材料科学精选(九篇)

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第1篇：材料科学范文

材料的计算模拟方法介绍

材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科．它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科．它的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能，并对材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计和开发新材料的目的．材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种:

(1)第一性原理计算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法．第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h)，玻尔兹曼常数(kB)，光速(c)，电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构．从量子力学出发，通过数值求解薛定谔方程，计算材料的物理性质．在密度泛函理论，局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中，并已经取得很大的成功．结合一些能带结构计算的方法，对于半导体和一些金属基态性质，如晶格常数，晶体结合能，晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果，同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质，从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源，使实验者主动对材料进行结构和功能的控制，以便按照需求制备新材料．

(2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法，是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变，跟踪系统中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律，给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5]．分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程，通过求解所有分子的运动方程，来研究该体系与微观量相关的基本过程．对于这种多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程．根据波恩－奥本海默近似，将电子的运动与原子核的运动分开来处理，电子的运动利用量子力学的方法处理，而原子核的运动则使用经典动力学方法处理．此时原子核的运动满足经典力学规律，用牛顿定律来描述，这对于大多数材料来说是一个很好的近似．只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ＞kBT时，才需要考虑量子效应．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用)，采用反复随机抽样的手段，解决复杂系统的问题．该方法采用随机抽样的手法，可以模拟对象的概率与统计的问题．通过设计适当的概率模型，该方法还可以解决确定性问题，如定积分等．随着计算机的迅速发展，蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6]．蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态，省去量子力学和分子动力学的复杂计算，可以模拟很大的体系．结合统计物理的方法，蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系，是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段．

材料专业引入计算模拟教学的探索

材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质．计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一．为学生将来能够有更高的起点研究材料科学，适应新形势下材料研究方法，培养具有宽广材料科学基础，掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才．我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学．采用的教学形式可以结合实际情况，灵活的应用．近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程，学时分别为36学时和54学时．《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学，通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法．主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容，基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面．《计算物理》课程则以理论教学为主，偏重物理基本原理的介绍．主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容．计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则，在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养，因此，经过课程的学习，学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力．部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣，在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题．例如，08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》，09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》，11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题，并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文．个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究．通过几年的教学实践，计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面，提高学生的理论分析能力有极大地帮助．(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程，但这两门课均为专业选修课，只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训，受众面还比较窄．因此，为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识，在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍，从而扩大计算模拟知识的普及面．例如，在《固体物理》课程中，当讲解到能带理论一章时，我们会在本章结束时，加入一次课，着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等)．一方面，对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展，另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识．在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时，我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合，并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7]．在晶体缺陷内容的教学中，穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法．通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍，一方面也加深了学生对所学内容的理解，另一方面开阔了学生的眼界．(3)举办计算模拟相关的学术讲座．自从2009年以来，物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座．例如在2011至2012学年第二学期，我们举办两场学术讲座，分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》，教师在讲座中介绍自己的科研情况，同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去，让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式，提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性．

结束语

第2篇：材料科学范文

【关键词】 材料学;材料科学基础;教学改革

材料是人类生存和发展的基础。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化，把人类物质文明和精神文明向前推进一步。可以说没有半导体材料的开发和工业生产，便不可能有目前的计算机技术和现代信息技术革命;没有现代的高温高强度结构材料，便没有今天的宇航科技;没有低损耗的光导纤维，便不会出现光纤维的长距离传输，也无当前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料对社会影响的方方面面，深刻认识到现代社会对材料学方面人才的需求。

我国各大高校纷纷设立了材料学院，并建立健全了材料学方面各类培养课程。材料科学基础是材料学专业学生必修的专业基础课。通过材料科学基础课程的学习， 可使学生掌握材料科学基础领域的基本理论知识和实验操作技能，以利于学生学习材料学专业的后续课程。[1-6]本论文通过分析材料学专业材料科学基础课程教学中存在的问题，阐明了材料学专业进行材料科学基础教学改革的必要性，并结合本人讲授材料科学基础过程中的体会，初步探讨了如何提高材料科学基础的教学效果，并对教学内容，教学方法等方面的改革进行了探讨。

1.材料学专业材料科学基础教学改革的必要性

随着现代社会对材料学人才的大量需求，材料学专业已逐步成为全国各大高校重要的组成部分，但由于专业的性质，材料学专业也是高校中最难学习的专业之一。要成为一个材料学专业合格的本科毕业生，既要具备化学方面的基础，又要物理方面的基础，还要掌握材料化学，材料物理等材料专业的知识。但由于学生大学学习的时间是有限的，这就造成材料学专业课程设置时，存在“课时紧，任务重” 的问题。以材料科学基础为例，材料学专业材料科学基础授课时间一般不少于120学时，而纵观全国各大高校材料学专业，材料科学基础通常为54学时，个别为72学时，且大多没有实验。这并不意味着材料学专业对材料科学基础的要求低，而是由于材料学专业课程多、学时紧等原因导致的无奈之举。材料科学基础学时少造成学生对材料科学基础的知识掌握肤浅，很难真正体会材料科学基础的本质，同时也影响了后续材料学专业课的学习。另外，不设材料科学基础实验，学生的动手能力得不到锻炼，在进行后续课程时没有任何基础，从而影响了其它材料学专业实验的顺利进行。总之，材料学专业材料科学基础教学存在的诸多弊端已严重地影响了材料学专业学生的正常学习，因此，材料学专业材料科学基础教学改革势在必行。

2.材料科学基础的课程内容和特点

材料科学基础是一门古老又新兴的课程，它是一门理论性强，内容丰富，掌握起来有相当难度的课程。同时，它也是一门重视实验，能够培养学生动手能力的课程。具体来讲，材料科学基础主要内容分为三大模块:第一模块为晶体结构和缺陷，包括各种晶体的空间结构、可能出现的各种缺陷及缺陷的表示法。本模块内容约占总学时的25%～35%;第二模块为原子及分子运动、材料的变形和再结晶，本模块内容约占总学时的45%～55%;第三模块为单元及多元相图，包括晶体的凝固和相图的关系、相图的分析等，本模块内容约占总学时的15%～25%。分析各模块的主要内容，可以提炼出材料科学基础主要包括晶体的结构及表示方法。[7-9]

