有色金屬材料與工程

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有色金屬材料與工程范文第1篇

關(guān)鍵詞　中國 新加坡 材料學(xué)科 對比

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀70年代，人們把信息、材料和能源作為社會文明的支柱。80年代，隨著高技術(shù)群的興起，又把新材料與信息技術(shù)、生物技術(shù)并列作為新技術(shù)革命的重要標志。現(xiàn)代社會，材料已成為國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活的重要組成部分。材料科學(xué)與工程是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，是航天、航空、信息、國防等高新技術(shù)進步的基礎(chǔ)。該專業(yè)培養(yǎng)從事金屬、無機非金屬、高分子材料的制備與加工和電子封裝技術(shù)領(lǐng)域的高級研究和工程技術(shù)人才。以材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)學(xué)習材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論和實驗技能，并將其應(yīng)用于材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面研究的學(xué)科。國內(nèi)外材料科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)置也存在很大差異。

一、新加坡材料科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置特點

材料科學(xué)與工程的專業(yè)設(shè)置一般分為寬口徑和窄口徑兩種模式，新加坡南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)置采取寬口徑的模式，專業(yè)設(shè)置與學(xué)院的科研緊密掛鉤，材料科學(xué)與工程學(xué)院只設(shè)置材料科學(xué)與工程一級專業(yè)，不在劃分二級專業(yè)方向，學(xué)生在一二年級進行相應(yīng)的公共課程學(xué)習后，學(xué)院根據(jù)老師的科研方向，設(shè)置不同的課程，課程涉及到聚合物材料與器件、能源材料去器件、電子材料與器件、納米材料與器件等，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)的專業(yè)課程。

高校不僅要傳授學(xué)生專業(yè)知識，更應(yīng)該加強學(xué)生動手能力方面的能力培養(yǎng)，新加坡南洋理工大學(xué)為了提高學(xué)生的動手能力，學(xué)校設(shè)置不同的研究項目并給與相應(yīng)的資金資助，讓學(xué)生提前進入實驗室，參與到教授的科研工作中，培養(yǎng)學(xué)生對科研的興趣。

新加坡是一個以石油化工、船舶制造、電子電器、生物制藥等產(chǎn)業(yè)為主的國家，相應(yīng)的學(xué)科建設(shè)與本國的經(jīng)濟發(fā)展緊密結(jié)合。新加坡的材料學(xué)科專業(yè)設(shè)置與建設(shè)充分結(jié)合其經(jīng)濟的發(fā)展，為本國的經(jīng)濟發(fā)展輸送了大量的專業(yè)能力扎實，動手能力強的現(xiàn)代化材料科學(xué)與工程方面的人才。

二、我國材料科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置特點

我國的材料學(xué)科最初沿襲蘇聯(lián)體制，專業(yè)劃分很細，涉及材料的專業(yè)超過20個，如硅酸鹽工程、無機非金屬材料、建筑材料、電子材料及元器件、鋼鐵冶金、有色冶金、粉末冶金、金屬材料及熱處理等。1998年，教育部對本科專業(yè)目錄進行調(diào)整，將上述20余個專業(yè)合并為冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學(xué)等6個專業(yè)，同時在引導(dǎo)性專業(yè)目錄中提出材料科學(xué)與工程專業(yè)。

“九五”期間，教育部面向21世紀教改計劃“工科材料類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究與實踐”項目的研究認為，以材料科學(xué)與工程一級學(xué)科為基礎(chǔ)，按二級學(xué)科設(shè)置工科材料類專業(yè)的思路是完全符合中國的國情，切實可行的。不同的學(xué)校可根據(jù)不同的類型、不同的辦學(xué)條件按一級學(xué)科、二級學(xué)科、三級學(xué)科設(shè)置不同專業(yè)并選擇確定不同的培養(yǎng)模式。培養(yǎng)模式的選擇和確定首先可根據(jù)各個學(xué)校的教學(xué)軟件和硬件條件，或是按是否“211工程”重點大學(xué)或?qū)W科，劃分研究型大學(xué)和技術(shù)型的大學(xué)，前者著重培養(yǎng)高層次的研究型人才，后者重點培養(yǎng)工藝工程師和高等職業(yè)技術(shù)人才。在同一所大學(xué)中，通過大二后的分流教育使一部分學(xué)生直接面向技術(shù)和應(yīng)用型工作，一部分學(xué)生則為繼續(xù)深造側(cè)重基礎(chǔ)科學(xué)研究的教育。

