复合材料论文范文第1篇
摘 要：《复合材料学》课程是材料科学与工程专业本科生的一门重要的专业必修课。该文介绍了安徽农业大学材料科学与工程专业本科教学实践，在教学内容、教学方式、实验教学和教学评价体系4个方面进行的改革，以提高学生的学习兴趣和教学质量。
关键词：复合材料学；课程；教学改革
Key words：Composite material；Course；Teaching reform
复合材料学是安徽农业大学针对材料科学与工程专业大三学生开设的一门专业必修课程。本课程是在学生学完高分子材料学、材料科学与工程基础等专业基础课程之后而开设的，旨在拓宽学生的知识面，提高学生综合知识的运用以及解决实际问题的能力，为毕业后从事科研或其它相关工作打下坚实基础。
复合材料是由2种或2种以上物理化学性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料，它是材料学科中的一个重要的分支，也是当今材料发展中极为活跃、极具生命力的部分。该课程的教学内容包括绪论、复合材料基体、复合材料增强体、复合材料设计、复合材料成型与加工工艺以及无机纤维增强复合材料、有机纤维增强复合材料等各种不同类型的复合材料等。复合材料绪论部分重点介绍复合材料定义、组成、分类、发展及应用近况；复合材料基体和增强体部分主要介绍各类基体和增强体材料的的性能特点、选择依据及研究进展；复合材料设计部分主要突出复合材料的可设计性，重点介绍复合材料的设计原理；复合材料成型与加工工艺主要介绍各种成型方法、特点和工艺流程；各种不同类型的复合材料重点介绍其性能及最新研究进展。
依据我校材料科学与工程专业的实际情况，本文对复合材料学课程的教学内容、教学方式、实验教学和教学评价体系4个方面改革进行阐述，以加深学生对复合材料的认识，提高学生学习的积极性、主动性和创新性。
1 教学内容的改革
与大学基础理论课不同，专业课重在实践应用以提高专业能力，同时专业课还必须体现科学技术最新的发展趋势，因此，作为大学专业课的课堂教学内容必须力求保持与本学科技术前沿的发展同步更新，即要保持教材课本内容的与时俱进。目前，《复合材料学》课程可选择的教材很多，如周祖福主编武汉理工大学出版社出版的复合材料学，王国荣主编哈尔滨工业大学出版社出版的复合材料概论等。这些教材的系统性较强，理论讲解的过多，关于应用研究进展方面的知识更新较慢。因此，教师在选用教材时要注重对教材内容的合并、精简，及时将新知识、新理论和新技术补充进去，同时，还要针对不同高校专业的研究领域、研究特色的不同，明确教学内容的侧重点。我校材料科学与工程专业在生物质材料研究与开发方面有着深厚的基础和自己的特色，因此，我们选用张以河主编的《复合材料学》，在课程教学中，偏重于对生物质复合材料相关知识的讲解，而对于金属基复合材料和陶瓷基复合材料则作较少讲解，仅仅为了拓宽学生知识面，让学生有所了解。
此外，除了对教材进行整合、对课堂教学内容进行及时更新外，在课堂教学内容上还注重将教师自己科研工作的实际应用案例、研究成果加入到课堂讲授中。比如在介绍复合材料在治理环境中所起的作用时，我们引入了自己科研工作中利用造纸污泥固体废弃物制备复合材料的案例，并附有相关研究产品。这样既丰富了教学内容，又提高了学生的学习兴趣。
2 教学方式的改革
目前，我国许多大学仍采用传统的教学方式，即在教学过程中以课堂、教师和书本为中心，以教师主讲灌输为主。在这种教学方式下，课堂往往完全被教师主宰，学生主动学习的意识不强、积极性不高，处于一种被动的地位，学生的主观能动性和创造性受到了极大的抑制，最终导致教学效果不明显，达不到预期的教学目标。《复合材料学》课程教学方式的改革应紧紧围绕如何最大限度的提高学生的学习热情，提高教学质量，培养学生的创造性而进行。在复合材料学课程的教学过程中，结合我校材料科学与工程专业的实际，我们改革单向式满堂灌的教学方式，在教学过程中适当加入启发式、案例教学、研讨式的教学方式。教学过程中，鼓励学生运用前面学过的知识，积极引导学生发现问题和提出问题，激发创新思维。
我们采用启发式教学方式，以提出问题的形式进行启发，让学生对问题进行思考，同时提倡让学生通过查找资料寻找解决问题的方法。比如“举出家庭中使用的复合材料例子，说明这些产品包含复合材料的理由。”我们留给学生的课后思考题。课余时间，我们鼓励学生根据自己的兴趣爱好查找资料，了解各类复合材料应用及研究现状。这样不仅能够拓展学生的知识面，还能够激发其对复合材料科研的兴趣。