3.材料学专业材料科学基础课程改革研究

3.1 教学内容改革

根据材料科学基础的主要内容和课程特点，结合材料学专业对材料科学基础的要求，我们对材料科学基础教学内容主要进行了如下改革:“精简内容，把握重点，强调相关。”材料科学基础经过上百年的发展，内容已经相当丰富，而且还在不断更新。如此庞大的内容仅仅通过短短的54学时或者72学时来顺利完成全部教学内容几乎是不可能的，因此，精简教学内容是材料科学基础教学必须进行的环节。针对材\料学专业的特点和材料学专业对材料科学基础的要求，并考虑到材料学专业材料科学基础没有实验的实际情况，我们对这三大模块进行了以下改革:首先，精简第三模块的内容，使其仅占总学时的5%，同时在第三模块中加入15%的实验内容，从而使学生掌握基本的实验操作;其次，把握第一模块的内容，第一模块为材料科学基础基础知识和基本理论，是材料科学基础学习的重点，这部分的学习可以使学生初步了解材料科学基础的本质，同时在第一模块增加材料科学基础的X衍射、透射电镜等基本的表征手段的学习，这部分内容达到总学时的40%;最后，强调第二模块中与材料学专业相关的材料科学基础内容， 占总学时的40%。第二模块的内容非常繁多，我们通过学习原子和分子的运动规律、材料的形变及再结晶规律，使学生能熟练掌握与材料学专业有关的材料科学基础知识，为后续材料学专业学习打下基础。

3.2 教学方法改革

材料科学基础是一门看似简单，但掌握起来却有相当难度的课程。在教学过程中必须尽快让学生掌握材料科学基础的学习方式，跟上上课节奏，学生才能有效地掌握这门课程。这就要求在教学过程中必须改革传统的灌输式教学方法。在教学实践中通过借鉴前人的经验和总结自己的教学过程中的教训，在教学方法上主要做了以下改革:(1)通过现实的例子，引发学生学习材料科学基础的兴趣。针对材料是科技的基础这特点，通过材料的突破实现国家的科技发展的例子，增加学生学习材料科学基础的兴趣。同时，介绍材料科学基础与材料学专业其他课程的关系，使学生了解材料科学基础对其专业学习的重要性，引起学生对材料科学基础学习的高度重视。比如讲到晶体结构和由于掺杂引起的缺陷内容时，可以介绍当前高科技领域的发展基本都是通过掺杂引起材料能带发生变化的特点，激励同学们努力学习好这门大部分高科技所需要的基础知识，为将来祖国的发展作出自己的贡献;同时介绍材料学专业方面的所有专业课或多或少的与这们课有关联的特点，使学生了解材料科学基础对其专业学习的重要性。(2)以晶体结构为主线，引导学生深刻理解物质的结构决定性质的原理。为了让学生更好地掌握晶体的结构缺陷和性质的关系，如必须使学生真正理解什么是位错运动，实际晶体结构中的位错是什么样子。(3)通过课本目录，帮助学生学会总结，比较，归纳。材料科学基础内容琐碎繁多，在学习过程中，必须及时总结，比较和归纳，才能将材料科学基础的内容形成整体，不致前面学的很快就忘记，影响后面内容的学习。在教学过程中，针对学生在长期学习过程中不看目录的缺点，我们强调了目录的作用。比如学习完一章后引导学生根据目录回忆本章主要内容，象本章包括几节，每节主要讲了什么主要内容，其中重点是什么等。然后引导学生比较这一章与前面几章的联系和区别。最后，分析学过的内容，总结和归纳出要掌握的主要内容。(4)逐步引导，培养学生自学。大学教学的一个很重要的任务就是教会学生自学，学生在学习材料科学基础的过程中对于晶体的结构和三元相图，掌握起来具有较大难度，需要老师讲解，但对于原子结构和键合相对简单，可以通过在老师引导下，学生自学的方式掌握。这既节约了学习时间，又有效地锻炼了学生的自学能力。(5)通过做凝固和晶体结构分析实验使学生对书本上学的凝固原理和晶体结构缺陷有更深入的了解，如让同学门把铁碳合金熔化后浇注在砂型腔里铸造成钢锭，研究是凝固原理对其结构的影响，然后把凝固后的钢锭用XRD(X射线衍射)，研究其晶体结构和晶体缺陷，同时把钢锭磨平后在显微镜下研究其晶相，找出成分中的马氏体等晶相组织，与书上的相图对比，加深对书本上知识的理解。

3.3 考试方式改革

课程成绩的考核是课程的重要内容，考核方式对教学效果有很大的指导作用。针对材料科学基础的特点和主要内容，我们将材料科学基础的考试方式分为三块，一是传统的闭卷考试，占总成绩的60%，二是平时成绩，主要是作业完成情况和每章主要内容总结等，占20%，三是实验情况，在学生的实际操作中，考察学生的动手能力，以及通过实验考察学生对课本内容的理解能力占20%。其中在闭卷考试中，我们强调了课本的基本知识，同时，有相当数量的综合题主要考察学生对所学的内容的综合应用情况，而概念题则考察学生对材料科学基础结构和本质的理解情况。

4.结论

通过以上教学改革探索，激发了学生学习材料科学基础的兴趣，加深了学生对材料科学基础这门课的理解，为后续的材料学专业的课程学习打下了坚实的基础。

参考文献

1 张莉芹.“材料科学基础”多媒体教学浅析[J].中国冶金教育，2008，5:58-59.

2 张建新. 《材料科学基础》本科教学的改革与实践[J].科技信息，2009，21:114-115.

3 王小槐，张照军.《材料科学基础 综合设计型实验教学的探索[J].实验室研究与探索，2004，23(1):62-64.

4 杜双明.材料科学基础课程教学质量保障系统[J]. 技术与创新管理，2008，29(6):649-651.

5 付猛，沈榕.论材料科学基础课程建设的基本原则[J].时代教育，2008，10:44-45.

6 王章忠， 张祖凤， 巴志新. 应用型本科《材料科学基础>>课程建设与改革[J]. 南京工程学院学报(社会科学版)，2005，5(2):65-66

7 胡赓祥，蔡珣.材料科学基础[M].上海:上海交通大学出版社，2002.