三、廣西地方高校材料科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置的思考

地方院校是我國高等學(xué)校的重要組成部分，已經(jīng)成為我國實施大眾化高等教育的生力軍并發(fā)揮著越來越重要的作用。正確認識學(xué)校所處的社會環(huán)境、在高等教育中的角色和自身條件，進行科學(xué)合理的學(xué)科定位，是地方本科院校健康、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的根本保證，也是地方本科院校當前必須迅速解決的重要問題。廣西地處嶺南有色金屬帶，鋁、銦、錳、鋅、銻、鎢、鈮、鉭、重稀土、輕稀土等有色金屬礦產(chǎn)具有明顯優(yōu)勢，有色金屬產(chǎn)業(yè)已成為廣西國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)。但2009年《有色金屬產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》指出我國有色金屬產(chǎn)業(yè)存在的深層次矛盾仍很突出，部分產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，產(chǎn)業(yè)布局亟待調(diào)整，產(chǎn)業(yè)集約化程度低，資源保障程度不高，自主創(chuàng)新能力不強，再生利用水平較低，淘汰落后產(chǎn)能任務(wù)艱巨。廣西有色金屬資源目前主要作為金屬原材料或初級礦產(chǎn)品外銷，資源沒有得到科學(xué)、高效的利用。因此，廣西高校應(yīng)加強相應(yīng)的有色金屬資源方面的人才培養(yǎng)。

《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》、《國家十一五科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》已將新材料定為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，加大了對新材料的支持力度，把新材料產(chǎn)業(yè)列為支柱產(chǎn)業(yè)和重點高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，予以精心培育和重點支持。隨著廣西北部灣發(fā)展戰(zhàn)略一級廣西千億元產(chǎn)業(yè)項目的順利實施，為廣西工業(yè)的發(fā)展提供了巨大的發(fā)展機遇，同時也為廣西高等院校特色專業(yè)建設(shè)提供了更廣闊的空間。在這一背景下，如何發(fā)揮地域優(yōu)勢、密切廣西的有色金屬產(chǎn)業(yè)，建設(shè)具有地方特設(shè)的材料科學(xué)與工程專業(yè)是一個需要積極探索的重要課題，具有十分重要的理論和實踐意義。因此，探索材料科學(xué)與工程特色專業(yè)建設(shè)的途徑，并找到適合我區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與我校學(xué)科持續(xù)發(fā)展的人才培養(yǎng)模式，不僅可為我區(qū)新專業(yè)的設(shè)置提供客觀依據(jù)，同時對加快新建本科專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

四、結(jié)束語

我國材料科學(xué)與工程的專業(yè)設(shè)置具有自己的優(yōu)勢和特色，但是需要充分借鑒國外的相關(guān)經(jīng)驗，取其精華，只有這樣，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的材料科學(xué)專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]林金輝，汪　靈，邱克輝，陳善華，葉巧明，沈忠民.材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程體系和實驗教學(xué)體系建設(shè).高等教育研究，　2007，　24（2）：　54-56.

[2]天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)改革小組.面向未來的材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革與實踐，.高等工程教育研究，　2005，　增刊，24-30.

[3]陳益蘭，　曹德光.無機非金屬材料專業(yè)教學(xué)改革的探索.廣西大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），　2002，　27（增刊）：46-48.

作者簡介：

有色金屬材料與工程范文第2篇

關(guān)鍵詞：有色金屬；稀土元素；化學(xué)分析；合金；金屬材料 文獻標識碼：A

中圖分類號：O65 文章編號：1009-2374（2015）22-0054-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.027

1 有色金屬中稀土元素的作用

1.1 稀土通過化學(xué)反應(yīng)可以改變有色金屬中雜質(zhì)的存在狀態(tài)

有色金屬中經(jīng)常有金屬雜質(zhì)或非金屬雜質(zhì)，稀土元素可以和這些雜質(zhì)金屬進行反應(yīng)，比如與鐵、硅等形成不同的化合物，這樣就可以改變鋁金屬固有的固溶方式，導(dǎo)致它的電阻率不斷降低。又比如稀土元素與非金屬元素因為化學(xué)反應(yīng)生成高熔點的化合物，這樣就導(dǎo)致有色金屬的晶粒網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行了細化，有效地穩(wěn)定了晶界，從而形成高熔點的金屬間化合物，提高了有色金屬的綜合性能。