教学过程中，根据教学内容，我们将案例教学引入课堂，通过案例分析让学生在掌握相关基本知识的同时，提高学习兴趣，理论联系实际的能力以及观察、分析和判断问题的能力。比如在学习复合材料具有可设计性时，很多学生由于初次接触此概念而感到困惑，为此我们列举了风力发电叶片、高压材料气瓶等具体实例。通过对这些产品内部结构详细剖析，使学生明白复合材料的结构完全可依据设计者的思想制造出来。再如，讲解复合材料增强材料，介绍芳纶纤维时，引入“凯夫拉纤维防弹头盔救了英国大兵一条命”的小故事来说明这种增强材料在军事上的应用，一方面加深了学生对复合材料的印象，另一方面也增强了课堂的趣味性。
根据教学内容我们还增加了研讨式的教学方式。在这部分教学中，一方面着重强调学生的学习主体地位，教师与学生探讨课程理论观点以及相关科学问题，鼓励学生大胆质疑，发表自己的见解；另一方面着重发挥教师的主导作用，调动学生的学习兴趣，激发学生对学科知识和问题的思考。以各类复合材料部分为例，这部分内容主要介绍无机纤维增强复合材料、有机纤维增强复合材料、生物质复合材料以及木塑复合材料，以往的教学中教师对每一类复合材料都会从该种复合材料的定义、发展、性能、应用等一一进行讲解，这无疑是一个重复性的教学思维，使学生易于产生厌烦感。为了改变这种现状，在教学过程中，我们采用研讨式的教学方式，让学生进行分组讨论准备，并制作教学课件，在课堂上进行研讨。经过学生之间，研讨小组之间以及师生间的充分交流之后，教师最后梳理和总结大家的讨论。该方法的运用一方面能以更为全面和深刻的见解引导和启发学生，使学生的领悟更加深刻，另一方面又有利于培养学生的自主学习能力、查阅文献能力，以及学生之间的团队合作精神。
3 实验教学的改革
实验教学是知识与能力、理论与实际相结合的教学活动，是实践、认识、再认识的过程[5]。我校复合材料学课程共有15课时的实验，为了让学生在有限的课时内加深对复合材料特点的认识，提高学生动手能力，以及分析问题和解决问题的能力，我们在遵循实验教学与理论教学相结合的原则上，精选实验教学内容，开展分组的综合性和设计性实验。复合材料学实验主要包括复合材料的制备及其性能测试。复合材料的种类很多，其中主要有金属基复合材料、陶瓷基复合材料无机纤维增强复合材料、有机纤维增强复合材料、生物质复合材料等。实验开始时，学生先分组经课堂讨论，选择要制备的复合材料，然后设计和制定相应的实验方案，经教师审核后开展实验。实验过程中所有实验所使用的试剂、材料、材料处理等均由学生自行准备。这样一方面促使学生能积极参与教学、相互合作，另一方面又给学生提供了一个练习、应用和发挥能力的机会，使得学生解决问题的能力、团队合作的能力、应变能力以及沟通能力等都得到了提高。
4 教学评价体系的改革
教学评价是检验人才培养效果的有效形式，是调控人才培养过程和促进大学生个性发展的重要环节。以往对专业课多采用闭卷考试的方式进行考核，对考试分数过分倚重。但是，由于该门课程实践性强，学生采取死记硬背的方法得到的分数往往不能真实反映学生对所学知识的掌握情况。为了改变这种状况，对《复合材料学》课程的考核我们试图改变以考试为主的单一考核方法，采取多元化的教学评价方法。这种多元考核包括课程考试（30%）、课堂讨论（20%）、课后作业（20%）、课程论文（20%）和课堂出勤（10%）。课程考试在考察学生理解知识的基础上，更侧重对学生运用知识能力的考察，因此考试内容应将基础知识与实践能力和创新思维有机合理结合，激发学生的创新意识和创新欲望。在教学评价过程中，我们还关注学生学习的过程，将学生的每一次讨论、每一次作业以及课程论文的表现作为考察重点。通过这样的评价方式，不仅能促进学生专业知识的积累，还能避免出现投机取巧考前突击蒙混过关的现象，更能全面考察学生综合能力和实际水平。
5 结语
总之，《复合材料学》课程教学改革不是简单的一蹴而就，它需要结合专业特点，师生互动，不断改革，不断完善自我；同时也要根据科学技术的发展，在实践教学过程不断的进行调整教学内容，完善教学方法，使复合材料学课程的教学不断适应新形式发展的要求，培养具有较强创新能力和实践能力的全面发展的学生。
参考文献
[1]董抒华，谭洪生，孟凡涛，等.《复合材料工艺及设备》课程教学建设与改革[J]. 教育教学论坛，2015，48：93-94.
[2]曹尤，王丽华，谷亚新.具有土木建筑特色的聚合物复合材料课程建设[J]. 沈阳建筑大学学报（社会科学版），2012，14（3）：326-328.