第3篇：材料科学范文

《材料科学研究方法》涉及知识面广，综合性强，且是一门应用性强的课程。很多基础知识在课本上不可能详述，因此该课程相对来说比较难入门。笔者尝试采用展示测试结果的方法来引导入门，能让学生直观易懂，从开始就知道一种研究方法能得到什么结果，解决什么问题。比如在讲解热失重分析方法时，开头列出一张热失重曲线图，横坐标是样品温度，纵坐标是样品质量份数。让学生明白，热失重方法能得到一种材料在不同温度下的质量变化结果，表征热稳定性能。从而引发学生兴趣，去深入学习这种研究方法的细节和原理。这种方法在其他章节如红外光谱、核磁共振、电子显微、光电子能谱和X射线衍射等中都可以采用。有些结果学生可能开始看不懂，但这样更引发了他们的求知欲望。这样，从实例分析测试结果出发，引发学生好奇，能让学生主观能动的听讲和学习。

2强调注意事项，阐述原理

细节决定成败。《材料科学研究方法》中的仪器测试原理虽然明了，但是实现该原理的前提是要让测试条件符合理论，因此有很多细节必需注意。这些细节不但影响测试的准确性，更能够深入全面反应仪器的测试原理，从而让学生更深刻掌握该仪器的原理、操作和应用。比如热失重分析中，样品质量份数能准确测量的理论前提是样品在一个恒定气体氛围中，还要保护好天平。为达到这个条件，需要往炉子中通平衡净化气体，往天平装置中通平衡惰性气体和冷却水。这些细节强调了，学生对热失重分析的条件就会印象深刻，从而在测试中得到客观准确的结果。

3结合性能规律讲应用，提升兴趣

《材料科学研究方法》的课程目标是要让学生掌握各种材料分析方法，灵活应用各种材料分析工具。因此必须结合材料研究应用实例来讲解分析仪器的应用。但如果只将例子泛泛而谈，学生知其然不知其所以然，结果只能是蜻蜓点水，过眼云烟。如果能结合学生以前学到的材料物理和化学知识，阐明某种分析方法在材料结构性能规律上发挥作用的原理，则不但让学生温故了以前学到的理论知识，而且加深了学生对该分析方法在材料应用中的印象，极大提升了学生的学习兴趣。例如笔者在讲述DSC在聚合物结晶上的应用时，便结合DSC图谱，给学生回顾了大量聚合物结晶学知识，包括不同晶型、再结晶作用、结晶度、热历史的影响等。这使得学生不但学习了DSC的应用，更学会了对理论知识的科学论证，引发了强烈的学习兴趣。

4制作操作视频，增强实践

《材料科学研究方法》不仅要让学生学会基本原理，更要让学生会操作和应用。但是不同仪器具有不同的操作步骤和条件设置。这些操作步骤和条件设置即使记忆再好的人第一次学会后，在以后的操作中也会忘记某些细节。而制作操作视频则可以将一台仪器的操作步骤和条件设置完整的记录下来。这不仅有助于学生的操作实践，而且能起到保护仪器的作用。因此操作视频可以让学生学习该课程后有信心对该仪器和相应研究方法进行进一步的实践和探索。

5结论

第4篇：材料科学范文

无

(f0003)寿山千寻碧，桃李几度红——热烈祝贺王启东先生九十华诞 无

研究论文

(811)有序多孔结构二氧化钛薄膜的制备和应用 赵莉南 王藜 胡晓斌 张荻

(816)w、mo、re基体熔盐电沉积ir涂层初探 仝永刚 白书欣 张虹 陈柯 朱利安 李顺

(821)膦酸改性钛酸钡/聚苯乙烯复合材料制备及其表征 林明伟 李明

(825)利用水溶性模板合成zns：mn^2＋纳米管 吴鸿轩 杜宁 翟传鑫 吴平 杨德仁

(829)pvc/cpe/caco_3复合材料的力学性能 陈韶辉 宋义虎 都佩华 朱肖楠 郑强

(833)不同水热条件下的纳米γ-alooh聚集生长方式分析 郝保红 田庄 方克明

(840)聚砜的静电纺丝工艺及其产品的热处理 刘雷艮 潘志娟 张露

(846)有序静电场纺丝制备纳米纤维图案 蒲娟 蒋亚东

(850)铝微颗粒在辊压振动磨中的质能转换 陈星建 王树林 徐波

(855)溶胶—凝胶自燃烧法制备w型钡铁氧体的热处理工艺 熊征 朱锡 张立军

(860)si（100）预结构基底对si雕塑薄膜三维模拟生长的影响 梁景舒 陈子毅 余梦影 江绍基

(864)mnox/ac的制备及电催化氧化降解苯酚 于秀娟 高铭晶

(869)cu基al掺杂zno多层薄膜的生长及其性能 王钰萍 吕建国 叶志镇

(874)lamgal11o19：yb,mn荧光粉中yb^2＋与mn^2＋的能量传递 关淼嘉 许贝贝 解君华 庄逸熙 邱建荣

(879)溶胶机械活化及其溶剂对lifepo4/c结构和电化学性能的影响 叶欣 高明霞 殷月辉 刘永锋 潘洪革

(885)缺铁ycazrvig铁氧体的电磁性能 黄银寅 杨建 金宇龙 王加仟 丘泰

(889)微乳液法制备nife2o4/sio2核壳纳米复合粒子 温九平 胡军 倪哲明

(893)复合纳米纤维静电纺丝法的制备及其磁性 庄宝彬 陈金方

(898)sral2合金的储氢动力学性能 孙凯 朱云峰 张伟 李李泉

(902)urea-zncl2离子液体中电沉积zn-ti合金 吴青 徐存英 华一新 王波 丛晓波 李艳 刘成虎

(906)挤压速度对工业纯钛室温ecap变形孪晶的影响 赵健 赵西成 杨西荣 雷娜 王海

(911)骨形成蛋白-2转染mg-63细胞增加其对壳聚糖膜的粘附 范丽 卢岩 林慧平 姚航平 林军

(916)基于sr-ct技术的泡沫铝力学性能 李? 汪敏 戚晓利 冯建有 刘晓辉 胡小方

(920)强碱弱酸盐溶液对单晶硅太阳能电池表面织构化的影响 王立娟 周炳卿 那日苏 金志欣 田晓

(925)不同粒径膨胀石墨的制备及其微观结构 赵纪金 李晓霞 豆正伟

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sp; (929)co-finemet非晶合金晶化动力学及其纳米晶粉芯的磁性 王贞 刘静 汪汝武 甘章华 徐勇攀 范丽霞 卢志红

