學科前沿體驗課感想

2021-04-06 10:03:26 字數 2565 閱讀 2739

來到了燕山大學,當初什麼也不明白,只是聽家長的選了這個專業,也不知道專業將來是幹什麼的,學校開了一門學科前沿體驗課,這正好可以幫助我們這些不是很了解這個專業的內容和將來的就業方向等問題,讓我們可以提早為將來做一些準備。

從老師為我們講的課上,我知道了我所學的專業將來在大三的時候要分為兩個方向,乙個是焊接,另乙個是熱處理,我聽了老師的介紹後,對焊接比較感興趣,尤其是聽了老師講了鳥巢的焊接後,我對焊接有了更大的興趣,鳥巢用鋼4.8萬噸,使用焊接材料超過2000噸,鋼結構焊縫達到30萬延公尺。自開始建設,科技人員就在煉鋼、焊接、鋼結構解除安裝等多個領域取得了重大突破,實現了q460e-z35高強鋼的完全國產化,屢屢獲得國家級工法認證、國家發明專利、國家實用新型專利和北京市科學技術獎項。

鳥巢不僅為國家取得了榮譽,而且也攻克了乙個有乙個的難關,取得了乙個又乙個進步。在老師講授的過程中,由於我們還沒有上專業課,有很多東西我們都無法理解,所以,老是盡量以簡單的方式給我們講解,讓我們可以理解。

還有一位老師講解了有關稀土的知識,我國是世界上稀土資源最豐富的國家,稀土元素是典型的金屬元素。它們的金屬活潑性僅次於鹼金屬和鹼土金屬元素,而比其他金屬元素活潑。在17個稀土元素當中,按金屬的活潑次序排列,由鈧,釔、鑭遞增,由鑭到鎦遞減,即鑭元素最活潑。

稀土元素能形成化學穩定的氧化物、鹵化物、硫化物。稀土元素可以和氮、氫、碳、磷發生反應,易溶於鹽酸、硫酸和硝酸中。我國稀土產業從稀土資源大國逐漸發展成為生產大國、應用大國和出口大國的的歷程。

稀土有工業「**」之稱,由於其具有優良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成效能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產品的質量和效能。比如大幅度提高用於製造坦克、飛機、飛彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術效能。而且,稀土同樣是電子、雷射、核工業、超導等諸多高科技的潤滑劑。

稀土科技一旦用於軍事,必然帶來軍事科技的躍公升。從一定意義上說,美軍在冷戰後幾次區域性戰爭中壓倒性控制,以及能夠對敵人肆無忌憚地公開殺戮,正緣於稀土科技領域的超人一等。我國是名副其實的世界第一大稀土資源國,已探明的稀土資源量約6588萬噸。

我國稀土資源不但儲量豐富,而且還具有礦種和稀土元素齊全、稀土品位及礦點分布合理等優勢,為我國稀土工業的發展奠定了堅實的基礎。中國稀土資源成礦條件十分有利、礦床型別齊全、分布面廣而有相對集中,目前,地質科學工作中已在全國三分之二以上的省(區)發現上千處礦床、礦點和礦化地。但集中分布在內蒙古的白雲鄂博、江西贛南、廣東粵北、四川涼山和山東微山等地,形成北、南、西、東的分布格局,並且有北輕南重的分布特點。

還有一位老師講了有關表面處理的知識,這樣可以盡量的利用資源,做到了經濟和資源的雙重節約,表面處理在很多領域和方面都有應用。表面處理在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學效能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。

對於金屬鑄件,我們比較常用的表面處理方法是,機械打磨,化學處理,表面熱處理,噴塗表面,表面處理就是對工件表面進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。表面處理包括有機械拋光,化學拋光,磷化塗裝,噴漆噴塑、電鍍電泳、氧化發黑、著色染色等。

其中一位老師也為我們講解了一些關於我們專業在航空航天等方面的應用,飛行器所經受的高溫環境是空氣動力加熱、發動機燃氣以及太空中太陽的輻照造成的。航空器要長時間在空氣中飛行,有的飛行速度高達3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強度、蠕變強度、熱疲勞強度,在空氣和腐蝕介質中要有高的抗氧化效能和抗熱腐蝕性能,並應具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。火箭發動機燃氣溫度可達3000°c以上,噴射速度可達十餘個馬赫數,而且固體火箭燃氣中還夾雜有固體粒子,彈道飛彈頭部在再入大氣層時速度高達20個馬赫數以上,溫度高達上萬攝氏度,有時還會受到粒子雲的侵蝕,因此在航天技術領域中所涉及的高溫環境往往同時包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。

在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發熱、昇華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理效能來設計高溫耐燒蝕材料和發汗冷卻材料以滿足高溫環境的要求。太陽輻照會造成在外層空間執行的衛星和飛船表面溫度的交變,一般採用溫控塗層和隔熱材料來解決。低溫環境的形成來自大自然和低溫推進劑。

飛機在同溫層以亞音速飛行時表面溫度會降到-50°c左右,極圈以內各地域的嚴冬會使機場環境溫度下降到-40°c以下。 在這種環境下要求金屬構件或橡膠輪胎不產生脆化現象。液體火箭使用液氧(沸點為-183°c)和液氫(沸點為-253°c)作推進劑,這為材料提出了更嚴峻的環境條件。

部分金屬材料和絕大多數高分子材料在這種條件下都會變脆。通過發展或選擇合適的材料,如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚醯亞胺和全氟聚醚等,才能解決超低溫下結構承受載荷的能力和密封等問題。為了減輕飛行器的結構重量,選取盡可能小的安全餘量而達到絕對可靠的安全壽命,被認為是飛行器設計的奮鬥目標。

對於飛彈或運載火箭等短時間一次使用的飛行器,人們力求把材料效能發揮到極限程度。為了充分利用材料強度並保證安全,對於金屬材料已經使用「損傷容限設計原則」。這就要求材料不但具有高的比強度,而且還要有高的斷裂韌性。

在模擬使用的條件下測定出材料的裂紋起始壽命和裂紋的擴充套件速率等資料,並計算出允許的裂紋長度和相應的壽命,以此作為設計、生產和使用的重要依據。對於有機非金屬材料則要求進行自然老化和人工加速老化試驗,確定其壽命的保險期。複合材料的破損模式、壽命和安全也是一項重要的研究課題。

最後,我要感謝老師老師為我們講解的這些專業知識,他們讓我們提前知道了我們要學習的內容,給我們指明了方向,讓我們可以更好地了解我們所學的專業。

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