[3]杨晓洁. “英特尔”未来教育与课改理念的融合-《复合材料》教学设计与反思[J]. 教育科研论坛，2010，（7）：56-57.
[4]安晓燕. 复合材料产品设计高职课程改革与实践[J]. 科教文汇，2014，（12）：112-113.
[5]杨继年，丁国新，王周锋，等.《复合材料概论》课程的教学设计与实践[J]. 广州化工，2015，43（3）：167-168.
[6]王文一，张兴祥，赵义平. 复合材料与工程专业实验教学改革探讨[J]. 教育教学论坛，2013，（9）：57-59.
（责编：徐焕斗）
复合材料论文范文第2篇
【摘要】通过校企合作，同时引入超轻复合材料设计与制造技能大赛的内容，根据复合材料专业技能对学生知识和专业综合能力的要求，在高职复合材料专业实训中以企业需求选择工作任务为核心，以企业真实工作任务为训练项目，难度由简单到复杂，循序渐进，通过三阶段技能训练实现融知识、技能、职业素养为一体的人才培养。
【关键词】高职复合材料 技能大赛 实训项目 技能培养 实践
高职院校复合材料专业是一类专业性强、应用性强、具有典型交叉学科和边缘学科特性的工程技术类专业[1-2]。目前国内高职院校开设复合材料专业的学校不多，但是复合材料行业近年来发展迅速，尤其是复合材料在航空航天、交通运输等领域的应用优势日渐明显。高职航空航天特色復合材料专业的人才培养目标是培养面向航空航天复合材料行业，掌握复合材料制造技术、复合材料连接技术和复合材料结构修理的知识及技能，从事航空航天复合材料企业一线生产、建设、管理、服务等岗位的技术技能人才。目前国内高职院校复合材料专业实践教学体系没有成熟的实践经验可参考，缺乏完善的实践教学资源，学生技能的培养还未达到航空航天领域复合材料制造的要求，尚未形成一套贴切航空航天企业复合材料人才需求的专业教学实践体系。学生实训课程项目及教学资源的开发缺乏系统性，学生的创新能力、知识的综合运用还较为欠缺，因此建设与改革实践高职院校复合材料实训教学资源迫在眉睫。
1.引入技能大赛，将技能大赛内容融入教学内容，基于超轻复合材料制造的实训教学改革，完善实践教学体系
职业院校技能大赛对于职业院校课程改革、教学模式等起到了鲜明的导向作用。超轻复合材料桥梁/机翼制造竞赛就是面向在校学生的复合材料设计与制造的竞赛，它是由赛由中航工业基础技术研究院，中国航空学会，SAMPE （国际先进材料与工艺技术学会the Society for the Advancement of Material and Process Engineering ）北京分会， SAMPE 上海分会共同主办。我们将技能大赛内容融入教学内容，将技能大赛评价标准融入专业实训项目课程标准，以赛促学，以比赛内容为项目，鼓励学生创新思路，让学生自己查阅资料、设计方案、并实施完成，教师只起到指导作用[3]。基于超轻复合材料制造的项目化教学改革，将超轻复合材料桥梁/机翼制造竞赛的项目引入到学生复合材料成型实训中，改善了学生手糊成型平板制品的局限性，提升了学生的职业技能水平。让学生在“做中学，学中做”，激发了学生学习兴趣，提高了学生自主学习能力。
根据超轻复合材料制造的要求分析高职复合材料专业人才培养需要掌握的复合材料制造的具体专业技能内容，将专业技能进行分解，结合复合材料专业建设的特色，总结高职复合材料专业人才培养的专业实践技能，改革复合材料专业的实践教学项目.