(935)聚乙烯/硅橡胶共混膜的制备及其透气性能 毕大鹏 李家政 潘明旺

(940)裂尖塑性区内方向应变能裂纹扩展归一化准则 陈泽宇 龚凌云

(943)tio2/活性炭复合体超临界沉淀法制备及其光催化性能 陈伟 刘建本 李佑稷 李雷勇 曾梦雄

(949)废胶粉的表面处理及在天然橡胶中的应用 丁国新 程国君 杨小龙 逯全县

(954)t250马氏体时效钢旋压薄壁圆筒变形 范赵斌 韩冬 段述苍 伍燕 韩京霖

热点评述

(958)金、银纳米粒子包覆核壳结构微球的制备与研究进展 王晨 古宏晨

第5篇：材料科学范文

资源与环境已成为当今世界发展的主题。经济与资源、环境之间的和谐发展日益广泛受到关注。如何合理利用资源、保护环境，同时促进经济的增长，这对相应学科的科学与技术提出了高要求，也已成为全球化的重要议题。2015环境与材料科学技术学术研讨会在武汉理工大学资源与环境工程学院院长宋少先教授的主持下拉开帷幕。出席开幕式的人员包括圣路易斯波多西自治大学校长ManuelVilla、武汉理工大学副校长康灿华、圣路易斯波多西自治大学物理研究所所长JoséLuisArauzLara、武汉理工大学新材料研究所所长余家国教授等，还包括武汉理工大学资环学院、理学院、化生学院、材料复合新技术国家实验室等单位百余名师生参加。研讨会主题是“环境与材料科学技术”，会议旨在为中墨两国合作搭建潜在的平台，为环境、材料、能源等多方领域交流最新研究成果提供一个交流的机会。研讨会主题围绕环境、材料、能源、地理空间科学与技术等领域进行了交流，包括1场大会报告与4组分会场报告，双方与会代表共进行37场次报告，展示了双方各自最新研究成果，探讨了环境、材料与能源等领域的发展趋势，为日后合作发展提供了机会。本研讨会获得了中国教育部、武汉理工大学以及圣路易斯波多西自治大学的大力支持。武汉理工大学康灿华副校长在研讨会开幕式上发言，希望利用本次机会充分展示该校在环境与材料科学技术领域的研究成果和特色，推动该校在该领域学科建设的发展并提升国际影响。ManuelVilla校长介绍了圣路易斯波多西自治大学的学校历史、学科结构及对外合作项目，希望两校在科研合作与学生交流等方面开展深入合作，为双方优秀学者和学生搭建良好的学术交流平台。武汉理工大学余家国教授在大会报告中介绍了用于生产太阳能燃料的石墨烯光催化材料的研究进展与发展趋势。利用太阳能转化制备太阳能燃料目前被认为是解决未来全球能源与环境问题的主要策略之一。其中利用光催化水产氢和还原二氧化碳制甲烷已经成为利用太阳光制备太阳能燃料的重要且有前景的方法，可以实现清洁、经济以及再生等生产。通常基于TiO2光催化产氢强烈依赖于触媒类型与数量，这是因为仅有TiO2不具备很高的光催化性能，需要添加Pt作为触媒，这样才能增强TiO2的光催化产氢性能，然而Pt更是稀有且昂贵的材料。因此，便宜且来源丰富的材料便成了触媒的另外选择。比如基于石墨烯的纳米复合材料作为光催化剂具备增强光催化产氢和二氧化碳还原的能力，能将太阳能转化成化学能。余家国教授对在基于石墨烯的纳米复合材料在光催化产氢和二氧化碳还原方面的设计与制造研究成果进行了介绍与分享。

圣路易斯波多西自治大学的MagdalenoMedi-na-Noyola教授作了题为“StructuralRelaxiationandAgingofGlassesandPhysicalGels:aNon-equilibriumStatisticalThermodynamicTheory的大会报告。有一项关于非均衡液体不可逆过程的非均衡统计热力学理论被用来表述淬火液体结构与动力学的非稳态演变，该理论提出一个方案：演变时间是一个基础的变量。该方案为类玻璃材料在高填充率下的老化行为以及低密度的类凝胶材料的形成过程，方案设计符合通用情况，也符合各系统下的分子内作用过程。比如硬体系和Lennard-Jones简单液体等具体模型体系都能很好地解释这个预计方案。其定性定量准确度可以通过对比模拟和实验结果进行评估。武汉理工大学资源与环境工程学院张一敏教授作了题为“VanadiumExtractionfromVanadium-bearingCarbonaceousShaleinChina”的大会报告。钒作为稀有元素之一，被广泛用于钢铁、合金和化工等行业。含钒碳质页岩是中国重要的含钒资源，总储存量达到钒储备的87%。因此钒提取技术得到很大的发展。传统的高盐焙烧-滤沥技术是最早的提钒技术，对设备要求不高，所以得到很多小型工厂的使用。由于许多腐蚀性气体及超高盐废水的产生，且总钒回收的产率不高，使得该技术逐渐淘汰。虽然空白焙烧-滤沥、钙化焙烧-滤沥和直接酸滤技术比高盐焙烧技术更环保，但是各自有其缺点，并未得到大范围推广应用。低盐焙烧-循环氧化技术同样面临高成本和长周期的问题。一种最新技术———一步焙烧-酸滤技术实现了高达77%的钒回收率。而且废水经过完全处理之后可以全部回收利用，滤沥残留也可以用来生产不同类型的建筑材料，比如土工聚合物、陶粒、高压砖等。尽管提钒技术已经发展了很多年，但从含钒碳质页岩中的提钒工业在国内仍然没得到全面发展，要进行大范围的经济性开发，则需要开展更进一步的研究工作。圣路易斯波多西自治大学物理研究所所长A-rauzLara教授作了题为“PhysicsofConfinedColloids”的大会报告。

