化学工程和材料工程范文

前言：我们精心挑选了数篇优质化学工程和材料工程文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

对于复合材料与工程专业而言，物理化学是一门非常重要的基础化学课程，与专业理论知识紧密联系，学好物理化学是学好复合材料专业知识的前提，但在实际教学中物理化学这门课程在本专业学习中存在一些问题，以下分别阐明现有问题及课改意见。

一、合理安排教学内容及课时

物理化学是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，比较抽象，是学生学习过程中普遍感到难度较大的一门课。在本专业的培养计划中只安排了一学期的课程学习，因此选用高等教育出版社的《物理化学简明教程》作为学习教材。这本教材简明扼要地阐述了物理化学学科的主要内容及材料类学生所需的基础知识，是一本符合本专业实际教学目标的好教材。但由于本专业物理化学的课时较少，最终只能摘取部分章节学习。例如在2010级的教学方案中，只教学了化学反应热力学部分内容（热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、多相平衡等章节）及表面现象与分散系统章节，电化学及化学反应动力学两个重要章节都未学习，这无疑会对物理化学课程学习的系统性产生不小的损害。面对这一实际情况，我们完全可以从整个专业的培养计划出发，筛选出多门课程的重叠内容，选排重叠知识在哪门课需要重点学习，在哪门课可以了解。如在物理化学这门课程中多相平衡章节就和材料科学基础课程里相关相图的章节有所重复，对于复合材料与工程专业而言，材料科学基础里的相图知识更重要，因此在物理化学教学中完全可以减少多相平衡的教学任务，简要介绍一些基本概念和原理即可，主要学习可在材料科学基础课程中完成。同时，物理化学中的表面化学章节也与学习材料表界面课程知识重复，在材料表界面课程中更系统丰富地阐述了表面化学，因此在物理化学课程也可以酌情减少教学任务。此外，像胶体化学此类比较简单的内容也可以安排学生自学，如果担心学生的自觉性，就可以一些代表性问题作为作业，让学生完成。

此外，如果有可能就应尽量合理制订培养计划，空出一些课时，把物理化学这门分为两学期学习，因为只有系统、透彻地学习才能让学生真正走进物理化学的世界。

二、改进教学方法

物理化学这门比较让学生学起来吃力的课程，应该积极采取有效的教学方法，改变这一现状。

首先要提高学生的学习兴趣，比如在学习热力学的过程中可以从历史背景及名人轶事出发引出热力学定律，又如在电化学中可以介绍锂电的研究前景、新能源汽车的发展现状等。兴趣始终是学习的最好动力，培养学生的学习兴趣是最大挑战也是最有效的教学方法。

其次采取案例法[3]、类比法[4]等总结所学知识与生活的联系及知识之间的关联对比，加深学生印象，帮助学生更好地理解所学知识。对于案例法，我们可以从工业生产的角度选取一种产品总结其中涉及的化学反应热力学、化学反应动力学等知识，这样可以使学生产生直观的学习感受，应用更好的学习方式。物理化学中有很多知识是可以用类比法学习的，如可逆电池与不可逆电池、理想气体与非理想气体等。这些类比不应由老师直接给出，而应让学生先独自完成这些类比，最后再对学生的类比结果进行查缺补漏，这样不但可以加深学生的学习印象，更可以锻炼学生的自主学习能力。

传统的“满堂灌”教学方法培养出来的学生，最明显的弱点是思维呆板，缺乏创新能力和发散思维[5]。因此，我们可以设置专门的讨论课，在相互交流中使学生的思维活跃起来，对于一些重要概念如热力学部分的焓、熵等，让学生通过独立思考提出见解，得到教师和其他同学的帮助和启发。讨论课不仅能激发学生的学习兴趣，而且能形成良好的相互探讨和交流的学习风气，有利于发散思维及创新能力的发展。

第2篇

大同机械有限公司(简称“大同机械”)成立于1982年。位于制造业名城东莞市，为香港上市公司大同机械企业有限公司之全资附属公司。大同机械通过20多年持续发展，已经成为国内最大型塑胶机械生产企业之一，拥有东华机械有限公司、华大机械有限公司、德科摩华大机械有限公司及无锡宇部大同机械等国内外知名的塑料机械生产基地，在机械制造加工、资金投入、市场运作等方面具有雄厚的实力和丰富的经验。开展项目合作。促进科研成果产业化