2.通过校企合作，实训任务载体与企业真实产品相结合；技能训练分三阶段逐层递进
通过校企合作，选取典型产品作为任务载体开发教学项目，融真实产品于教学环节，实现课程标准与职业标准的对接。根据专业技能对学生知识和专业综合能力的要求，在综合实训中根据复合材料企业需求选择工作任务为核心，以工作过程为导向设计教学内容，选择企业真实工作任务为训练项目，难度由简单到复杂，循序渐进，实现融知识、技能、职业素养为一体的人才培养。我们遵循学生职业能力培养，重点开发建设与实践实训项目，以加强感性认识和培养动手能力。
第一阶段：基本技能训练。包括专业认识实习、手糊成型复合材料制品成型实训等基础训练培养学生专业基础技能和基本素质。此阶段以平板件、U型件、V型件的湿法铺贴成型为核心环节，选择平板钢制实物模具完成制品的手糊成型过程。在教学中，使学生掌握简单超轻复合材料制品的设计程序，制作工艺，检测依据及复合材料制造中所涉及的器具。实现专业基础课与专业课教学之间的无缝过渡。同时激发学生学习专业的兴趣。
第二阶段：专项技能训练。以航空领域的热压罐成型技术和航天领域的缠绕成型技术为主导，将真实的复合材料制造产品引入教学过程，提高学生知识综合运用能力，促进创新能力的培养。包括圆筒壳体的缠绕成型，天线反射面的热压罐成型，碳纤维机翼模型的烘箱成型，芳纶蜂窝夹层结构成型， 典型零件RTM成型等实训环节，训练和培养学生复合材料成型操作的专业核心技能和职业素质。
第三阶段：专业综合强化。借助校企合作的平台，通过学生到企业顶岗实习的教学环节，培养学生综合应用专业知识和技能的能力。在进一步提高知识的综合应用程度的同时，加强学生创新能力培养，为适应企业岗位需求，打好基础。这一阶段的实践教学环节主要以高技能技术应用型人才培养为出发点，遵循“结合生产、针对岗位、按需施教”的原则开展强化技术应用能力的相关项目实训。 [4]
3.实训教学改革的硬件保障
复合材料实训教学改革必须有复合材料实训条件作为保障。我院复合材料实训基地是中央财政支持建设的职业教育专业实训基地，占地面积约1000m2，目前拥有复合材料成型、加工、检测与表征的多种设备，总价值340万元。另外还有普通机加工实训基地、数控加工实训基地、材料成形实训室等校内实验实训基地资源可共享使用，同时拥有稳定的校外合作企业西安航天复合材料研究所、西安超码复合材料有限公司、中航工业西飞集团公司、菲舍尔航空部件有限公司、西安远飞航空科技发展有限公司、陕西天翌天线有限公司等。
通过实训教学内容、实训教学方法的改革，培养学生具备复合材料专业实践能力和创新精神，提高学生分析问题和解决问题的能力，力争把学生培养成为理论结合实际的高技术应用型人才。
参考文献：
[1]王静，李本侠.复合材料新专业人才培养计划的构建[J].中国电力教育，2009（23）：39-40
[2]董抒华，谭洪生，孟凡涛等.《复合材料工艺及设备》课程教学建设与改革[J].教育教学论坛.2015，48
[3]陆红霞.基于复合材料专业技能大赛下的项目化教学改革[J].科技视界2014（30）：39
[4]熊煦，刘日鑫，陈晓松.高职院校复合材料专业四层次实践教学体系的构建[J].职教通讯.2015，33：73-77
[5]杜文彬，曹雪峰.高职实践教学质量评价体系的构建和作用[J].中国成人教育，2013（3）：154-155
作者简介：
徐竹（1982-），女，硕士，副教授，主要从事复合材料制备技术的研究 。
复合材料论文范文第3篇
摘要：特种加工课程是培养机械制造类专业人才所必需的一门专业课，针对高职高专学生特点，特种加工课程的课程内容、教学的组织与实施进行简述，就如何提高职高专学生的学习兴趣和主动性，提高教学成效等问题进行了一些有益的分析，在实际教学过程中取得了较好的教学效果。
关键词：高职高专；特种加工；教学研究
前言
随着社会发展的多元化，社会的分工越来越细，对高职高专人才培养提出了新的要求，高职高专的培养目标是培养更多适应社会生产需求的高素质应用型和技能型人才，即为服务于生产管理一线，实践技术能力较强的高级技术人才。因此高职院校在课程教学过程中应重点关注理论知识与实践技能教学比例，适当减少理论性较强内容的教学比例，增加实践性教学环节比重。
1.特种加工简介
特种加工是指除常规切削加工以外的新的加工方法，是利用电、磁、声、光、化学等能量或其各种组合作用在工件的被加工部位上，实现对材料的去除、变形、改变性能和镀覆，从而达到加工目的。特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料，而且特别适合加工复杂、微细表面和低刚度的零件。特种加工技术已经引起机械制造领域的许多变革，产生了一系列的影响：（1）提高了材料的可加工性、（2）改变了零件的典型工艺路线、（3）对产品零件的结构设计产生很大的影响、（4）对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。特种加工是现代制造技术的重要组成部分。
2.课程背景
机械制造类专业学生面对的就业岗位是机械加工设备的使用、维护及调试。先进制造技术已经是一个国家经济发展的重要手段之一，只有重视和发展先进制造技术，利用它进行产品革新、扩大生产，才能大大提高国际竞争力。精密与特种加工技术是国际竞争中取得成功的关键技术。随着现代制造技术的不断发展，特种加工设备的在实际生产中的应用越来越广，特别是随着模具材料愈来愈难加工、零件结构和形状愈来愈复杂、表面粗糙度要求愈来愈高，普通常规加工方法很难适应，采用特种加工方法已成必然。因此，对掌握特种加工设备操作、维修、调试等技术技能型人才的需求越来越多。为满足社会对这类人才的需要，高职高专学校开设特种加工技术课程是非常必要的。我院自2008年开设特种加工课程教学。