胶体体系在天然材料和人造材料中一直都普遍使用，如在生物流体、蛋白质溶液、细胞质、DNA溶液、颜料、化妆品及食品等方面。胶体介质的物理性质已经被广泛研究很长时间，但只是具备某些基础了解，而对于胶体系统处于限制条件下的情况却不明确。本报告介绍了关于胶体颗粒在不同限制条件下的静态结构与动态性质的研究结果。该研究以聚苯乙烯球溶液为系统，限制在①两板之间，②接近墙面，③在球状室。在不同限制形状条件下颗粒间的静态与动态联系通过数字光学显微镜测量和定量结果分析，包括两体关联方程、位移方差和动力结构因素等。武汉理工大学化生学院蔡卫权教授作了题为“PAASAssistedHydrothermalSynthesisofMesoporousMgOCubewithStrongAdsorptionPerformancetowardsAO7fromAqueousSolutions”的报告。介孔氧化镁颗粒具备十分优良的吸附性能，尤其在吸附AO7方面。该报告介绍了通过对PAAS进行水热法和焙烧法制备成介孔氧化镁颗粒吸附剂。制备的样品通过XRD，FE-SEM,TEM,TPD,FTIR等技术表征。该颗粒吸附剂呈现立方形状与大孔分布。实验数据符合郎格缪尔吸附等温线。动力学方程显示二级模型可以更好描述AO7在样品上的吸附行为。另外氧化镁立方颗粒比不添加PASS粉末状的吸附性能更优。该吸附量最高达到3388mg/g。重要的是，该立方状颗粒可以通过简单的焙烧过程进行再生，且再生过程不影响它的吸附性能。圣路易斯波多西自治大学YuriNahmad-Moli-nari教授进行了题为“OpportunitiesinRenewableEnergiesSectorinNexico:ExamplesandProjectsinSanLuisPotosi”的演讲报告。国内电力生产可以在任何范围内通过太阳能辐射收获或者光子采矿实现。由于竞争性的矿物燃料技术带来的经济障碍需要有经济工程师通过对CO2信用点补助金以及退税鼓励或者在生产者的能源固定分配组合里设计方案，而第三世界国家公共政策十分薄弱，响应慢，甚至不存在，因此，城市、大学以及医院等可以在激发能源向再生发现发展方面扮演重要角色。Molinari教授介绍了墨西哥在再生能源领域的发展概况。石油、钢铁、水泥、采矿、食品以及化工厂都需要由矿物燃料产生的热能和电力，而墨西哥的矿物燃料却呈现降低的趋势。干旱和半干旱地区有大范围的太阳能辐射面积，这在很大程度上促进了光热和光电太阳能设备的商业贸易。太阳能在再生能源生产方面的潜力需要创新和发掘，这一点已经在相应能源部门得到了支持，比如一些法律改革。报告里提到了太阳能项目的3个案例，包括：①在墨西哥圣路易斯中心医院楼顶安装太阳能热点系统；②针对师生提供的一项有关国内太阳能辐射收获的微型计划；③满足学校电力需求的光伏电站设计。武汉理工大学资源与环境工程学院张高科教授在分组报告中作了题为“PreparationandApplica-tionofNovelEnvironmentalMaterials”的报告，介绍了B（iGe）光催化剂的合成与表征。表征手段包括XRD,FE-SEM,XPS等。报告揭示了这些光催化剂的催化特性通过降解水体或者空气中的污染物进行评估，讨论了光催化剂形貌与微观结构对催化特性的影响，另外分析了光催化反应中活性自由基及可能的光催化机理。圣路易斯波多西自治大学A.López-Valdivieso教授在分组报告中作了题为“SynthesisofSilverNanostructures”的演讲报告。银纳米结构因其独特的物理化学与生物特性一直受到广泛关注，并在催化剂、传感器、光学器件、杀菌化合物以及电子设备制造方面有很多应用。以氰化银为银源、十二烷基硫酸钠作为聚合物催化剂、亚硫酸根或者柠檬酸根离子作为还原剂的银纳米结构新合成方法得到了发展。这种合成方法制得的银纳米线平均直径9.7±3.8nm，长度为毫米量级。武汉理工大学资源与环境工程学院吴浩教授在分组报告中作了题为“AssessingtheEffectsofLandUseSpatialStructureonUrbanHeatIslandsUsingHJ-1BRemoteSensingImageryinWuhan,China”的报告。城市热岛效应因其对生态多样性和人类健康的影响得到广泛关注。评价该区域土地使用的空间结构的影响对于提高和理解城市化生态进程非常重要。报告指出了利用半径分形维数定量不同土地利用类型的空间变量。通过集成HJ-1B卫星、植被指标、景观指数和分形维数获得的遥感图像，比较并分析了土地利用图形对武汉城市热效应的影响。

圣路易斯波多西自治大学FacundoRuiz教授在分组报告中作了题为“MetellicNanoparticles:LargeScaleProductionandAntibacterialProperties”的演讲报告。纳米颗粒最近的新研究使得其在某些产品中的应用显得十分显著。一旦纳米颗粒及其特性的范围可以实现，很多新产品将会出现。纳米颗粒包括制备、表征、动力学、处理及应用等领域，制备也许是其中研究最多的领域。溶液法因其操作简单且容易量化生产而倍受关注。本研究提出利用溶液介质制备金属和半导体等纳米颗粒，这些方法可以实现大范围生产，尤其银、金、氧化锌和氢氧化镁颗粒的结果显示如此。纳米颗粒制备已经应用于很多材料方面，包括塑料、陶瓷和颜料等。研究显示了金属纳米颗粒的杀菌性，特别是银纳米颗粒。研究结果还发现银纳米颗粒的大小与杀菌性存在很强的联系，并找到了银纳米颗粒对抗微生物的主要机制。2015年4月，武汉理工大学与墨西哥圣路易斯波多西自治大学签署了一项学术合作意向，鼓励和支持双方学者及学生进行交流合作。而该研讨会作为协议的第一项议程，取得了圆满成功。今后我们还会定期举办该学术研讨会，促进和提升武汉理工大学在学科建设水平上的国际发展和影响。