1.2 稀土元素的加入可以降低有色金屬中氫的含量

因為氫，特別是融入液態(tài)金屬的氫，會以原子態(tài)的形式存在，然后變成高分子，導(dǎo)致有色金屬材料出現(xiàn)裂紋等問題，嚴重降低綜合性能，并且損害其加工過程，所以減少有色金屬中氫的含量越來越引起科學(xué)家的關(guān)注。正因為如此，添加適量的稀土元素可以有效地減少氫的含量，比如有研究表明，0.1%～0.3%的稀土可以明顯降低鋁和其合金中氫的含量，達到了非常好的減氫

效果。

1.3 稀土元素能改變合金的表面張力

研究表明，只要基體的表面張力有所降低，就可以有效提高金屬或者合金的成型性和鑄造性，金屬的成型性和鑄造性是衡量金屬及其合金的性能的有效標準之一，大量的文獻表明，在鋁和鋁合金中添加適量的稀土可以有效降低表面張力。

1.4 稀土的加入可以改變有色金屬及其合金的耐高溫氧化和耐腐蝕性能

有文獻報道，將多種稀土進行混合，然后添加到鋁中進行試驗，研究結(jié)果表面，凡是添加了稀土元素的鋁無論是在人造海水還是含鹽水中，其耐腐蝕性和耐高溫氧化都要比沒有添加稀土的鋁金屬好，這個試驗可以看出適量稀土混合物的加入可以有效改變有色金屬及其合金的耐高溫氧化和耐腐蝕性能，而耐高溫氧化和耐腐蝕性能是衡量有色金屬及其合金的又一有效標準。

2 有色金屬中稀土元素的化學(xué)分析及應(yīng)用

2.1 鋁合金中稀土元素的化學(xué)分析及應(yīng)用

利用電化學(xué)測試的方法，用鋁合金作為電極，將氫氧化鉀作為稀土元素化學(xué)分析的介質(zhì)，對比純鋁、鋁合金在稀土元素溶液中的電化學(xué)，看試驗樣品，通過試驗可以發(fā)現(xiàn)：（1）稀土元素的加入很大程度上限制了鋁離子發(fā)生電離，從而提高了鋁合金的耐腐蝕性能；（2）稀土元素的加入有效地抑制了放電現(xiàn)象，從而使合金更加均勻；（3）稀土元素的加入降低了鋁作為電極反應(yīng)的極化能力，從減少正差異效應(yīng)的角度來提高了鋁合金的穩(wěn)定性，從而全方面地提高了有色鋁金屬合金的綜合性能。

通過對相關(guān)樣品的表征分析，可以發(fā)現(xiàn)稀土的加入可以幫助化學(xué)反應(yīng)，形成大量的稀土――鋁化合物，這些化合物的生成能有效提高合金的強度，同時稀土元素也可以單獨對鋁合金起到強化和凈化的作用，從降低鋁合金偏析問題出現(xiàn)頻率的角度出發(fā)，提高高溫強度。由于稀土的加入可以有效提高鋁合金的性能，所以目前鋁合金中稀土元素的化學(xué)分析及應(yīng)用最為廣泛地被應(yīng)用于各個方面。

2.2 銅合金中稀土元素的化學(xué)分析及應(yīng)用

利用硝酸點滴法，通過正交實驗，在恒溫的條件下，獲取優(yōu)質(zhì)的鈍化硝酸實驗液體，借助SEM環(huán)境，分析薄膜的性能，檢測稀土元素的添加對于薄膜的影響，大量的實驗可以發(fā)現(xiàn)，稀土的添加可以提高銅合金的耐腐蝕性。特別引起科學(xué)家關(guān)注的是銅合金中對稀土La鹽的利用比較廣泛，所以在大電流和高壓條件下，經(jīng)常會采用稀土銅合金鑄造。

2.3 鎢合金中稀土元素的化學(xué)分析及應(yīng)用

隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，鎢合金因為其良好的熱穩(wěn)定性、高強度、低蒸汽壓和良好的延展性等綜合的優(yōu)良性能被廣泛地應(yīng)用于航天航空、冶金等眾多工業(yè)領(lǐng)域，但是與此同時鎢合金也有它的缺點，比如再結(jié)晶溫度低、高溫強度低等，而稀土元素的加入，因為它作為金屬的維生素的原因，可以有效地細化晶粒，從而使得鎢合金的性能得到較大程度的改善。

