：將活性物質(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照質量比85∶10∶5混合形成乳液，將其均勻地塗在不銹鋼集流體上，在10 MPa壓力下壓片，之後烘幹得工作電極.在電化學性能測試過程中，使用飽和甘汞電極(SCE)作為參比電極，鉑片(Pt)作為對電極，在三電極測試體系中使用1 M H2SO4作為電解液進行電化學測試，電勢窗為-0.2～0.8V.

比電容計算依據充放電曲線，按式(1)[15]計算：

Cs=iΔtΔVm.(1)

式中：i代表電流，A;Δt代表放電時間，s;ΔV代表電勢窗，V;m代表活性物質質量，g.

2結果與討論

2.1形貌表徵

圖1為PANIF和PAGO10形貌的SEM圖.低倍的SEM(圖1(a))顯示所制備PANIF為大面積的納米纖維網路;高倍的圖1(b)清晰地顯現該3D納米纖維網路結構含許多交聯點.PANIF和PAGO10混合液經過水熱反應後，從低倍的SEM(圖1(c))可以看出，PAGO10復合物具有交聯孔狀結構;提高觀察倍數(圖1(d)和圖1(e))後可以發現樣品中rGO 與PANIF共存;而高倍的圖1(d)清晰地顯示出了rGO與PANIF緊密結合，且合成的褶皺rGO因層數較少而能觀察到其遮蓋的PANIF.從圖1可知：成功合成了大面積的PANIF以及互相均勻分散的PANIF/rGO復合材料.

2.2FTIR分析

圖2為PANIF，GO以及PAGO10 3種樣品的FTIR圖.圖2中a曲線在1 581 cm-1，1 500 cm-1，1 305 cm-1，1 144 cm-1，829 cm-1等波數處展現的尖銳峰為PANI的特徵峰，它們分別對應醌式結構中C=C雙鍵伸縮振動、苯環中C=C雙鍵伸縮振動、C-N伸縮振動峰、共軛芳環C=N伸縮振動、對位二取代苯的C-H面外彎曲振動.圖2中b曲線為GO的紅外譜圖，在3 390 cm-1， 1 700 cm-1的峰分別對應-COOH中的O-H，C=O鍵振動，1 550～1 050 cm-1范圍內的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振動[16]，可以看出，GO中存在大量的含氧官能團.圖2中c曲線為PAGO10復合物紅外吸收譜圖，與GO，PANIF譜圖比較， 可以發現PAGO10中的GO特徵峰不太明顯而PANI的特徵峰全部出現，這個結果歸結於GO含量少以及GO經水熱反應後形成了rGO，另外也表明水熱反應對PANI品質無大的影響.

2.4電化學性能分析

圖4為樣品的CV曲線，其中圖4(a)為不同樣品在1 mV/s掃描速率下的CV圖，可以看出，4個樣品均出現明顯的氧化還原峰，這歸因於PANI摻雜/脫摻雜轉變，表明PANIF以及復合物顯示出優良的法拉第贗電容特性.圖4(b)為PAGO10在不同掃描速率下的CV曲線，由圖可知PAGO10電極的比電容隨著掃描速率減小而穩步增加，在掃描速率為1 mV/s時，PAGO10電極的比電容為521.2 F/g.

圖5為PANI，PAGO5，PAGO10和PAGO15的充放電曲線以及交流阻抗圖.圖5(a)為電流密度為1 A/g時樣品的放電曲線圖，由圖可知：4種樣品均有明顯的氧化還原平台，這與前述CV分析中的結果相吻合.根據充放電曲線，藉助式(1)，計算了4種樣品在不同電流密度下的比電容，結果如圖5(b)所示，很明顯，相同電流密度下PAGO10比電容最大，當電流密度為1 A/g時，其比電容為517 F/g，這個結果表明PAGO10的電化學性能明顯優於PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序納米材料(電流密度為0.5 A/g時，比電容分別為 261和495 F/g)[18-19]， 而PANIF比電容最小，僅為378 F/g;且在10 A/g電流密度下PAGO10的比電容仍保持在356 F/g 左右，這表明PAGO10電極具有優異的倍率性能.該復合材料比電容以及倍率性能得到極大提高源於rGO與PANIF兩組分間的協同效應.在充放電過程中連接在PANIF間的rGO為電子轉移提供了高導電路徑;同時，緊密連接在rGO上的PANIF有效阻止水熱還原過程中石墨烯的團聚，增加了電極/電解質接觸面積，從而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 為了更清晰地了解所制備材料的電子轉移特點以及離子擴散路徑，對樣品進行了交流阻抗測試，圖5(c)為4個樣品的Nyquist圖.從圖5(c)可知：在高頻區、低頻區均分別具有阻抗弧半圓、頻響直線.在高頻區，電荷轉移電阻Rct大小順序為RPAGO5

值說明rGO的加入提高了電極材料的導電性.在低頻區，直線形狀反映了樣品電化學過程均受擴散控制，並且PAGO5所展現的直線斜率最大，說明其電容行為最接近理想電容，即頻響特性最好，這也是源於rGO的加入提高了材料導電性以及復合物的獨特微觀結構.