作者：刘艳艳 单位：武汉理工大学资源与环境工程学院

第6篇：材料科学范文

根据卓越工程师的培养目标，通过到企业调查走访、问卷调查、毕业生反馈等方式，收集了对课程体系设置的意见和建议，结合“卓越工程师”培养目标，对材料科学与工程卓越工程师课程体系进行了模块化设置。也就是将课程体系设置为由若干个完整的课程模块构成的课程体系形式。材料科学与工程卓越工程师课程体系由材料制备基础、材料加工技术、材料的性能、材料的检测等四个模块组成。每一个模块又由若干门课程组成，分为必修课和选修课两类。材料制备基础模块由材料物理化学、材料科学基础、金属塑性成型理论、材料科学导论（双语）等组成；材料加工技术模块由热处理原理及工艺、金属塑性成型工艺学、现代材料制备技术、金属焊接工艺等组成；材料的性能模块由材料力学性能、材料腐蚀与防护、材料物理性能等组成；材料的检测模块由材料分析技术、失效分析、计算机在材料科学与工程的应用等组成。这样的课程设置，能够突破学科专业领域的界限，灵活地设计和组织具有不同作用的课程模块，从而构建具有不同价值取向的课程体系，以满足学生的全面发展和个性发展需要。

2.科学合理地进行课程的整合和重组

根据教育部“卓越工程师”培养模式，结合材料科学与工程专业人才培养长期的实践经验，对课程进行了整合与重组；在制订材料科学与工程专业“卓越工程师”培养计划过程中，在原来的培养方案的基础上，对课程进行重新的整合和重组。在进行课程体系的整合重组过程中，打破了各学科领域的界限，增加金属凝固、塑性成型、焊接等内容，真正达到了“宽口径、厚基础”的目的。同时不受原有课程和体系结构的束缚，对课程进行了实质性的有机融合和重新组织。具体而言，改变了以往按人文科学、社会科学和自然科学分类或按照等级结构设置课程的做法，打破了原有专业、课程之间的壁垒，摆脱了学科知识系统的束缚；强调课程内容的综合性，以跨学科的方式选择课程内容、组织和整合课程体系。同学科知识的相互渗透、融合和新知识的吸收利用，保证知识结构的系统性和完整性；改变过于讲究学科自身结构而导致的课程设置过细、过多和缺乏整体性的状况；避免课程内容的脱节和交叉重复，精简课程门类，减少必修课比例。比如：将以往的《固态相变》和《热处理工艺学》整合为《热处理原理及工艺》，将《材料力学性能》和《材料物理性能分析》整合为《材料性能》，将《金属材料学》和《模具材料》整合为《金属材料学》，将《现代材料制备技术》和《热处理新技术》整合为《现代材料加工技术》等。并处理好理论与工程实践、必修课与选修课之间的关系，大力加强实践课程的体系改革。

3.结合企业需求，制订企业培养方案

企业学习阶段是材料科学与工程专业的工程教育不可或缺的阶段，是整个教学计划的重要组成部分，也是实施“卓越工程师培养计划”的重要环节，按照材料科学与工程卓越工程师培养计划，将严格按照“3+1”培养模式，其中1年企业实践培养，着重完成学生的基本操作技能、分析解决工程实际问题能力的培养。使学生通过企业学习阶段的学习和实践，基本掌握金属加工车间、热处理车间、锻造车间、表面处理车间、金属材料检测中心等部门的工作内容和基本生产操作技能，了解工程技术人员在热处理车间表面车间、检测中心等部门的作用及技术职责范围，培养具有较强创新意识和实践能力的材料科学与工程专业人才。同时具有灵活运用材料科学与工程专业知识与材料工程规范、团队协作、跨文化环境交流、竞争与合作的能力，以及较强的创新意识和进行热处理工艺设计、技术改造与创新的能力。所以企业培养方案包括：初步能力培养实训、专业基本能力培养实训、工程能力训练、行业领域实习、毕业设计等环节。整个教学环节将依托企业、工程中心、重点实验室开展，由校企共同参与培养过程，共同监控培养过程。

4.课程体系与能力培养的关系

第7篇：材料科学范文

关键词：《材料科学基础》；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0050-02

《材料科学基础》是材料类专业的一门重要基础课，自材料学院成立以来，就非常重视该课程的建设。然而由于该课程具有理论性强、内容繁杂、知识点多而且抽象等特点，如何解决好教与学的问题，一直是该课程教学改革的重点。

一、课程建设历程与教学改革背景

我校无机非金属材料专业自1994年开始招生后，就开设学科基础课程《无机材料物理化学》，主要讲授无机材料结构、性能等，教学内容及其适用面较窄。2005年根据教育部提出的拓宽专业口径，按专业大类进行人才培养的基本思路，将《无机材料物理化学》进行课程改革，增加内容，拓宽知识面，同时将课程更名为《材料科学基础》。1997年国务院学位办颁发的新专业目录，材料类的专业设置重新布局，新设置材料物理、材料化学等专业。我校1999年开始相继申办材料物理、材料化学专业并获省教育厅批准，作为这2个专业的学科基础，也相继开设了《材料科学基础》课程。经过多年建设，《材料科学基础》课程现已经成为材料学院所属各专业：无机非金属材料（含绿色建材方向）、材料物理（含邮电与信息学院、三本）、高分子材料与工程（含塑料成型与模具设计、包装材料方向）、材料化学等专业的必修专业基础课程。随着学科建设发展，为适应材料类专业的教学内容和课程体系改革的需要，适应21世纪材料学科的发展，改革传统的按材料分类的专业理论基础课，与国内外的“材料科学与工程”学科接轨，课程的教学内容和教学对象也逐渐拓宽，成为面向本院本科生开设的专业基础课，以强化基础、突出共性、拓宽专业面向。通过近几年的建设，现在已经初步建立了科学合理的材料科学基础课程体系，全部课程实现多媒体教学，达到了良好的教学效果。2005年《材料科学基础》建设成为武汉工程大学校级重点建设课，2007年评为武汉工程大学精品课程，并于2011年评为湖北省精品课程。

二、课程改革与实践

《材料科学基础》课程理论体系完备，理论与实际的结合性强，我们将金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料的基本知识进行了有机融合，拓宽了本课程的知识面，这将有利于构建和实施学生综合创新能力培养的教学体系，适应新世纪对人才培养“宽口径、厚基础、高素质、重创新”的要求。同时在教学过程中，为充分体现教学过程中“以教师为主导，以学生为主体”的教育理念，课程组对该课程教学方法和手段、实验课教学内容、课程考核办法等方面进行综合改革，并具体应用于教学实践中。实践证明教学改革措施为学生的自主性学习提供空间，为学生的创新性学习创造环境，为进一步的专业课程学习打下坚实的基础。具体措施如下：