目前稀善鎢合金主要有以下兩種：

第一，稀性鎢-銅合金電觸頭材料，鎢-銅合金雖然結(jié)合了高耐壓性和耐電燒蝕性，但是卻缺乏結(jié)合力，局域性能不均勻，所以添加適量的稀土金屬，從微觀角度表征，發(fā)現(xiàn)大量的稀土元素使得基體的晶粒更加分散，達到細化晶粒的作用，同時不同稀土元素以不同的添加方式和不同的添加量加入的鎢-銅合金中，起到的改性效果也是不同的。當然隨著鎢-銅合金材料的進一步開發(fā)，現(xiàn)代工業(yè)對鎢-銅合金的質(zhì)量和性能也提出了更高的要求，而采用鎢-銅合金中稀土元素的化學(xué)分析及其應(yīng)用也會有更廣闊的研究前景。

第二，稀性鎢-鎳-鐵（銅）合金，就我國的工業(yè)發(fā)展水平而言，鎢-鎳-鐵（銅）合金是我國工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的鎢合金，它雖然具有高強度的抗拉性、彈性，而且沒有磁性等特點，這些特點使得它在精密儀器工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用，但是隨著我國科學(xué)的進步，對它性能的要求也越來越高。大量的科學(xué)研究表明，稀土的加入可以細化鎢-鎳-鐵（銅）合金的顯微組織結(jié)構(gòu)，同時可以有效提高鎢-鎳-鐵（銅）合金的強度和拉伸率，值得一提的是，不同的稀土元素對鎢-鎳-鐵（銅）合金性能的改變是不一樣的。總而言之，鎢基復(fù)合稀土材料的的確確是隨著我國科學(xué)水平提高而研發(fā)的新型材料，它在原有鎢合金優(yōu)良的綜合性能的基礎(chǔ)上，又利用稀土元素的化學(xué)分析的作用機制，有效提高了相應(yīng)的性能，相信在未來，鎢基復(fù)合稀土材料會有更為廣闊的研究

前景。

2.4 鎂合金中稀土元素的化學(xué)分析及應(yīng)用

鎂合金中稀土元素具有除氫、除氧、除硫、除鐵、除夾雜物的作用，達到除氣精練、凈化熔體的效果；鎂合金因為有良好的強度、韌性的性能，所以被廣泛應(yīng)用于汽車航天等行業(yè)，而稀土元素的加入可以提高鎂合金的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

總而言之，稀土元素作為金屬材料的維生素，可以有效提高有色金屬及其合金的強度，細化有色金屬的晶粒，同時大量的研究和實踐應(yīng)用表面，稀土元素的加入在鎂合金、鋁合金、銅合金和鎢合金中都取得了很好的時間效果，因此應(yīng)當加強有色金屬中稀土元素的化學(xué)分析及其應(yīng)用的研究力度，從理論的角度分析有色金屬中稀土元素的作用，從物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、工藝性能等多方面角度，探討稀土元素的加入對有色金屬性能改變的機理。

參考文獻

[1] 王榮濱.稀土鋁合金的研究與應(yīng)用[J].有色金屬加工，2007，（2）.

[2] 黎業(yè)生，董定乾，吳子平.稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J].輕合金加工技術(shù)，2006，（4）.

[3] 孫偉成，張淑榮.稀土元素在鋁合金中的合金化作用[J].兵器材料科學(xué)與工程，2000，（2）.

有色金屬材料與工程范文第3篇

石化工業(yè)：力爭到2015年，全行業(yè)有效供應(yīng)能力進一步增強。產(chǎn)業(yè)規(guī)模水平進一步提升，行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，空間區(qū)域布局更加合理，自主創(chuàng)新水平和科技貢獻率大幅提高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁和風險應(yīng)對能力顯著增強，初步實現(xiàn)我國石化工業(yè)由大變強。

“十二五”期間，石化工業(yè)要以轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式為主線，大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增強自主創(chuàng)新能力，加強技術(shù)改造，積極發(fā)展高端石化產(chǎn)品，改善品種質(zhì)量，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，推動節(jié)能減排，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，提高資源能源利用效率，促進石化工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。“十二五”時期，要通過實施烯烴重大工程、高端化工產(chǎn)品創(chuàng)新工程、化肥農(nóng)藥結(jié)構(gòu)調(diào)整工程、危化品本質(zhì)安全提升工程和節(jié)能減排綜合利用工程，推動行業(yè)技術(shù)進步，加快淘汰落后產(chǎn)能，規(guī)范建設(shè)化工園區(qū)，引導(dǎo)煤化工有序發(fā)展。