3.教学内容的选定
结合企业需求和学院实训条件，选择教学内容。特种加工方法很多，内容非常丰富，高职院校的学生的在校时间较短，各专业课程的教学课时有限，结合学院实践应用型人才培养目标，教学应服务于工程应用，理论知识要满足实际需要，因此对教学内容应有所侧重，不是越多越好。结合以往毕业生工作企业的特种加工技术的应用情况的调研发现，目前电火花线切割加工，电火花成型加工应用最为广泛，个别企业还拥有先进的激光加工设备，因此，以上内容应让学生重点掌握，其它加工方法如电解加工、超声加工、离子束和电子束加工等应用较少，可作为前沿知识介绍。
4.学情分析
随着高考人数的逐年下降，而录取率不断上升，生源知识质量呈下降趋势，高职院校表现尤其明显。只有充分了解学生，掌握学生学习特征，才能更好地开展有针对性的教学活动，达到较好的教学效果。
（1）学习兴趣。高职高专学生的学习情绪化较强，对感兴趣的东西学习积极性较高，而对于内容枯燥的纯理论知识则学习效率较低，因此在组织教学过程中必须注意结合社会实际，增强教学的趣味性，注重引导学生的学习兴趣。作为高职高专教育，实践教学应该是其一大特色，学生对实践性环节的学习兴趣明显高于理论课程的学习，我们应该将理论知识技能实训有机结合，能有效调动学生的学习兴趣。
（2）学习动机。高职高专学生普遍存在学习动机不明确的问题。学习动机是指引学生学习活动，维持学习活动，并指引学习活动趋向教师所设定的目标的心理倾向。人的各种活动都是由一定的动机所支配，学生进行也不例外。应该让学生明白，目前就业形势比较严峻，要想使自己获得较高就业质量，光靠一纸学历文凭是不够的，应具备一定的基本专业知识和较强动手能力的职为技能。从而把学习当成自身的需要，变“要我学”为“我要学”、“我爱学”。在教学过程中教师要善于启发学生的学习动机，特别关注学习动机不明的学生，激发学生的求知欲和好奇心。
5.教学方法
介于高职高专学生的特点，采用项目化教学方法，形成“教、学、做”一体化课程教学模式，对提高学生学习兴趣，改善教学效果有很好的作用。
我院机电系自2005年开始进行机电类专业教学改革，机电类专业采用“3+2+1”教学模式，即3个学期的基础模块课程教学，2个学期以项目课程为主体的专业模块教学，1学期毕业设计与实习模块教学。特种加工课程为机制和数控专业的重要专业课，自2008年开设，采用专业模块教学方法实施教学，即采用现场教学为主，以技能培训为核心的“教、学、做”一体化的教学模式。以项目为主体，采用任务驱动的方式进行，调动学生的学习积极性、主动性，学生在完成任务的过程中完成学科知识的学习和相关专业技能的训练。目前有理实一体化教室，主要用于多媒体和仿真教学，特种加工实训一间，有电火花成型加工机和电火花线切割机各两台。
项目设置是项目教学法的主要内容，在教学过程中将理论知识与实践技能训练紧密结合，据课程内容和实训条件，将特种加工课程分为四个项目，如表1，每个项目又以具体的任务为载体，围绕教学目标先易后难展开，如项目三设有两个工作任务，任务一：角度尺零件的切割加工，是单一外形切割。任务二：奔驰汽车标志图案的切割加工，是外形和多内孔件的切割。
现以其中任务二为例说明项目教学法的主要实施步骤：（1）对学生进行分组，每4-5人一组由班级人数而定，每组设组长一名。（2）明确任务目标，使用线切割机床加工如图1所示图案。
（3）分组讨论分析图案的结构特点。制定加工工艺方案，选定加工材料，打好穿丝孔。（4）实施加工。打开机床、绘制或导入图形、编制加工程序、正确安装工件、穿丝并调整电极丝、启动切割程序加工工件，加工结束得到如图2所示的实物。（5）对任务完成情况进行总结评价。学生完成一个任务后，要及时交流和讨论，教师对学生的学习情况做出反馈和评价。
项目教学法的根本宗旨是以学生为主体，让学生自己发现知识、提高技能，锻炼学生的思维，培养其创新能力，突出能力培养。教师不再是传统教学中的中心人物.取而代之的是学生，教师担当的角色是组织者、指导者帮助者和促进者。
6.课程考核
项目课程的考核评价，采用过程考核、结果考核和提交相目报告相结合。在项目完成阶段，采用学生的自评、同学互评、老师点评各占一定比例的方式进行项目总评。评价的内容包含：学生主动学习相关知识的能力、运用知识分析和解决问题的能力、独立完成工作任务的能力、熟练掌握设备操作的能力、完成任务过程中协调沟通表达能力等内容。老师对顺利完成任务和在完成任务过程中有创新的小组和个人进行表扬并在考核成绩中给予加分鼓励。
7.结束语
在特种加工教学中引入项目教学法，老师做中教，学生做中学，实现了理论与实践的紧密结合。它不仅增强学生对教学内容的直观感，而且学生在完成项目任务中获得成就感，提高了学生学习兴趣。充分挖掘了学生的创造潜能，全面培养了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生的团队合作精神、自我学习能力、自我创新能力，有效提升了学生的职业素养，更体现了职业教育的教学模式与特征。
（作者单位：南通航运职业技术学院机电系）
参考文献：
[1]王莉娜，张好强，贾小鸣.特种加工课程项目教学法[J].河北联合大学学报，2013 （2）：102-104.