近年来，工程中心与大同机械以市场需求为导向，以解决产业发展现实问题为宗旨，在多项成果产业化项目上开展了深层次合作，有力地促进了一批拥有自主知识产权科研成果的产业化。

我国从事高分子加工领域的科研机构和企业研发部门常用的高分子及其复合材料加工过程特性测量分析仪器多是依靠进口，此类设备的引进费用占科研经费投入的很大比例，而且近年来引进这些仪器的单位和资金数额呈明显的增长趋势。然而由于该类型仪器设备产品研发的技术和资金门槛较高，国内同类产品鲜有出现。2004年，工程中心与大同机械子公司东华机械有限公司联合承担粤港关键领域重点突破项目“面向高分子及其复合材料开发的测试关键技术平台”，合作开发具有自主知识产权、功能齐全、质量可靠、价格适中的“聚合物动态流变工作站”。聚合物动态流变工作站在设计中凝结了华南理工大学四项世界首创技术和十余项专利技术，功能涵盖了最重要的聚合物加工工艺和方法，是一套功能齐全、面向橡塑材料加工行业的精密测试仪器，可广泛用于材料流变性能测试、材料配方设计、成型工艺优化以及产品质量控制等，能够满足我国众多单位在科研、产品研发方面的急迫需要。2007年6月8日，聚合物动态流变工作站通过了广东省经贸委组织的技术鉴定，包括三名中国科学院、工程院院士在内的鉴定委员会一致认为该项成果“技术创新性显著，达到国际先进水平，对提高我国塑料制品生产和塑料加工设备的技术含量，提高我国塑料加工工业整体科学技术水平具有重要意义”。

广东省是全国最大的改性塑料生产基地之一，对改性塑料改性生产设备市场需求大，但相关高性能混炼设备却一直长期依赖进口，省内的塑料机械企业缺乏能与国际先进产品相竞争的自主开发产品。2005年，工程中心与大同机械子公司东莞华大机械有限公司联合投标，共同承担广东省经贸委粤港关键领域重点突破项目“高效、高性能螺杆式混炼挤出设备”，目标是采用华南理工大学发明的“聚合物及其复合材料多螺杆塑化混炼挤出方法及设备”的专利技术成果，研制开发出我国具有自主知识产权高效、高性能聚合物三螺杆动态混炼挤出设备，并力争在二年内形成规模化生产，满足我国改性塑料产业领域技术发展日益提高的要求，同时改变广东省甚至我国相关设备长期依赖进口的状况。在工程中心和华大公司双方的努力下。项目成果――聚合物三螺杆动态混炼挤出机迅速推向市场，该产品具有独特的高填充、高分散、高产量、低能耗优势，可广泛用于塑胶的共混改性、填充改性、助剂分散、纤维增强、共混反应、聚合反应、排气脱挥等加工领域。2006年第二十届中国国际塑料橡胶工业展览会上，聚合物三螺杆动态混炼挤出设备第一次亮相就吸引了大量的国内外购买商。展会首日，该设备即获得来自保加利亚客户的订单，设备投入运行后，与国内外多家同类产品比较，三螺杆动态混炼挤出机的综合性能最佳，该客户在次年的国际橡望展上再次定购了两套三螺杆动态混炼挤出生产线。经过两年的市场推广，已有一百多台／套聚合物三螺杆动态混炼挤出设备销往国内外改性塑料生产企业。

2006年，工程中心又与东华机械有限公司合作，在广东省教育部产学研结合项目的支持下，开展“物理场强化在线配混注射成型装备产业化”的研究工作。项目成果――直压两板式动态在线配混注射成型机融合了工程中心的动态三螺杆配混技术和动态注射成型技术两项发明专利以及大同机械有限公司拥有的国内最成熟的直压两板技术，是双方先进核心技术完美结合的又一力作。该设备适用于大部分塑料加填充物的物料体系成型，尤其适合成型加工用于结构或半结构件的长纤维(玻纤、天然纤维)增强塑料制品。国内在线配混注射成型技术装备，目前只有德国的Krauss-Maffei公司和Huskv公司推出这项技术。物理场强化在线配混注射成型装备最主要的目标市场是汽车零部件生产。目前用于轿车零配件生产的大型精密注塑机主要还是依赖进口，如长春的兰宝股份有限公司控股的奥奇汽车饰件公司，江苏的江南模塑科技股份有限公司等均是引进德国Krauss―Maffei的设备。物理场强化在线配混注射成型装备的产业化和推广应用，一方面是工程中心的核心技术――动态成型技术应用领域的进一步拓展，另一方面填补了国内在在线配混注射成型技术领域的空白，可以替代昂贵的进口设备，降低汽车零部件行业的资金和技术壁垒，促进我国尤其是广东省的汽车零部件工业发展。新装备除了在汽配工业中应用，还可以在家电、电子、造船等行业中使用，应用前景十分广阔。