氧化還原反應的發生，導致PANIF具有十分高的贗電容，但由於在大電流充放電過程中高分子鏈重復膨脹和收縮，導致其循環穩定性差而限制了其實際應用.為此，對ANIF和PAGO10進行循環穩定性分析.圖6顯示，PAGO10在5 A/g電流密度下經過1 000次充放電後，電容保持率為77%，而不含rGO的PANIF電極在2 A/g電流密度下充放電1 000次電容保持率僅為54.3%，這個結果表明PANIF循環穩定性較差;另外，rGO的加入形成的PANIF/rGO緊密的連接，降低了PANI鏈在充放電過程中的膨脹與收縮，使得鏈段不容易脫落或者斷裂，從而PAGO10具有出色的循環穩定性.

3結論

採用自組裝的方法，經水熱反應，制備了PANIF/rGO復合電極材料.研究發現，rGO與PANIF緊密連接;而且，當PANIF與GO質量比為10∶1時，復合材料展現了最佳的電化學性能，當電流密度為1和10 A/g時，其比電容分別為517， 356 F/g.從上可知：合成的PAGO10具有高的比電容、較好的倍率性能和穩定性能，從而有望作為超級電容器電極材料在實踐中應用.

有關材料學的論文範文篇2

淺談水泥窯用新型環保耐火材料的研製及應用

1 概述

隨著新型干法水泥生產技術在我國的迅速普及，我國水泥工業得到飛速發展，2012年，水泥總產量達21.8億噸，佔世界總產量55%左右。在20世紀六、七十年代，鎂鉻質耐火材料因具有良好的掛窯皮和抗水泥熟料的化學侵蝕性能，而被廣泛應用於新型干法水泥窯的燒成帶[1]，並取得了良好的使用效果，但由於鎂鉻磚在使用過程中磚內的Cr2O3組分與窯氣、窯料中的鹼、硫等相結合，形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所帶入的硫，鹼與硫共存時形成另一種水溶性Cr6+有毒性致癌物質：R2(Cr，S)O4。水泥窯在正常運轉中，其窯襯中鎂鉻磚內的一部分Cr6+化合物隨著窯氣和粉塵外逸，飄落在廠區及周邊環境中，造成廠區大氣的污染; 另一部分則殘留在拆下的廢磚中，廢棄的殘磚一遇到水就會造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窯折磚和檢修作業時，窯氣和碎磚粉塵中的Cr+6會給現場人員造成毒害，據有關專家論證，Cr6+腐蝕皮膚，使人易患上大骨病，進而致癌。因此，鎂鉻質耐火材料作為水泥窯內襯會對環境和人類造成長期污染和公害。

發達工業國家在水源、環境和衛生方面有著一系列配套的規范，其中德國對水泥廠預防“鉻公害”的規定最普遍，執行也是最嚴格的，具體內容如表1所示：

我國於1988年4月頒布國家標准GB3838-88，對地面水中Cr6+含量進行明確規定，如表2所示：

這就使得水泥企業在使用鎂鉻磚做水泥窯內襯投入的環保費用加大，特別是用過鎂鉻殘磚處理費用非常昂貴，因此，水泥窯用耐火材料無鉻化是必然的發展趨勢。

2 水泥窯燒成帶新型環保耐火材料的研製

2.1 研製思路

目前，用於水泥回轉窯燒成帶的無鉻環保耐火材料主要有鎂白雲石磚和鎂鋁尖晶石磚。鎂白雲石磚對水泥熟料具有良好的化學相容性和優良的掛窯皮性，但是抗熱震性差，抗水化性差;鎂鋁尖晶石磚具有良好的抗熱震性和抗侵蝕性，但是掛窯皮性差[3，4]。鎂磚中引入鐵鋁尖晶石製成的第二代新型環保耐火材料―新型環保耐火材料，結構韌性好，抗鹼鹽及水泥熟料侵蝕能力強，具有良好的掛窯皮性能，在燒成帶能有效延長使用壽命，是目前適合我國國情的新一代水泥窯燒成帶用無鉻耐火材料。但該產品的關鍵是鐵鋁尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有關工藝條件對製品性能的影響。

2.2 試驗與研究

2.2.1 鐵鋁尖晶石的合成。鐵鋁尖晶石是一種自然界少有的礦物，化學分子式為FeAl2O4，其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。鐵鋁尖晶石為立方體結構，二價陽離子占據四面體位置，三價陽離子填充在由氧離子構成的面心立方中。其理論密度為4.39g/cm3，莫氏硬度為7.5。要形成鐵鋁尖晶石，必須保證氧化亞鐵(FeO或FeOn)是處於其穩定存在的條件下。只有在FeO能穩定存在的區域內，才能保證與Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石，而在FeO穩定存在的區域以外的條件下，鐵的氧化物與Al2O3作用得到的產物很難說是FeO?Al2O3尖晶石，而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶體[5]。FeOn- Al2O3的系相圖如圖1所示：