鋼鐵工業(yè)：力爭到2015年，全行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得顯著進展，核心競爭力有較大提高。

目前，我國粗鋼產(chǎn)量占世界的46.6％，已經(jīng)形成了資源型和市場型相結(jié)合的布局，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，節(jié)能減排成效顯著，一批大型企業(yè)集團發(fā)展壯大。“十二五”時期，面對結(jié)構(gòu)性矛盾突出、能源消耗量大、鐵礦石保障能力不足等深層次問題和加快轉(zhuǎn)變鋼鐵工業(yè)發(fā)展方式的要求，鋼鐵工業(yè)要以調(diào)整結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級為主線，加強節(jié)能減排，完善資源保障體系，推動技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，在保障國民經(jīng)濟和社會發(fā)展需求的同時，著力提高產(chǎn)業(yè)素質(zhì)。同時，要通過落實產(chǎn)業(yè)政策、健全標準體系等措施，突出抓好淘汰落后、兼并重組和技術(shù)改造等工作，積極發(fā)展短缺關(guān)鍵品種，全面提高鋼材實物質(zhì)量，統(tǒng)籌重大項目布局，加快產(chǎn)業(yè)整合步伐。

有色金屬工業(yè)：力爭到2015年，全行業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，節(jié)能減排取得明顯成效，資源保障程度進一步提高，技術(shù)創(chuàng)新能力顯著增強，主要技術(shù)經(jīng)濟指標達到世界領(lǐng)先水平，總體實力躍升至世界前列，為實現(xiàn)有色金屬工業(yè)由大到強的轉(zhuǎn)變奠定堅實基礎(chǔ)。

“十二五”期間，有色金屬工業(yè)要堅持控制總量與優(yōu)化結(jié)構(gòu)相結(jié)合、兼并重組與優(yōu)化布局相結(jié)合、開發(fā)國內(nèi)資源與國外資源相結(jié)合、自主創(chuàng)新與技術(shù)改造相結(jié)合、資源開發(fā)與節(jié)約利用相結(jié)合的原則，促進產(chǎn)業(yè)改造提升，著力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式。要嚴格控制冶煉產(chǎn)能過快增長，加速淘汰落后產(chǎn)能，推進兼并重組，鼓勵煤、電、鋁跨行業(yè)重組。要不斷加強技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新，重點開發(fā)滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需求的輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)材料、信息功能材料、高純材料、稀土材料等制備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，著力提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次。要積極發(fā)展精深加工，加強再生金屬回收，促進節(jié)能減排和資源綜合利用，鼓勵在優(yōu)勢地區(qū)打造一批深加工產(chǎn)業(yè)基地，建設(shè)一批再生有色金屬示范工程。

建材工業(yè)：力爭到2015年，全行業(yè)走出一條節(jié)能、環(huán)保、低碳的創(chuàng)新型發(fā)展道路，全面提高發(fā)展質(zhì)量和效益，促進行業(yè)健康發(fā)展。

“十二五”期間，建材工業(yè)要積極推進結(jié)構(gòu)調(diào)整，嚴格控制總量，防止盲目擴張和重復(fù)建設(shè)，加快淘汰落后產(chǎn)能。要推進產(chǎn)品深加工，積極發(fā)展節(jié)能環(huán)保、保溫隔熱等新型建材。要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展。積極發(fā)展第三方物流等建材生產(chǎn)服務(wù)業(yè)。要加快技術(shù)進步和技術(shù)改造，加大自主創(chuàng)新，支持符合國家產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃布局的企業(yè)，以質(zhì)量品種、節(jié)能降耗、環(huán)境保護、改善裝備、安全生產(chǎn)等為重點，進行技術(shù)改造升級。要大力實施節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟，推廣先進節(jié)能技術(shù)，實施節(jié)能改造，全面提高建材產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的能效水平，重點推進以水泥、水泥混凝土及其制品、墻體材料等行業(yè)資源綜合利用。

有色金屬材料與工程范文第4篇

需求生變

目前，有色金屬行業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)需求增速放緩的挑戰(zhàn)。據(jù)了解，10種有色金屬產(chǎn)量年均增速從“十一五”期間的13.7%降至“十二五”期間的10.4%，基本保持了高速增長，但2015年增速降為5.8%，2016年前9個月僅為0.9%。