建立战略联盟关系，深入推进产学研合作

为了谋求双方的更大发展，华南理工大学于2006年12月与大同机械有限公司合作签订了战略联盟，进一步凝练和确定将来在技术、产品、人才培养等方面进行的深入而长期的战略合作方向。出席签约仪式的广东省科技厅副厅长雷朝滋表示，双方合作的成果将促进广东省甚至是我国相关设备的技术和产品向高端发展，推动我国塑料加工行业及其相关行业的发展。2007年以东华机械有限公司为依托、以华南理工大学为合作单位的“塑料成型新技术新装备产学研结合研发基地”被广东省科技厅认定为首批广东省教育部产学研结合示范基地之一，为双方今后在塑料成型加工技术研发及产业化领域的进一步合作提供了发展的平台。

工程中心与大同机械的合作，是以项目为纽带，以科研成果产业化为目的的全方位合作，双方获益匪浅。

第3篇

一、金属间化合物材料的概述和应用

金属间化合物是指以金属元素或类金属元素为主组成的二元或多元系合金中出现的中间相。金属间化合物主要指金属与金属间，金属与类金属之间按一定剂量比所形成的化合物，金属间化合物有的已是或将是重要的新型功能材料和结构材料。金属间化合物的历史由来已久，金属间化合物的研究已经成为材料科学研究的热点之一。人们发现许多金属间化合物的强度并不是随温度的升高而单调地下降，相反是先升高后降低。因为这一特性，掀起了新一轮金属间化合物的研究热潮，使金属间化合物具备了成为新型高温结构材料的基础。现在已研究出许多方法和措施，用来改善和提高金属间化合物的塑性，为将金属间化合物材料开发成为有实用价值的结构材料打下基础。金属间化合物是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料。金属间化合物强度高，抗氧化性能好和抗硫化腐蚀性能优良，优于不锈钢和钴基，镍基合金等传统的高温合金，而且具有较高的韧性，因此金属间化合物被公认为是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料。金属间化合物材料作为近20年内才发展起来的新材料，相对于传统金属材料具有特殊的优点和规律，广泛用于制备金属间化合物基复合材料。金属间化合物相对于金属材料为脆性材料，相对于其他材料则具有一定的韧性，并且具有相当高的塑性。某些金属间化合物还具有反常的强度-温度关系，在一定的温度范围内，强度随着温度的升高而升高，这对高温结构材料的开发和应用给予很大的希望。此外许多金属间化合物材料具有良好的抗氧化性能，耐腐蚀性能和耐磨损性能，如Ni-Al金属间化合物和Fe-Al金属间化合物材料。因此采用金属间化合物和其他材料相复合制备复合材料可以提高金属间化合物材料的力学性能。

金属间化合物具有一系列的优异性能是最具有吸引力的新一代高温结构材料和表面涂层材料。金属间化合物的种类非常多，近年来国内外主要研究集中于Ni-Al金属间化合物，Ti-Al金属间化合物，Fe-Al金属间化合物等含Al金属间化合物的研究。目前金属间化合物材料已经研究和开发的较为广泛。许多金属间化合物材料已经用于铸造，锻压和高温熔炼等。金属间化合物材料具有高温强度好，高温抗蠕变性能强，抗腐蚀性能好，抗氧化性能好等优点，且在一定的温度范围内金属间化合物的屈服强度随着温度的升高而升高。但是金属间化合物材料作为使用的结构材料，还存在硬度低，断裂韧性差以及高温强度低等缺点。将金属间化合物与其他材料进行复合制备金属间化合物基复合材料，以制备出兼具有二者优点的复合材料是当前的重要研究和发展方向。金属间化合物材料具有较高的加工硬化率和较特殊的高温性能，因而被认为是下一代高温结构材料和高温耐磨损材料之一，特别是在改善金属间化合物材料的塑性后，更是受到了广泛的重视和研究。为了进一步提高金属间化合物材料的综合性能，很多研究工作者在金属间化合物材料中加入强化相制备金属间化合物复合材料，即形成金属间化合物基复合材料。可以向金属间化合物中加入碳化物硬质相制备耐磨损的金属间化合物基复合材料。金属间化合物材料具有许多优秀的性能而被广泛的应用到工程领域中。

