材料科學與前沿 心得

2022-01-01 08:22:02 字數 3257 閱讀 1437

感謝「天馬材料研究論壇」和學院為我們開設的這門課,這門課是一門真正的前沿性的、綜合性的、創新性的課程。在這次課程中,邀請了十幾位老師和科研工作者做報告,各位報告人從他們所研究領域展開的講解,大大的開闊了我們的眼界,使我們對當下材料科學與工程的各個方面有了一定的了解。「學術無止境」,記得[, , , , , , , , , , , ]各位老師在講解過程中,通過從其他學科如物理、化學、力學、工程學等領域吸取理論基礎,進行彼此間的交叉滲透,並應用各種實驗手段從巨集觀現象到微觀結構的表徵做測試分析,結合生產與應用實踐,予以分析歸納、總結深化。

在用比較能夠接受的方式講解,使我們能夠比較快的理解。

在課程中所涉及的材料有很多,有種類繁多的金屬材料、新型高分子材料、功能陶瓷材料、新型碳素材料以及奈米材料和磁性材料。不僅講解了以上材料的研究方法,還對以上各種材料的當下最先進的加工和製備方法做了比較詳細的介紹,如各種材料工作過程的有限元數值模擬、微觀組織和成分的各種表徵、以及mg合金和al合金以及其他合金在傳統加工方法上的改進和新方法的缺陷等等。比如宋旼研究員作了「some applications of tem in materials research」的報告,講述了先進的tem技術如何表徵金屬材料的晶體結構

這些報告不僅使我們能夠接觸並且了解到現代材料界的新工藝、新理論、新知識、新技術,了解了材料科學與工程的發展趨勢和研究狀況,使我們對材料科學與工程這個領域的研究方向有了更為直觀的了解。從而擺脫了本科階段對材料科學的模稜兩可的狀態,對材料科學有了更為清晰的理解。為我們以後即將展開的科學研究奠定了一定的理論基礎,並且提高了寶貴的經驗以供我們參考,也帶給了我們一些研究的靈感。

同時在課程中還介紹了加工材料的當下世界最先進的裝置,開拓了我們隊實驗裝置的認識,為我們以後在材料加工、效能測試和材料微觀表徵實驗時奠定了基礎。

每一位報告人都給我們強調創新的重要性。創新乃是科學研究的本質要求,沒有創新就沒有提高。創新思維是科學研究的核心,面對越來越複雜的工程技術和人類遇到的各類複雜的新問題,都要求科學工作者運用創新思維。

科學研究需要探索,需要創造,我們應該在即繼承前人的成果的前提上,結合自己的研究加以創新,而不是一味的照搬前人的思想。而是不墨守成規、不順從於權威、不走別人的老套路,在自己的實驗中,通過對一些新現象的敏銳的觀察和分析,從而得出一種新的結論,再逐步完善成為一種新工藝、新技術,甚至是新理論。創新的思維方法在我們以後科學研究中有著重要的作用。

當然創新不只是科學理論的創新,還有技術上的創新,理論創新是著重對自然界的研究並獲得新發現,具有基礎性特點,這應該成為我們研究生日後進行科研工作的主體,技術創新則是著重將基礎科學研究成果轉化為技術服務人類,強調成果的應用性,是理論創新的延續,但是二者又是有機的結合著,理論創新知道技術創新,但是有時技術上的創新有可能促進理論上的進步,我們必須認清這一點,不可以忽視兩者中的任何乙個。我們應該在掌握一定專業理論的基礎上,借助一定的實驗裝置的相關的技術,運用專業知識開展科研工作。

傾聽這些報告,猶如沐浴科學的洗禮。他們使我們學到了做研究的思路和方法,這些不僅包括了他們所研究領域的專業知識,更重要的是裡面含有他們的觀察問題的角度、解決問題的思路、設計實驗的方法步驟,以及這項課題的創新點,有何實踐價值,對工業生產的意義。每乙個方面都做了詳細的講解,使我們了解了不同老師考慮問題的共同點和存在差異的地方,為我們對以後課題的開展和如何正確進行自己課題的科學研究提供了借鑑與參考。