“十三五”期間，隨著全球經(jīng)濟低迷和我國經(jīng)濟進入新常態(tài)，有色金屬需求萎縮將進一步顯現(xiàn)，價格波動趨勢受各國貨幣政策分化影響大于市場供需的影響，企業(yè)決策難度加大，產(chǎn)業(yè)運行總體壓力將明顯增加，有色金屬行業(yè)發(fā)展速度由高速轉(zhuǎn)為中高速，銅、鋁、鉛、鋅等主要品種消費增速將由高速轉(zhuǎn)為中低速，控產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)、提質(zhì)增效，推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革將是行業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)。

在告別規(guī)模擴張階段的同時，行業(yè)高端需求顯現(xiàn)了巨大潛力。“十二五”期間，有色金屬行業(yè)深加工實現(xiàn)產(chǎn)量、效益雙增長，利潤占全行業(yè)比重由2010年的32%提高到2015年的60%，我國銅材、鋁材產(chǎn)量年均增速分別為16.9%和10.2%，高端精深加工裝備達到世界先進水平。但由于產(chǎn)品質(zhì)量均一性差、智能化水平低，大飛機、集成電路用關(guān)鍵材料仍依賴進口。“十三五”期間，隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及國防科技工業(yè)的快速發(fā)展，以及消費個性化、高端化對有色金屬增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌提出更高要求，有色金屬作為重要支撐材料依然存在較大發(fā)展空間，高端精深加工將成為推動行業(yè)發(fā)展的主要增長極，實現(xiàn)高端供給“補短板”將是行業(yè)提質(zhì)增效的主攻方向。

此外，資源環(huán)境約束更為突出，行業(yè)可持續(xù)發(fā)展任務(wù)艱巨。目前，國內(nèi)銅、鋁、鎳等原料對外依存度分別為73%、45%和86%。近年來，受資源出口國政策變化、法律約束和基礎(chǔ)設(shè)施薄弱等影響，進口資源面臨新的不確定因素，特別是我國鋁行業(yè)發(fā)展受到國際社會的普遍關(guān)注。同時，國際氣候變化和碳排放形勢將日益嚴峻，行業(yè)發(fā)展還面臨尾礦及赤泥等冶煉渣治理難、重金屬污染防治以及城區(qū)企業(yè)環(huán)保搬遷等突出問題，綠色發(fā)展任務(wù)艱巨。“十三五”期間必須利用好兩個市場、兩種資源，加快“一帶一路”沿線勢產(chǎn)能和高端產(chǎn)業(yè)合作，謀求產(chǎn)業(yè)發(fā)展新空間。

路徑規(guī)劃

針對行業(yè)發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新能力不足、結(jié)構(gòu)性矛盾依然突出、環(huán)境保護壓力加大、資源保障基礎(chǔ)薄弱等問題，《規(guī)劃》提出，“十三五”有色金屬工業(yè)發(fā)展要以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和擴大市場需求為主線，培育發(fā)展新產(chǎn)品、新技術(shù)、生產(chǎn)型服務(wù)等新動能，改造提升冶煉傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢，實施高端材料、綠色發(fā)展、兩化融合、資源保障、國際合作等重點任務(wù)和重大工程，加強降成本、增效益等重大措施保障，著力構(gòu)建以“高端、智能、綠色、服務(wù)”為方向的新型制造業(yè)，實現(xiàn)2020年初步建成有色金屬工業(yè)強國的目標。

針對部分行業(yè)冶煉及低端加工產(chǎn)能過剩、無序競爭加劇、高端產(chǎn)品短缺、企業(yè)成本壓力日益增加等突出矛盾和問題，《規(guī)劃》提出，將力爭從減少低效供給、擴大有效和中高端供給、通過體制機制改革降成本等方面推動有色金屬行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

近年來，由于全球經(jīng)濟復(fù)蘇緩慢和市場需求低迷，考慮到目前的產(chǎn)能規(guī)模和“十三五”總體需求增速放緩的形勢，《規(guī)劃》提出要嚴控銅、電解鋁、鉛、鋅、鎂等冶煉產(chǎn)能擴張，尤其是電解鋁要嚴格落實等量或減量置換方案。