為了得到高質量的合成鐵鋁尖晶石，我們特聘請了歐洲知名耐材專家進行專業技術指導，經過大量試驗，掌握了燒結合成鐵鋁尖晶石的關鍵技術，為生產達到國際水平的新型環保耐火材料打下了良好的基礎。在生產中把FeO與Al2O3按一定比例混合均勻後壓製成荒坯，在保證“FeO”穩定存在的氣氛下，經高溫燒成，製得FeO? Al2O3尖晶石含量為97%以上的燒結鐵鋁尖晶石。產品衍射如圖2所示：

2.2.2 原料與製品的性能 ①原料的選擇。根據我們的生產經驗，結合水泥窯燒成帶對耐火材料的要求，我們選用優質鎂砂、合成尖晶石為原料，並加入特殊添加劑來強化製品的性能，研製生產出第二代無鉻鎂尖晶石磚―新型環保耐火材料。所用原料理化指標如表3所示。②製品的性能。將原料破碎成所需的粒度，採用四級配料，經強力混碾、高壓成型、高溫燒成。產品的顯微結構見圖3，產品理化指標與國外同類產品對比情況如表4所示。

2.2.3 鐵鋁尖晶石對製品性能的影響 ①鐵鋁尖晶石加入量對製品耐壓強度的影響。從圖4可以看出：隨著鐵鋁尖晶石增加製品的耐壓強度呈現出先升後降的趨勢，這是由於鐵鋁尖晶石與鎂砂互溶的結果，鐵鋁尖晶石的加入量在10%時，製品的強度達到最大值。②鐵鋁尖晶石加入形式對製品抗熱震性能的影響。從實驗結果表5可以看出：以顆粒形式加入鐵鋁尖晶石製品的抗熱震性比以細粉形式加入鐵鋁尖晶石製品相對較好。

2.3 產品的性能

2.3.1 結構韌性好、熱震穩定性優良。新型環保耐火材料在燒成及使用過程中Fe2+離子擴散進入周邊的氧化鎂基質中，同時部分Mg2+離子擴散進入鐵鋁尖晶石顆粒，與鐵鋁尖晶石分解殘留的氧化鋁反應生成鎂鋁尖晶石，這一活化效應使製品在燒成或使用過程中，內部形成大量的微裂紋，重要的是鐵鋁尖晶石的分解過程、Fe2+離子和Mg2+離子的相互擴散在高溫下持續進行，使得MgO-FeAl2O4耐

火材料在整個高溫使用過程中，可以形成大量的微裂紋，這些微裂紋的存在有利於緩沖熱應力、提高製品的結構柔韌性和熱震穩定性。

2.3.2 強度高。從製品顯微結構可以看出：製品內部鐵鋁尖晶石與高純鎂砂互溶，結構非常均勻緻密，晶粒發育良好，顆粒與基質間通過晶間尖晶石相連接，結合良好，明顯的提高了磚的密度和高溫強度。

2.3.3 具有良好的粘掛窯皮性能。在使用過程中，製品中的Fe2O3與Al2O3都易與水泥熟料中的CaO反應生成C2F、C4AF等低熔點礦物，該礦物具有一定的粘度，可牢固粘附在新型環保耐火材料的熱面，形成穩定的窯皮。我們把新型環保耐火材料和直接結合鎂鉻磚分別製成40mm×40mm×60mm樣塊，用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4，壓製成Φ30×10mm圓餅，把圓餅放在兩個樣塊中間，放入電爐內加熱，溫度升到1500℃，保溫3小時，冷卻後測其抗折強度，二者基本相同。由此可見，新型環保耐火材料粘掛窯皮性能優良。

2.4 產品的應用

新型環保耐火材料自2012年研製成功投放市場以來，通過河北鹿泉曲寨水泥公司、寧夏瀛海天琛水泥公司、內蒙古哈達圖水泥公司、陝西堯柏水泥集團、北方水泥集團、河南錦榮水泥公司、新疆天基水泥公司、安陽湖波水泥公司等二十多家大型水泥企業2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窯燒成帶應用，壽命周期均達到12個月以上，受到用戶認可。