[2]曹京生. 机电类专业“3+2+1”教学模式研究[J]. 职业技术教育，2008（12）：137-139.
[3]梁炜. 试论大学生的学习动机特点和激发[J].平原大学学报，2002（4）：91-92.
复合材料论文范文第4篇
1 超高温陶瓷复合材料的制备
超高温陶瓷复合材料的制备 (致密化) 方法可概括为热压烧结、反应热压烧结、放电等离子烧结及无压烧结等。第一, 热压烧结主要针对致密化过程需要在非常高的温度 (≥2100℃) 下、一定的压力下 (20-30MPa) , 或较低温度 (约1800℃) 、非常高的压力 (>800MPa) 下才能展开的材料, 如Zr B2、Hf B2。第二, 超高温陶瓷复合材料的制备是通过原位反应得到的。由于一般地, 超高温陶瓷复合材料的原位反应具有较低的吉布斯自由能和很好的热函数, 且反应速度及升温速度过快时, 会出现一定量的非平衡相及缺陷率, 这就要求在较低的热升温速率及相对温和的反应过程中实现材料的致密化。第三, 放电等离子烧结是通过在陶瓷粉末颗粒间直接加上脉冲电流, 所进行的较快、为期较短的、结构可控的加热烧结。通过脉冲电流的放电, 分体颗粒接触部位温度极具升高, 可实现颗粒表面净化, 促进晶界扩散、物质及能量的传输。这一方法在制备温度低的小晶粒尺寸陶瓷获得过程中较为有利。
2 超高温陶瓷复合材料的力学性能、抗热冲击性能及抗氧化/烧蚀性能
第一, 超高温陶瓷复合材料在室温下及高温下的力学性能特点决定了其使用范围, 如Zr B2基超高温陶瓷复合材料的硬度、弹性量与其致密度相关, 具有致密结构的体系弹性模量与硬度分别约为500GPa、20GPa。其室温下的弯曲强度与材料结晶后的尺寸大小显著相关, 而晶粒尺寸大小又与基体 (Zr B2) 、增强相 (Si C) 的颗粒力度及增强相含量等相关。当Zr B2-Si C超高温陶瓷复合材料增强相力度小于1μm时, 于1850-1950℃高温下烧结可得到约1GPa的弯曲强度, 当烧结温度过低时, 材料难以达到致密化, 而温度过高时, 晶粒吸收能量过多而过度长大, 会影响力学强度。一定量Si C增强相的加入能够对于Zr B2晶粒生长起到一定的抑制作用, 而当含量 (体积分数) ≥20%时, 影响作用不会很明显。
第二, Zr B2-Si C超高温陶瓷复合材料晶粒粒度对于其断裂韧性能够产生的影响较小, 当晶粒在一定程度上细化时, 断裂韧度会被改善 (达3.5-5MPam1/2) 。当前, 为了增加超高温陶瓷复合材料的断裂韧度, 引入增韧相和改善微观结构为常见的两种方法, 前者能够用于断裂韧度小幅度提升 (不易达到8MPam1/2) , 后者能够大幅度提升 (甚至超过10MPam1/2) 。
第三, 超高温陶瓷复合材料为脆性材料, 很容易在过分加热时出现热冲击失效, 产生不可恢复性破坏, 这就表明如何对其抗热冲击性进行提升很重要[2]。在设计材料时, 要尽可能通过一系列方法使材料热应力降低, 如加入石墨、C纤维等;另外, 加入纤维状、层状结构进行微观结构的改善也可以对于其抗热冲击性能进行改善。
第四, 对于超高温陶瓷复合材料而言, 温度对于其抗氧化烧蚀性能影响十分主要。在700℃下, Zr B2明显开始发生氧化, 其氧化层能够在低于1100℃条件下发挥抗氧化性能, 而当温度升高至1200℃后, 氧化层会大量挥发而对于材料本身的抗氧化能力产生影响。针对这一问题, 硅化物, 如Si C, 引入便能够通过形成覆盖于材料表面或形成填充于Zr O2孔隙的骨架而从整体提升抗氧化烧蚀性能。
可以说, 超高温陶瓷复合材料在未来发展应用和发展领域十分广阔, 而如何通过进行微观形貌组分的设计来提升其损伤容限及抗热冲击性能则为研究重点和工程应用关键点。同时, 纤维增强体结构、碳纤维增强增韧及多尺度增韧等, 则为强化增韧的主流方向。
3 结语
超高温陶瓷复合材料在未来航空航天、军工事业等方面应用甚广, 满足2000℃以上工作温度的超高温材料, 将成为用于航天飞船、火箭发动机等重要器件的关键。如何进一步优化制备工艺, 缩减成本与使用周期, 选择增强体设计高强度、高韧性的复合材料有待于深入研究与探索, 在此也希望更多业内从业人士和研究人员, 积极投身到这项课题的研讨中来, 为促进新材料的研发与应用而共同努力。