1.改变教学方法和手段，采取启发式教学模式。改变传统的教师讲课，学生被动听棵的单向传输型传授知识模式，建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。调动学生思考能力，培养学生发现问题、解决问题的能力。注意理论和实践的接合，启发学生用所学理论进行思维，例如讲解“非均匀形核理论”后，引导学生分析雨的形成、人工降雨的原理，再深入到工业上广泛应用的晶粒细化，循序渐进，通过师生间互动式探讨，引导学生学以致用，现学现用，激发学生主动学习的兴趣。既有利于开发每个学生的潜能，激发他们的好奇心和探索精神，有利于创新能力的培养，又可加深对基础理论的理解。

2.应用现代化信息技术。在本课程建设中重视信息化技术手段在教学中的应用。授课教师精心编写了全部课程章节的多媒体教案，并且每年都进一步修订完善。多媒体教案具备非常丰富的图表实例和动画演示，讲员授课时用它取代传统的板书，传授给学生的知识更加直观鲜明、印象深刻，取得了好的教学效果。课堂教学和实验教学有配套的多媒体课件、网络课件，使用大屏幕课堂讲授与学生通过电子教材等自学相结合的方式。例如，对于“典型无机化合物晶体结构”难点内容，如果讲授时只通过教材上的示意图介绍，同学很难接受，效果不理想。若使用三维动画模型教学，学生很快就会建立起晶体结构、晶体中质点的堆积方式等一系列空间概念，掌握晶体结构、组成、性质之间的关系，并且为后面学习硅酸盐晶体结构打下很好的基础；对于“缺陷形成和运动”难点内容，通过flash模拟能形象地表示出各种点缺陷及位错的形成、运动和相互作用；对于“三元相图分析”难点内容，通过制作flas能动态展示不同组成点随状态变化在相图上的相变过程及相变过程表达式，包括相的变化、固液相组成的变化及自由度的变化以及它们之间相互影响的变化规律；对于“过程动力学”难点内容，通过制作flas模拟能清楚地表现无机材料制备的生产工艺流程和高温过程，如质点扩散、陶瓷烧成、水泥煅烧等。以现代化教学提高教学水平、教学质量和教学效果。利用现代教学手段进一步加强以学生学习为主体，教师起指导和解惑作用的教学理念。

3.构筑先进的实验体系。实验教学对于提高学生的动手能力、创新能力和综合解决问题的能力有着重要作用。在课程建设中，为加强实践教学，将实验教学建设与学院学科建设密切配合，无机非金属材料专业开设专门的《材料科学基础实验》课程，增加实验课时，增强实验体系的系统性，推进课程实践教学的全面提高。结合课程的内容，开设了3个基础性实验和2个综合性实验以及2个创新性实验，取得了新教学培养模式的良好教学效果。在设计性、创新性实验设计过程中，教师根据自己的科研项目和研究热点，结合科研实践，让学生学会科学的思维方式，让他们体会本课程的作用，明白学到的理论到底能解决什么样的实际问题。

4.重视课后习题以巩固课堂知识。每两个学时课程结束后都布置一定数量的习题，按课程进度要求学生按时完成作业，通过作业习题了解学生对课程知识的掌握情况。学生通过习题练习，加深了对理论和概念的理解，训练了学生分析问题和解决问题的能力。一章内容结束后要回头来依据教学大纲.将本章要求掌握的基本概念、基本理论、与前后章节之间的逻辑关系及要解决的关键问题进行总结。这样就等于给了学生个复纲，而且易于把握重点和难点内容，最后就很容易掌握好这门课。

5.全面的课程考核方式。为了更客观、合理、全面地考核学生的课程学习，最后的成绩由平时作业、课堂表现、考试等多部分取一定权重计算，学生平时的学习态度、努力情况以及对知识的真正掌握程度都会影响最后成绩，相比以往只计考试成绩的方法，更加科学合理。

三、教学效果分析

1.学生学习到的专业知识更加广泛，不再仅仅局限在自己所学的专业，如：高分子专业就只学高分子材料。这对学生所学知识的融会贯通是有利的，同时也有利于结合自身兴趣选择合适的研究方向。

2.实验课程与课程知识点结合得更加紧密，特别在后期开设创新性实验，学生根据自己对老师提出专业问题的理解，通过查文献、设计实验方案、开展实验这一系列过程加深对本课程所学知识点的理解。

3.近年来，材料科学基础课程组教师的学生评教分数保持在较高水平，特别是课程负责人在多次学生评教中排在全院第一名，并于2010年被评为武汉工程大学“教学名师”称号，课程组其他教师在学生教学评分中也位于学院前列，材料科学基础课程的教学受到学生的普遍赞扬。

4.材料科学基础是材料学、材料科学与工程专业的考研课程，考研成绩也可以反映出本课程的教学效果。近两年材料科学与工程学院考研率一直位于学校前列，稳定在30%以上，而且考上国内重点大学的考研率保持在10%以上。

参考文献：

[1]宋晓岚.《无机材料科学基础》课程建设与教学改革探讨[J].理工高教研究，2004，23（2）.

[2]张联盟，黄学辉，宋晓岚.材料科学基础[M].武汉：武汉工业大学出版社，2004.

[3]张联盟.材料科学与工程专业教学改革研究与实践[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.

第8篇：材料科学范文

关键词：装饰艺术；精神艺术形式

中图分类号：J525 文献标识码：A

文章编号：1005-5312（2012）21-0184-01

一、装饰艺术的发展现状及影响因素

（一）装饰艺术发展

装饰艺术的起源与人类文明的发展是一致的。在考古中发现的北京周口店人的遗址，出现的骨器、砾石，不仅带有色彩的区分，同时在砾石中穿孔，专家推测即为猿人作为装饰之用。追溯至今，现代装饰开始接受国外科技的影响，从单纯工艺美术范畴转变为与高技术材料结合，出现了多种多样的表现形式，如塑料材料、人造纤维等技术的使用。

（二）材料科学与装饰艺术发展的关系

装饰艺术的实用性与附属性决定了装饰艺术与材料具有不可分割的关系。这个特点也有别于其他学科的单一限制因素。远古时期，社会的不发达决定了生产力的有限，所以在装饰材料上只能以打制石器、天然材料为主，用材单一。伴随着人类文明的进步，科技开始与艺术结合。中国国家大剧院顶棚的设计，采用了钛金属作为顶层饰材，解决了防腐，防变形等设计要求，是我国装饰材料技术的重要进步。因此可见，科学材料制约了装饰艺术的发展，我们应努力研究新材料，向符合可持续发展、和时代进步的方向前进。