3 結論

⑶ 材料與科學基礎 論文題目起什麼比較好寫，要新穎又內容好寫

一、比較好寫的材料科學論文題目:
1、表面活性劑在納米材料科學中的應用
2、高分辨透射X射線三維成像在材料科學中的應用
3、「面向新世紀材料科學與工程專業建設與人才培養的綜合改革與實踐」實踐教學改革報告
4、提高材料科學與工程專業畢業設計質量的探索與實踐
5、材料科學與工程專業實驗教學改革與實踐
6、激光技術在材料科學中的應用
7、材料科學與工程專業平台課程材料物理性能本科生教學改革的探討
8、量子化學計算方法在材料科學領域的初步應用
9、材料科學與工程專業的工程教育實踐
10、嵌入原子方法理論及其在材料科學中的應用
11、現代球墨鑄鐵的誕生,應用及技術發展趨勢:20世紀材料科學最重大的技術進 ?
12、表面處理技術現狀及其在材料科學中的應用
13、固態組合化學及其在材料科學中的應用
14、核輻射技術及其在材料科學領域的應用
15、分形論在材料科學中的應用
16、材料科學與工程專業實驗教學的改革
17、材料科學與工程實踐教學體系的建立與實施
18、仿地成岩的新一代膠凝材料——凝石——自然科學、材料科學與循環經濟的新焦點
19、無機新材料研究與材料科學
20、材料科學與工程導論課程雙語教學實踐初探
二、材料科學畢業論文題目推薦:
1、試論材料科學與工程的內涵與研究方法
2、材料科學中的介電譜技術
3、材料科學與工程課程實驗教學改革思路
4、基於材料科學和材料加工有機結合的新型實驗課程體系
5、材料科學與工程專業實驗教學體系的改革
6、材料科學的一個新生長點——生態材料學
7、體視學在材料科學研究中的進展與展望
8、材料科學:材料實驗——管線鋼落錘撕裂試驗方法的建立、應用及發展
9、復合材料科學與工程
10、材料科學專業研究應用型人才培養模式的改革與探索
11、金相學史話(6):電子顯微鏡在材料科學中的應用
12、材料科學與工程專業實踐教學環節的現狀與對策
13、X射線吸收精細結構譜在材料科學中的應用
14、電子理論在材料科學中的應用
15、「材料科學基礎」課程的教學改革與實踐
16、材料科學與工程學院課程教學團隊建設的措施與成效
17、計算機在材料科學中的應用
18、材料科學中的計算機模擬
19、材料科學資料庫的發展現狀
20、材料科學與工程專業材料概論雙語教學探討
三、大學材料科學論文題目大全集:
1、智能材料———材料科學發展新趨勢
2、材料科學與工程專業學生實踐創新能力的培養
3、材料科學與工程專業教學改革與發展設想
4、材料科學中的分子動力學模擬研究進展
5、三維原子探針及其在材料科學研究中的應用
6、計算機模擬技術在材料科學中的應用
7、二十一世紀初的材料科學技術
8、材料科學資料庫的研究現狀及其發展趨勢
9、材料科學與工程虛擬模擬實驗教學中心的建設
10、分子模擬軟體CERIUS2及其在材料科學中的應用
11、材料科學與工程專業本科生生產實習的改革與實踐
12、人工神經網路在材料科學研究中的應用
13、材料科學基礎的教學改革與實踐
14、美國和歐洲的材料科學與工程教育(一)
15、人工神經網路在材料科學中的應用與展望
16、材料科學與工程專業的實踐教學改革與實踐
17、研究型教學在「材料科學基礎」課程的實踐與思考
18、應用型本科《材料科學基礎》課程建設與改革
19、面向未來的材料科學與工程專業教學改革與實踐
20、材料科學基礎課程教學改革與實踐
四、最新材料科學論文選題參考:
1、磁控濺射技術及其在材料科學中的應用
2、材料科學與工程專業教學平台實驗室綜合實驗課程改革初探
3、發展生物質材料與生物質材料科學
4、掃描電子顯微鏡及其在材料科學中的應用
5、分子動力學模擬及其在材料科學中的應用
6、材料科學與工程實驗教學示範中心建設的思考與實踐
7、納米材料科學中的譜學研究
8、現代球墨鑄鐵的誕生、應用及技術發展趨勢--20世紀材料科學最重大的技術進展之一
9、電子背散射衍射在材料科學研究中的應用
10、材料科學與工程實驗教學中心的改革與實踐
11、材料科學與工程專業的課程體系和實驗教學體系建設
12、面向21世紀的材料科學與工程本科教育
13、選擇合適審稿人提高刊物學術質量--《武漢理工大學學報-材料科學版》(英文版)遴選審稿人的體會
14、材料科學中的分形
15、材料科學與工程專業應用型人才培養的思考
16、材料科學與工程專業平台實驗室建設與管理
17、材料化學課程的內容設置及其與材料科學的關系
18、《材料科學基礎》綜合設計型實驗教學的探索
19、材料科學中的分形理論應用進展
20、材料科學技術的生長點
五、大學生優秀材料科學論文題目:
1、溶膠—凝膠工藝在材料科學中的應用
2、材料科學與工程專業實驗課程體系的改革
3、第一原理方法在材料科學中的應用
4、多孔材料引論——材料科學與工程系列
5、跨世紀材料科學技術的若乾熱點問題
6、跨世紀材料科學技術的若乾熱點問題(摘要)
7、跨世紀材料科學技術的若乾熱點問題
8、均恆強磁場在材料科學中的應用
9、大材料專業「材料科學基礎」課程的教改認識與實踐
10、固體力學與材料科學交緣的幾個新課題
11、現代掃描電鏡的發展及其在材料科學中的應用
12、論材料科學的理論基礎
13、材料科學中的點擊化學
14、分形理論及其在材料科學中的應用
15、穩恆強磁場技術的發展及其在材料科學中的應用
16、納米壓痕技術在材料科學中的應用
17、電子背散射衍射技術及其在材料科學中的應用
18、基於ESI資料庫的材料科學領域文獻計量分析研究
19、非線性光學晶體材料科學
20、光化學基本原理與光子學材料科學