摘要：超高温陶瓷复合材料主要指的是一系列氮化物、硼化物及碳化物, 具有相对较高的熔点 (>3000℃) 。作为高温结构材料的重要分类, 其基础研究及实际应用价值被高度重视和深入探讨。如今, 高温陶瓷复合材料被广泛用于航天、军事发展。在本文中, 笔者在概述超高温材料制备基础上, 对于几类超高温陶瓷及复合材料的性能展开总结。
关键词：超高温陶瓷复合材料,制备,性能,研究发展
参考文献
[1] 吴雯雯, 张国军, 阚艳梅, 王佩玲.Zr B2-Si C基超高温陶瓷 (UHTCs) 的反应烧结及SHS粉体制备[J].稀有金属材料与工程, 2007 (S2) .
[2] 张幸红, 胡平, 韩杰才, 杜善义.超高温陶瓷材料抗热冲击性能及抗氧化性能研究[J].中国材料进展, 2011 (01) .
复合材料论文范文第5篇
【摘要】随着经济的飞速发展，社会对道路等级的要求不断提高，对道路工程的质量要求也随之提高。相关政府部门及工程质量监督部门，也逐渐将道路工程的质量重视起来，并将道路工程材料试验检测作为确保道路工程质量的关键点来抓。工程材料检测有利于对道路工程质量科学客观的评价，实现在施工过程中控制好质量，有助于保障道路工程竣工后质量。
【关键词】道路工程；材料；试验检测
前言
近些年来，道路工程质量的问题频繁发生，而且也受到广大社会群体的关注，如何做好道路工程质量工作也成为有关部门的关键性问题。道路工程材料试验检测工作对保障道路工程质量有着积极的作用，而如何加强道路工程材料试验检测工作也成为工程质量监督部门主要关注的问题，对此，本文主要对道路工程材料试验检测对工程质量的重要性进行分析。
1.道路工程材料试验检测的重要性
1.1 有利于对道路工程的质量进行客观的评价
众所周知，道路工程施工的过程中，会用到大量的施工材料，如果材料质量不合格，势必会造成道路工程整体质量的不尽人意。一般情况下，对道路工程质量的评价主要是对工程材料的质量进行评价以及通过施工后成品的评价，通过对道路工程材料检测分析，可以了解到各种材料的质量好坏，并根据各种材料的质量等级的分析，更有利于对道路工程的质量进行客观的评价。
1.2 有助于保障道路工程竣工后质量
道路工程材料试验检测，主要是针对道路施工中所使用到各种材料在施工前进行检测，经检测合格以后方能进行下一步施工，若检测不合格一律不得用于施工中，以往在道路施工中经常会因使用材料质量的问题而造成道路工程质量不达标的现象。所以通过施工前对道路工程材料进行检测，确保投入到施工中各种材料的质量，以此确保每个施工环节的质量，最终保证道路工程竣工后的质量。
2.关于道路工程材料试验检测措施
道路工程材料试验检测对控制道路工程竣工后的质量有着举足轻重的作用，因此需要加强道路工程材料试验检测工作，以本人的角度可以从下几方面措施进行控制。
2.1 完善道路工程的质量保障体系
结合道路工程的实际情况，采取有效的检测措施以及方案，进一步保障道路工程质量达到相关的施工标准以及技术规范，确保道路工程质量。另外，在社会经济快速发展的过程中，人们对道路的便捷以及舒适性的要求越来越高，因此，必须通过提升道路工程的质量来满足人们的需求，所以在施工的过程中积极做好质量监督、自检以及监理抽检等工作，确保各个施工环节的质量符合国家强制标准要求。此外，为了更好的提升道路工程材料试验检验的工作质量，确保道路工程的质量，需要加强对各方人员进行质量教育，提高工作人员的质量意识，并将道路工程材料试验检验以及工程质量管理等各方面的责任详细划分开，实施责任化的质量管理体系，从而提升道路工程质量保障体系的有效运行。
2.2 提升检测人员的综合素质