二、装饰材料的发展现状及对装饰艺术的影响

传统的装饰艺术材料与同时代科技发展水平是一致的。如陶器、青铜器、蜡染、剪纸的使用等。现代的装饰艺术则强调简约、个性的表达，重视回归自然材料，以可持续发展为原则，注重环保性、安全性和节能性装饰材料的开发和使用。

（一）新型装饰材料的发展以及在装饰上的应用

随着材料科学日新月异的发展，装饰材料也是应用于人类生活的各方面之中。建筑装饰材料的品种很多，本文以室内装饰材料为例，介绍了新型装饰材料的实际运用。

在室内设计上，装饰材料以实用、经济和环保为主。分为顶层装饰材料，墙面装饰材料和地面装饰材料。顶面的装饰材料，通常有轻质板吊顶、玻璃吊顶、金属板吊顶等形式；2003年欧共体研究中心公布的科研成果——智能涂料，具备了预防和抵制空气污染的作用，具有重要的环保意义；新型的内墙面装饰材料也层出不穷，如模具墙画、镜面墙贴、生态木墙板等，丰富了装饰手法。最新的地面装饰材料如软石地板的发明，由高分子材料合成，具备可回收等环保绿色属性，成为了大众瞩目的新型装饰材料。除此之外，人造水晶作为装饰材料环保、美观，因此得到室内设计行业的广泛使用。

（二）室内装饰材料的化学污染及防治

我们一方面要看到科技材料的进步为装饰艺术提供的优势，同时也要看到装饰材料造成的污染问题。从室内装饰材料分析，室内装饰的油漆类材料和石材污染是主要污染源。油漆类材料，如墙面涂料、人造板材等几乎都含有甲醛和苯类成分，天然石材中也具有放射性危害，这类化学物质是较高毒性的物质。因此在防治中要通过研发最新科技材料，逐步取代现代装饰材料中的污染元素，慢慢走向全民绿色。

三、科学性与艺术性的统一

关于科学与艺术是对立与统一的争论一直存在。一种观点认为科学与艺术是完全一致的，最终目标都是要揭示真理。另一种观点则认为艺术与科学是截然对立的，科学的发展会导致机器和技术的统治。这两种观点都是时展形成的片面认识。首先，科技的发展改变了艺术的面貌，如古希腊时期毕达哥拉斯学派提出的“黄金分割”理论，将数学中的比例运用到艺术中的各方面如绘画、建筑、音乐等领域。除了将科技材料运用到艺术领域之中，更重要的是让我们开始以科学的思维方式进行艺术创造，不仅在实用艺术中，纯艺术与科技材料也是紧密联系着的。同样，艺术的主体性也影响了科技的发展，将生硬的流水线作业变成了具有科技含量的作品。当然，事物的两面性蕴含了必然存在的局限性，如科技的发展造成了艺术产品的商业化，以及科技污染的存在使生态环境遭受到破坏等。作为艺术系统的重要组成部分，科学技术的地位举足轻重。

四、总结与展望

装饰艺术不论是作为传统的工艺美术，还是独立的精神艺术形式，材料技术在其中一直占有着很大的比重。随着电脑设计的普及，装饰艺术开始通过电脑软件进行输出，这是科技与艺术在现代设计中的一个重要的方式革命。材料科学的发展需要一个由弱到强的过程。从室内设计角度而言，装饰材料的运用贯穿在全部设计过程之中，随着可持续发展理念的普及，我们可以看见在材料领域的绿色之风袭来。因此我们要以艺术与科学的统一性为主旨，创造符合生态发展的装饰材料为装饰艺术的发展提供更广阔的空间。

第9篇：材料科学范文

       无

        (f0003)instructions ＆： forms for authors 无

        (1089)hydrogen storage alloy and carbon nanotubes mixed catalyst in a

        direct borohydride fuel cell sai li xiaodong yang haiyan zhu yan liu

        yongning liu

        (1094)analysis of dielectric and electro-optic responses of

        nanomaterials doped ferroelectric liquid crystal mixture neeraj pankaj

        kumar k.k.raina

        (1099)superplasticity of ti2448 alloy with nanostructured grains m.j.

        xiao y.x. tian g. w. mao s.j. li y.l. hao r. yang

        (1105)evaluating and modeling the mechanical properties of the prepared

        plga/nano-bcp composite scaffolds for bone tissue engineering m.

        ebrahimian-hosseinabadit f. ashrafizadeh m. etemadifar subbu s.

        venkatraman

        (1113)hot extrusion process effect on mechanical behavior of stir cast

        a1 based composites reinforced with mechanically milled b4c

        nanoparticles a. alizadeh e. taheri-nassaj m. hajizamani

        (1120)inhomogeneous distribution of second phase particles in grain

        oriented electrical steels yang li weimin mao ping yang

        (1125)effects of mo on the precipitation behaviors in high-nitrogen

        austenitic stainless steels feng shi yang qi chunming liu

        (1131)dynamic recrystallization and precipitation behavior of mn-cu-v

        weathering steel hongyan wu linxiu du xianghua liu

        (1139)analysis of magnetism in high nitrogen austenitic stainless steel

        and its elimination by high temperature gas nitriding peng wan yibin ren

        bingchun zheng ke yang

        (1143)seed extract of psidium guajava as ecofriendly corrosion inhibitor

        for carbon steel in hydrochloric acid medium k.p. vinod kumar m. sankara

        narayana pillaii g. rexin thusnavis

        (1150)microstructure characteristics of the eutectics of die cast am60b

        magnesium alloy mengwuwu shoumei xiong

        (1157)effect of rotation rate on microstructures and mechanical

        properties of fsw mg-zn-y-zr alloy joints g.m. xie z.y. ma z.a. luo p.

        xue g.d. wang

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p;     (1165)preparation of in2o3-sr2ruero6 composite ceramics by the spark

        plasma sintering and their thermoelectric performance bo cheng yuanhua

        lin jinle lan yong liu cewen nan

        (1169)crystallization and corrosion resistance of

        （fe0.78si0.09b0.13）100-xnix （x=0, 2 and 5） glassy alloys haitian ma

        weimin wang die zhang guihua li chongde cao hongdi zhang