⑷ 化學和材料專業本科畢業論文題目有哪些

1. 如何運用化學史培養學生的創新精神和科學態度 2. 化學史在中學化學教學中的作用 3. 在中學化學教學中如何進行化學史教育 4. 如何讓化學史走進中學課埻 5. 怎樣看待化學家的作用
6. 中國煉丹術為何未發展成為科學化學的成因分析 7. 現代美國化學研究領先地位的確立及其原因 8. 信息時代的化學教育前景 9. 關於化學發展的歷史分期探討 10. 現代化學的特點及發展趨勢
11. 論中學歷史教材中應增加科學史的仹量的必要性 12. 化學史在學生素質教育中的作用 13. 淺談中學化學教學中如何進行德育教育 14. 提高學生的化學自學能力 15. 提高學生學習化學的興趣
16. 略論在化學教學中如何積極開展探究式教學 17. 略論課埻提問的設計與思維能力的培養 18. 略論非智力因素在化學教學中的作用 19. 如何運用化學實驗發展學生能力 20. 淺談化學教學中創新意識的培養 21. 中學化學課埻教學轉化為社會實踐的途徑 22. 網路環境下的化學教學實踐及思考 23. 淺談數學知識在化學教學和學習中的應用 24. 化學實驗教學與學生創新能力培養的探索 25. 加強實驗教學 提高創新能力
26. 利用化學實驗對學生創新精神和實驗能力的測量與評價研究 27. 培養學生創新思維的幾種方法
28. 化學問題解決與創造性思維品質培養的研究 29. 開展研究性學習，提高學生科技水平和創新能力
30. 計算機輔劣教學在化學創新教育中的作用 31. 課埻引導探究教學模式 32. 論中學化學新教材的特點及教法 33. 優化課埻設計 培養學生的創新素質 34. 運用多媒體教學 提高課埻教學效率 35. 在化學教學中倡導創新精神
36. 中學化學課埻教學轉化為社會實踐的途徑探索 37. 中學化學實驗教學改革初探 38. 從教學理念更新到教學行為探索 39. 環境教育與中學化學教學
40. 淺談中學化學計算題中數學知識的應用 41. 我國農葯使用現狀及環境影響分析
42. 淺談我國中學教育模式與高考制度的關聯性及利弊 43. 應試教育和素質教育在中學教育中的作用和地位分析 44. 中學生的早戀調查及分析 45. 中學厭學的家庭、社會原因分析 46. 義務教育階段對輟學生的對策研究 47. 中學化學教學中如何培養學生化學興趣 48. 如何提高中學生化學實驗的勱手能力 49. 「研究性學習」在化學教育中的實踐 50. 農村沼氣的開發利用研究
51. 淺議大氣臭氧層破壞對全球經濟的影響 52. 淺議溫室效應對全球經濟的影響 53. 淺談村、鎮建設的規劃與耕地保護 54. 淺議化學興趣（提高）班教學的組織與實踐 55. 鄉村化學教材的編排與使用調查研究 56. 啟發性教學」在化學教育中的實踐 57. 環境保護興趣組的組織與實踐
58. 大氣污染物（如粉塵）對農作物的影響調查與分析 59. 淺談鄉村經濟與環境保護的協調發展 60. 農村飲用水水源調查及污染途徑分析

⑸ 本科論文一般要寫多少字

本科論文一般有兩種形式，一種是提交專業作品；一種是論文，一般在8000字左右

⑹ 材料工程畢業論文

在項目建設中,材料的選擇直接影響著工程造價,尤其是新型建築材料的投入往往會使工程造價大幅度增減。下面是我為大家整理的材料工程 畢業 論文，供大家參考。

材料工程畢業論文 範文 一：金屬材料工程專業實踐教學研究

摘要：通過對實踐教學在新形勢下的重要性及意義進行闡述，結合沈陽化工大學的發展定位，以化工行業為依託，對金屬材料工程專業實踐教學模式進行改革，優化專業課程的實踐教學，加強校企合作，強化實踐教學的管理，構建了完善的金屬材料工程專業實踐教學體系，努力培養學生創新能力，使其成為高素質應用型人才。

關鍵詞：金屬材料工程;實踐教學;教學改革;人才培養

沈陽化工大學金屬材料工程專業是應社會經濟發展需求，尤其是化工行業建設的需求，在原金工教研室師資力量和實驗設備條件的基礎上，經過充分的論證、申請，於2006年國家教委批准，開始面向全國招生，同年獲批材料學碩士學位授予權。在專業建設中，充分發揮化工大學化工行業特色優勢及高素質專業教師隊伍的優勢，不斷改革完善培養方案、培養模式，逐步形成了立足行業、與遼寧工業產業緊密銜接、全方位實踐創新能力培養的專業特色，專業定位符合本校辦學定位和發展方向，已納入本校專業建設規劃並進行重點建設，成效顯著。在2013年遼寧省普通高等學校本科專業綜合評價中，全省九所學校金屬材料工程專業參評，沈陽化工大學的金屬材料工程專業排名第二。實踐教學是培養本科生理論聯系實際，也是培養本科生創新意識和創新能力的主要途徑[1]。但近年來，在市場經濟的影響下，許多生產企業以影響生產和安全為由不願接待本科生實習，同時，本科生實習的積極性也不高，導致實習效果不盡如人意。