道路工程材料的试验检验工作，需要检测人员有着较强的专业技术以及有处理突发事件的能力，并且能及时做好各方沟通工作，因此，要加强道路工程材料试验检验工作效率，需要不断的提升检测人员的综合素质。首先，道路工程材料检测工作人员必须持证上岗，且对个人技术水平以及综合素质进行摸底，由于每个人员的素质、技术、个性的不同，也使得他们的综合素质参差不齐，因此，要对检测人员的综合素质进行调查，确保在岗人员的综合素质满足工作要求，以此确保道路工程材料试验检验的有效性和准确性。其次，应加强高素质队伍的建设，定期对检测人员进行培训辅导，将专业知识深入到检测人员的思想中，利用较高的综合素质来武装自己，全面提升道路工程材料试验检测的工作质量。另外，应不断的对检测人员的在岗培训考核制度进行完善，定期对检测人员进行专业考核，确保参加所持上岗证的再教育学习，参加更多的上岗证培训项目，做到全面提升检测人员的专业素质。
2.3 应用先进仪器及技术提升道路工程材料试验检测结果
随着社会经济的不断发展，高新技术的发展也极为迅速，检测机构可以引进先进的仪器设备及技术来提升道路工程材料试验检测工作的效率和检测结果的准确性，确保道路工程材料的质量。用于检测的仪器设备也是影响检测结果的一项重要指标，必须有专人管理，定期做好检定登记及维修记录，确保所有仪器设备均在有效期范围内，且精度要求达到标准要求。一旦发现仪器精度达不到要求或检定不能通过，必须禁用该仪器设备，并及时添加相应检测设备以及检测装置等。应用先进的科学技术来开发新的设备以及对检测方法进行创新，以此来提高道路工程材料试验检测的准确性。
2.4 对道路工程材料檢测机构进行改进
近些年来，我国道路行业的发展极为迅速，道路工程的建成也为大多数人带来更便利的交通，因此道路工程的质量尤为重要，而材料的质量对工程的质量会产生极大的影响，所以必须做好道路工程材料的检测工作。除了以上几种提高道路工程材料试验检测工作效率的几点措施之外，作者建议还应从检测机构的体制完善工作上入手，并结合各个项目不同的要求以及相关的政策等对检测人员配备上进行完善，做到相对固定专人专项检测，跟踪检测，有质量问题及时和监管部门沟通，把握好每个环节，确保工程最终质量。
2.5 提高工程材料试验检测质量把好道路工程质量关
道路工程在施工完成之后，在通车之前需要对工程进行交工验收，这个过程将检测的作用充分的发挥出来，把好道路工程验收的质量关。众所周知，道路工程的影响范围很广，而且在道路工程投入使用后，如果质量不达标的话，势必会影响人们出行的安全和方便，并且会产生大量的后期维护、维修费用，不利于道路工程安全长期的使用。因此，必须加强对道路工程质量的监管和验收，必须对各个环节进行详细的质量检测，不管在施工过程中还是验收过程中发现某个环节出现质量问题的话，必须将不合格的工程进行返工或修补，并吸取相关的经验教训，确保同类问题不会在发生第二回。
总结
综上所述，随着社会经济的不断发展，道路工程行业的发展也极为迅速，而且，在人们需求不断增加的过程中，工程质量显得尤为重要，因此道路工程材料的的试验检测工作也成为道路工程质量管理的关键。通过本文对道路工程试验检测对工程质量重要性的分析，作者结合自身多年的现场检测工作经验，以及自身对道路工程材料试验检测的了解，主要从道路工程材料试验检测的重要性、完善道路工程的质量保障体系、提升检测人员的综合素质、应用先进技术提升道路工程材料试验检测结果、对道路工程材料检测机构进行改进、提高工程材料试验检测把好道路工程质量关等几方面内容进行分析，希望通过本文的分析，对提升道路工程质量做好道路工程材料试验检测有一定的启发。
作者简介：陆盛莉（1982年3月），女，汉族，江苏启东，学历：本科，职称：工程。
参考文献
[1] 赵鸿铎，李淑明，杜豫川，丛林.面向卓越计划的道路工程本科实验教学研究[J]. 教育教学论坛. 2012（31）
[2] 赵炼.浅析道路工程施工质量控制[J]. 科技风. 2013（01）
[3] 柯敏勇，张新民，金初阳.纤维增强塑料在桥梁加固工程中的应用[J]. 解放军理工大学学报（自然科学版）. 2013（02）
[4] 李志国，王岚兰，翟林.碳纤维复合材料加固技术在改造工程中的应用[J]. 吉林建筑工程学院学报. 2012（02）
[5] 袁子鹄.论南宁市长湖路西段道路工程外观控制措施[J]. 大众科技. 2014（10）
[6] 杭淼，韩殿牧原.浅析公路工程施工中的试验检测[J]. 中国证券期货. 2012（05）