幾乎每一位老師都在強調交流的重要性與必要性,交流不只是侷限於單個課題組或者實驗室的交流,而是不同課題組、實驗室甚至是不同學科,之間的交流,而且還是不同學校之間的學術的交流。乙個人的能力和精力是有限的,所以不可能對所有領域都精通,所以加強交流不但能使我們在以後的科研工作中加深對各個研究方向的理解,而且當我們需要對我們所不熟知的領域的材料的效能加以分析研究時,就可以向精通該領域的同事或者同學尋求幫助。廣泛的學術交流,每個人都會得到很多方面的資訊,認識到以往所認識不到的東西,必然會受到啟發,特別是在學術討論的現場,別人的一句話或者乙個觀點可能立即啟發你與自己的研究成果加以聯想,使你許久都沒能攻破的的問題因為有了新的想法和新的思路以及新的突破口而迎刃而解。

同時,在你介紹你的想法時,別人會對你的想法提出意見或者改進的措施,這樣會使你對自己的法案進行完善,更好的進行科學研究。當然交流是雙向的,我們不僅要聽取他人的意見和建議,而且要發表自己的意見和建議,要把自己的科研成果和觀點介紹給對方,為此要系統的總結自己的研究成果,提出自己的觀點,並用實驗資料支援自己的觀點,而且要用簡單明瞭的語言表達清楚的觀點,這對提高自己的表達能力有極大的幫助。因此,加強學術的交流隊我們研究生日後的科研工作具有重要的影響。

課程結束了,但我仍然覺得意猶未盡,回想下這門課,給了我很大的震撼與啟發,從小學到高中再到大學,我們接受的都是拿來形式的教育,我們思考問題的方式僅僅侷限於課本,逐漸的成為了解答題目的機器,很慶幸的是在研究生階段還有這麼一堂講座形式的課程,能讓我們從本科階段機械性的考慮問題的模式中解脫出來,不僅學習到了知識,還領悟到了思維的改變。材料科學是研究材料的成分、組織結構、製備工藝與材料效能和應用之間相互關係的科學,它對生產、使用和發展材料具有指導意義。材料對人類歷史的進展起著重要的作用,人類使用材料已經有這悠久的歷史,隨著人類文明和生產的發展,對材料的要求不斷增加和提高。

在近代科學技術的推動下,材料的品種日益增多,不同效能的新材料不斷湧現,原有材料的效能也更為改善與提高、力求滿足各種使用要求,因此材料學成為科學技術發展的基礎、工業生產的支柱。在材料科學發展的過程中,為了改善材料的質量、提高其效能、擴大材料的品種、研究開發新型材料,就必須加深對材料的認識,從理論上闡明其本質,掌握其規律,從而指導實踐。隨著認識的提高和深入,學者們發現不同型別的材料雖然各有其特點,卻又很多共性和相同之處。

我自己的研究方向是石墨烯,乙個非常新非常火的領域,更需要我們有創新思維,有寬厚的研究基礎和對時事與工業趨勢的掌握。在發現石墨烯以前,大多數物理學家認為,熱力學漲落不允許任何二維晶體在有限溫度下存在。所以,它的發現立即震撼了凝聚體物理學學術界。

雖然理論和實驗界都認為完美的二維結構無法在非絕對零度穩定存在,但是單層石墨烯在實驗中被製備出來。這也給我們以啟示——盡信書不如無書,要有懷疑的態度來對待科研。石墨烯具有很多優異特性,如高導電性、高比表面積、高導熱性和優異的機械效能,因此在很多領域都有很好的應用前景。

但是由於石墨烯片層之間強烈的吸引力,導致固態的石墨烯由於聚集而失去了單分散石墨烯具有的高比表面積等優異效能。為解決這一困擾,科研工作者們設想若將每一片石墨烯連線在一起形成三維蜂窩狀骨架結構,則可以使固態的石墨烯展現與單片石墨烯相似的優異效能。還有的科學家則把單層石墨烯復合到其他材料中,著重解決分散效能,並保留原有的石墨烯優異效能。

而作為一枚科研小青年,我不僅要綜合掌握材料製備與表徵技術,也要結合實際需求,做一些對工業與生活實際有意義的工作。

這次課程形式上雖然已經結束,但是對於追逐前輩步伐的我們而言也沒結束。我相信我們很多人都會跟隨下一屆的學弟學妹們繼續傾聽,只要有時間,我們肯定也會去聆聽這樣的科學盛宴的。

材料科學與工程前沿

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