1金屬材料工程專業實踐教學的現狀

當前我國普通院校本科生 教育 普遍存在的一個突出問題是本科生創新意識差和創新能力不足，動手能力較很弱，難以適應激烈的市場競爭和知識經濟的快速發展的需要[2]。而實踐教學是培養本科生綜合素質，提高本科生解決實際問題的能力，以及促使本科生將所學的理論知識向實際技能轉化的環節。通過實踐教學可以鞏固、加深本科生對所學的理論知識的理解，並能夠培養本科生嚴肅認真的科學態度[3]。高等學校中的傳統的金屬材料工程專業實踐教學通常具有如下特點：首先，本科生實驗教學內容主要以演示性、驗證性實驗居多，綜合性實驗和設計性實驗相對較少，實驗教學多以模仿為主，創新內容涉及較少。其次，部分本科生的課程設計和畢業設計與實際生產相脫節，影響本科生的就業競爭力。最後，由於受到現實條件的限制，目前的本科生生產實習和畢業實習主要採取到相關企業生產現場進行觀摩教學的方式，大多數本科生很難徹底認識企業生產的組織和實施過程。實踐教學環節存在的這些問題制約著本科生創新能力的提高[4]，為培養二十一世紀合格的金屬材料專業人才，沈陽化工大學金屬材料工程專業近年來對金屬材料工程專業實踐教學體系進行了一系列改革，形成了穩定而有效的實踐性教學體系。

2專業課程實驗的優化

為培養二十一世紀化工行業合格的金屬材料工程專業人才，自2006年以來，沈陽化工大學金屬材料工程專業對實驗教學內容統籌規劃、整體安排。經過幾年的改革和實踐，建立了具有化工行業特點及金屬材料工程專業特色、科學合理的實驗教學內容，結合沈陽化工大學的化工特色，針對化工單元設備的主要加工 方法 ，如壓力加工、焊接、機械加工及化工單元設備的腐蝕問題。強化金屬塑性加工原理、焊接冶金學、焊接工藝與設備、金屬腐蝕與防護、金屬熱處理和材料無損檢測等主要專業課程。這些主要專業課程均設置有實驗內容，同時優化了驗證性實驗，增加了綜合性和設計性實驗的數量，使本科生動手能力得到提高。鞏固科研教學資源化的成果，進一步完善校內實踐實訓基地的建設，創造學生動手操作的條件，培養學生的工程實踐能力。此外，金屬材料工程專業每年投入一定的資金對現有實驗設備進行改造，更新部分專業實驗，增加創新性實驗硬體條件，增加開放實驗室公用設備的種類及台套數。進一步開放實驗室，一周至少兩天全天開放實驗室，保證本科生根據需要自主進行實驗。

3加強校企合作，強化實習管理

原有認識實習、生產實習、畢業實習的企業很多設備比較陳舊，幾乎沒有先進的設備和技術，實習效果大打折扣，為此，近年來金屬材料工程專業增加個性化實習，採用校企合作，結合學生的 興趣 愛好 、就業方向、教師的科研課題以及就業單位的培訓等等，分別送學生到企業去學習實踐，為方便學生到企業實習，金屬材料工程專業先後建立了與沈陽鑄鍛工業有限公司、富奧遼寧汽車彈簧有限公司、撫順機械設備製造有限公司等十餘家企業的實習基地。通過實習基地，加強了與相關企事業單位的合作，利用其設備開展金屬材料工程專業的實踐教學，結合企業實際進行企業課程教學、現場教學和案例教學，這樣也促使本科生了解金屬材料及其相關材料最新的科技發展動態，使本科生具有分析和解決生產中的實際問題的能力。對於本科生畢業論文和設計結合企業實際項目或在實踐教育基地、企業開展，校內校外指導教師共同指導，以強化學生綜合運用所學知識進行獨立分析問題和解決問題的能力。為保證實習效果，加強本科生對實習的重視，金屬材料工程專業主任及全體實習指導教師參加實習動員，強調實習過程安全問題，明確每次實習的集合時間、地點、著裝和注意事項等。在實習期間，每到一個車間，先請車間主任介紹該車間的典型設備和工藝流程，使本科生在參觀前對參觀內容有大概了解。實習成績評定主要依據實習期間的出勤、紀律、實習筆記、 實習 報告 等。通過各方的努力，大大增強了本科生實習的主動性。

4開展創新活動，推進實踐教學

鼓勵本科生積極開展多樣化的科技創新活動[4-5]，例如參加教師的科研項目以及各類大學生競賽等。通過組織各種類型、各種形式和不同層次的課外活動，將各類工程實踐活動、創新實踐訓練、學科競賽活動、學術前沿講座、 社會實踐 、公益活動等課外活動作為第二課堂課程模塊納入到課程體系中統一實施和管理。近年來，金屬材料工程專業參賽學生項目獲第三屆全國機械創新設計大賽國家二等獎一項;“第十一屆挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽國家三等獎一項;2011年、2013年分別獲全國大學生英語競賽三等獎、二等獎各一項;省級獎項幾十多項。通過創新競賽的開展，培養了學生的創新能力，同時也提高了教師指導學生創新的積極性，活躍了創新教育的氛圍，為金屬材料工程專業學生的個性發展提供平台，為學生畢業後從事科學研究活動奠定了一定的基礎。