二、金属间化合物在材料科学与工程专业教学实践中的研究和应用

金属间化合物材料由于具有许多优异的性能而被广泛的应用在工程领域中，所以应该在材料科学与工程专业的课堂教学和实践教学中增加一些金属间化合物的知识和内容。金属间化合物材料主要包括Al系金属间化合物材料，主要有Fe-Al金属间化合物，Ni-Al金属间化合物，Ti-Al金属间化合物等，还有其他的如Cu-Al合金，Cu-Zn合金以及Ni-Ti合金体系等金属间化合物材料。由于一般常用的金属间化合物是由两种金属元素形成的化合物并具有典型的二元相图，所以可以通过认识和了解金属间化合物学习和掌握二元相图的知识内容。此外金属间化合物材料的制备工艺方法也有很多，主要有金属熔炼法，高温自蔓延反应合成法，机械合金化法，反应烧结法，粉末冶金工艺等多种方法。其中反应熔炼法是将不同种金属元素放到熔炼炉中进行熔化形成金属合金熔体使其均匀混合并冷却形成金属间化合物材料。高温自蔓延反应合成方法是通过反应放出大量的热量维持反应继续进行最终形成所需要的金属合金材料。机械合金化工艺过程是利用高能球磨机把两种纯金属粉末放入球磨罐中并加入适量的添加剂进行球磨，粉末的制备由机械合金化过程完成，块体的制备则由烧结过程实现，机械合金化工艺是一种固态反应的过程。机械合金化技术是近年来发展起来的一种材料制备方法，机械合金化工艺通过对粉末反复的破碎，焊合来达到合金化的目的，由于合金化过程中引入大量的应变，缺陷以及纳米级的微结构，机械合金化制备的材料具有一些与传统方法制备材料不同的特性。通过机械合金化工艺就可以制备出金属间化合物粉末。粉末冶金技术是制备金属间化合物材料比较常用的一种方法。以单质或合金粉末为原料，一般是先用塑性加工的方法把粉末制备成所需要的复合材料制件，然后在烧结同时实现了制件的成型。反应烧结法是将不同种金属元素粉末通过热压烧结工艺或者常压烧结工艺形成金属间化合物块体材料。金属间化合物材料的制备通常采用粉末冶金工艺进行制备。

由于金属间化合物材料原料成本较低，制备工艺不复杂，所以对于金属间化合物材料的制备和性能的研究工作可以引入到材料科学与工程专业的实验教学工作中。可以在实验教学的课程中增加金属间化合物材料的制备和性能的研究内容，例如通过反应熔炼法，机械合金化方法和粉末冶金法等制备金属间化合物材料，并对金属间化合物材料的结构和性能进行研究。通过以上实验教学过程可以锻炼学生的实践能力和分析能力，还可以加深学生对材料科学与工程专业知识内容的认识和了解。在上述实验方法中，其中机械合金化工艺是比较实用并且能够在实验室里进行的。机械合金化工艺是将两种不同的金属粉末混合并经过高能球磨过程制成金属间化合物粉末，并通过烧结过程制备金属间化合物块材。机械合金化工艺可以在实验室里进行，可以安排学生通过机械合金化工艺制备金属间化合物材料。此外在本科学生的专业课程设计和毕业设计期间也可以安排学生进行金属间化合物材料的制备和性能的研究工作。通过对金属间化合物材料的制备和性能的研究工作，使得学生充分的认识和了解金属间化合物材料的性能特点，并加深学生对所学习的材料科学与工程专业课程知识内容的认识和了解，使得学生对材料科学与工程专业的课程内容有一定的掌握和熟悉，并通过实验教学过程提高了学生的实践能力和分析问题解决问题的能力，扩展了学生的知识面。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的实践教学过程中增加一些关于金属间化合物材料的实验课程，并以金属间化合物材料的制备和性能的研究内容作为实验教学课程，这将有助于提高学生的实践能力并扩展了学生的知识面，这为本科学生以后学习材料科学与工程专业的知识内容打下坚实的实验基础。

三、金属间化合物材料未来的研究方向和发展趋势