5結論

當今，素質教育快速發展[6-7]，金屬材料在化工行業中佔有舉足輕重的地位，為培養二十一世紀化工行業合格的金屬材料專業人才的需要，我們將繼續優化實踐課程建設，建設具有化工行業特點及金屬材料工程專業特色、科學合理的實踐教學內容，努力培養學生創新能力，使其畢業後能在化工企業、高等學校或科研院所從事金屬材料及金屬基復合材料的研究、成分-工藝及設備設計、組織和性能檢驗、生產製造、技術開發和經營管理等方面工作的高素質應用型人才。

參考文獻

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[2]甄睿，蔡璐.應用型本科院校金屬材料工程專業人才培養和教學改革的思考[J].南京工程學院學報：社會科學版，2009，9(4)：65-68.

[3]胡宗智，鄒雋，孫小華，等.金屬材料工程專業創新型人才培養實踐教學體系研究[J].中國電力教育，2013(26)：98-99.

[4]王榮，楊愛民，張驍勇，等.關於我校金屬材料工程專業建設的思考[J]. 人力資源管理 ，2010(1)：46.

[5]王生朝，蔡素莉，高澤平，等.金屬材料工程專業實踐性教學改革研究[J].湖南工業大學學報，2011(5)98-101.

[6]孫建春，陳登明.金屬材料工程專業實習教學的改革實踐[J].中國冶金教育，2009(4)55-57，60.

[7]孫小華，胡宗智，黃才華，等.金屬材料專業綜合實驗教學改革與實踐[J].中國電力教育，2013(14)118-119.

材料工程畢業論文範文二：高分子材料工程碩士創新實驗能力培養

摘要：

結合國內外的工程碩士教學現狀，通過分析國內工程碩士的課題研究方向和企業需要解決的問題存在脫軌現象、上理論課時間不足等問題，在藉助於國外先進 經驗 的基礎上，提出了雙導師制、靈活培養模式，確保創新實驗能力培養的效果，為企業培養“留得住，用得上”的高分子材料工程實踐實力和創新能力的應用型高級人才。通過對工程碩士創新實驗能力培養模式的實踐與探索，使工程碩士研究生在理論知識和動手能力及 創新思維 積累方面得到一定的提高。

關鍵詞：工程碩士;創新實驗能力;培養模式

研究生培養作為高校培養人才的重要一環，其培養模式的探索與研究一直都受到高度重視[1，2]。在我國經濟體制轉型期，高層次復合人才在傳統工礦企業和工程建設部門需求非常大，國家為了彌補學術型碩士實際操作能力相對較弱的特點，1997年國務院學位委員會正式批准設置工程碩士專業學位，而工程碩士創新實驗能力培養又成了該領域的重要研究課題。

1國內外研究現狀分析

美國的工程類碩士教育起源，可追溯到第二次世界大戰以後。二戰後，新知識、新技術、新材料、新工藝層出不窮，工程活動的涉及層面迅速拓寬，復雜性與日俱增，對工程教育產生了極大的影響[3]。其工程類碩士培養的最大特點就是面向專業實踐應用而非學術研究，培養目標是未來設計和開發的工程師。美國自開展工程碩士教育以來，逐步形成了獨特的、多樣性的培養模式[4]。在美國學校工程類碩士培養的模式主要為培養方式的不同，如本碩連讀制、遠程教育三年制等，但其課程標准與學位要求是統一的，都必須遵循美國工程技術鑒定委員會(ABET)和各專業學會(協會)提供的統一的專業認證標准[5]。英國的碩士學位教育分成兩種類型[6]。一種是給予課程學習的碩士，稱為MSC(MSCourse);另一種是基於研究工作的碩士，稱為MSphil(MSphilosophy)。此外，還有一種類似我國工程碩士的研究工程師學位。英國工程教育是以讓畢業生取得專業頭銜(即專業資格)為主要目標。經過20多年的發展，英國的專業資格已經把學術資格和職業資格融為一體。嚴格的入門要求、多樣化的候選資格，加上靈活的注冊路線，保證了專業資格的質量。我國工程碩士教育從1984年提出，經歷了從試點到奠定工程碩士人才培養模式的階段。自從奠定了人才培養模式後，工程碩士教育從9個培養單位、10個工程領域、年招生1千多人，發展到2004年的180個培養單位、38個工程領域、年招生3萬多人、在校生10萬餘人。從發展的勢頭看，工程碩士教育充滿著活力。為使工程碩士專業學位規范管理、穩步發展，經中華人民共和國國務院學位委員會考核驗收，已下發(1997)57號文批准全國70多所高校具有工程碩士學位授予權，如清華大學、哈爾濱工業大學、華中科技大學、中南大學、北京航空航天大學、華南理工大學等。總的來說，大多數高校都形成了自己的辦學特色[7，8]，以培養高級應用型工程技術人員為目標，經過多年發展經驗[9]，目前工程碩士培養模式。相比國外，現在國內開設工程碩士培養點的高校數量在大幅度增加，但在實際培養過程中很多高校對工程碩士資格認證標准重視不夠[10，11]。就目前高分子材料工程工程領域來說，工程碩士研究生專業人才培養模式的主要缺點是：沒有將工程碩士的課題研究方向和企業需要解決的問題有機的結合起來，存在脫軌的問題，在定課題方向時，把企業擺在可有可無的位置上，研究生研究的課題與生源單位生產技術不搭。學生在企業工作很忙，無法保證上理論課時間等問題。針對出現的這些問題，我們高分子材料加工碩士點擬逐步摸索出一種新型的雙導師制、靈活培養模式。讓學生充分利用學校與企業資源平台，培養出符合社會需求的創新性人才。本課題以高分子材料加工領域工程碩士人才培養模式為樣本進行研究，課題完成鑒定後推廣到我校 其它 研究生專業。

2主要研究內容

本課題擬通過課程體系改革、授課方式改革、學位論文形式改革、課題來源研究內容改革等進行研究，培養出在高分子材料工程領域創新實踐能力強的應用型高級專門人才。其主要研究內容。

2.1課程設置體系研究

由於工程碩士自身特點即能夠來上課的時間很少，生產實際經驗豐富。本項目改革是想在時間少的情況下，使學員學到更多的東西，並發揮各自的長處。在課程設置體系設置上改革以往只注重在理論教學，必修課多的特點(至少17學分)。根據學生所在生產崗位需要多增加一些選修課(原來是11學分)。並在傳授專業理論知識過程中，加強對學生創新思維的培養。

2.2授課形式及方式研究

目前的工程碩士大多都在生產崗位作領導工作，工作很忙，集中上課存在的難度很大，本項目擬採取的辦法：遠程網路上課(視頻和師生互動交流上課)，即課件點播、在線答疑、在線輔導、同步和非同步討論、在線測試、專家講座等方式。即用時下流行的BBS進行提問和溝通。

2.3學位論文形式改革

由於目前工程碩士學位論文形式比較單一，通常採用撰寫“大論文”方式。依據此問題本次改革擬採取的辦法為：學位論文形式：產品研發、工程設計、應用研究、工程/項目管理、 調研報告 。

2.4課題來源研究內容改革研究

現在學生的課題大多源於校內導師課題，這與研究生所從事的專業嚴重脫節，針對這一問題本項目擬採取的辦法：校企聯合培養，針對企業具體問題，進行研究。校企聯合培養模式是一種以培養學生的全面素質、綜合能力與就業競爭能力為重點，利用學校與企業兩種不同的教育環境和教育資源，採取課堂教學與學生參加實踐有機結合的方式，培養適合不同用人單位需要的、具有全面素質與創新能力人才的教育模式。而校企聯合培養模式與傳統高校培養模式的根本區別在於，校企聯合辦學的人才培養目標是以應用能力培養為主線，依託行業發展，構建適應新材料發展的以生產技術為導向的“零距離”實踐教學體系、與生產“零距離”接軌的教材體系、基於解決生產實際問題需求的“零距離”素質拓展培養體系，能實現學校、企業、學生三方共贏。由此，我們將努力嘗教授走進企業，老闆走進校園，企業員工(學生)走進實驗室的目的。

2.5導師管理改革

學位論文是綜合衡量工程碩士培養質量的重要標志，應在導師的指導下，由攻讀工程碩士學位者本人獨立完成。學位論文由學校具有工程實踐經驗的碩士導師與工程單位選派的責任心強的具有高級技術職稱的技術人員聯合指導。

3創新實驗能力培養模式

工程碩士學位研究生教育的科學發展取決於其適應社會需求的程度，而如何深化高校與企業之間的互動關系則是目前症結之所在。材料學院就這一問題採取了如下 措施 ：

(1)聚焦企業需求，創新工程碩士教育的辦學理念隨著工程碩士培養規模的不斷擴大，我們不斷更新工程碩士教育的辦學理念，將以服務企業為宗旨貫穿於工程碩士培養之中，為企業培養“留得住，用得上”的高層次應用型人才。對於校企合作培養的研究生，可以自帶科研課題。即工程碩士可以帶自己單位的科研課題，課題的完成可以利用學校和企業的現有實驗條件完成。學校具有良好的實驗教學基礎條件和高水平教師，實驗室開放運行，資源共享。

(2)量身定做相比於一般的研究生，工程碩士生的知識背景更具多樣性，在培養過程中應力爭實現“量身定做、量體裁衣”，針對不同的行業和學生，學生可以選擇自己從事工作領域的課題。從而更好地滿足企業需要，滿足各領域工程建設和發展需要。如我們2011級有名學生來自於威海碳纖維廠，他做的課題是“PAN。

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