發(fā)展新材料是有色金屬行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重點，是實現(xiàn)“補短板”、打造產(chǎn)業(yè)新增長點的主要途徑。有色金屬材料品種眾多，《規(guī)劃》堅持立足關(guān)鍵領(lǐng)域需求、突出重點產(chǎn)品的原則，并結(jié)合新一代信息技術(shù)、航空航天等重點領(lǐng)域以及國防工業(yè)發(fā)展需求和前期開展的鋁材上下游合作、鈦產(chǎn)業(yè)及有色電子材料專題研究等工作，凝練出高性能輕合金、有色電子材料等四大高端材料主要發(fā)展方向，并明確了具體品種。

有色金屬材料與工程范文第5篇

【Abstract】The teaching statute and problems in materials preparation technology for metallurgical engineering are analyzed. The key measures in the reform of teaching contents and methods are introduced. Based on the virtual simulation， the modes in teaching and practice are innovated to meet the development of new engineering course.

【Key words】Metallic metallurgical engineering； Teaching reform； Virtual simulation； Innovation

全面深化教育改革向素質(zhì)教育推進、發(fā)展，逐漸形成了以就業(yè)為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、以創(chuàng)新能力為本位的教學(xué)理念[1]。而教學(xué)理念和教學(xué)模式的新穎程度是目前眾多具有服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特色的高等工科院校在專業(yè)課教學(xué)過程中需要加以重視的核心問題，亟待探索解決傳統(tǒng)、單一教學(xué)模式和方法的新舉措。因此，針對金屬冶金工程方向材料制備技術(shù)的性質(zhì)、特點與重要地位，分析課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合我校新建立的虛擬仿真平臺，提出能夠切實改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的關(guān)鍵措施。

1 教學(xué)與實習現(xiàn)狀及存在的問題

材料制備技術(shù)是金屬冶金工程方向的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是使學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論與專業(yè)技能，培養(yǎng)專門技術(shù)人才和創(chuàng)新型人才。該課程集理論、操作和應(yīng)用于一體，涉及材料制備原理、設(shè)備及工藝等方面[2]。目前主要是單一課堂講授為主的靜態(tài)教學(xué)，學(xué)生處于被動接受狀態(tài)，創(chuàng)新思維和能力得不到訓(xùn)練、提高。

材料制備技術(shù)所涉及的加工工藝流程繁雜，充斥著諸如難聞氣味的污染物、高危化學(xué)品等因素[3]。在工廠實習環(huán)節(jié)中為了學(xué)生安全考慮，原有的知識應(yīng)用與實踐純粹變成了走馬觀花式的觀摩過程，學(xué)生只能看到整個工藝的簡單流程，無法近距離接觸到一些實際現(xiàn)象，也無法體會涉及的科學(xué)問題，制約了學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維的提高。目前的教學(xué)方法與實習模式已不適應(yīng)新形勢下的要求，改革與創(chuàng)新勢在必行。

2 教學(xué)改革的關(guān)鍵措施

2.1 改革課程內(nèi)容的側(cè)重點

材料制備技術(shù)既涉及了物理和化學(xué)的知識，又涵蓋了冶金、鑄造、塑性變形、熱處理等材料科學(xué)知識，對授課教師的有效教學(xué)和學(xué)生的高效消化、吸收非常不利[2]。對于我校這類具有服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特色的高等工科院校而言，應(yīng)該結(jié)合廣西有色金屬資源冶煉、加工和產(chǎn)業(yè)化的區(qū)域優(yōu)勢，課程改革要側(cè)重于有色金屬材料制備理論、方法和技術(shù)方面，突出鋁合金、鎂合金以及鋁基復(fù)合材料的冶煉、鑄造和深加工內(nèi)容。課程內(nèi)容核心要緊密圍繞在區(qū)內(nèi)具有行業(yè)特色的南南鋁等大型企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用周圍，應(yīng)切實結(jié)合廠實際應(yīng)用的工藝技術(shù)，講授一些新知識，解決一些新問題，達到促進行業(yè)長遠發(fā)展的目的。

2.2 改革教學(xué)方法

材料制備技術(shù)應(yīng)適當去理論化，突出實踐性，追求主動性，開拓獨立思考的空間，形成以提高學(xué)生創(chuàng)新能力為本位的教學(xué)理念與方法。將3D動畫等多媒體技術(shù)融入傳統(tǒng)的授課方法中，交叉運用案例式、互動式、討論式等教學(xué)模式，著重解決教學(xué)重點、難點[3-4]。充分利用先進的計算機仿真技術(shù)，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+材料制備技術(shù)”。針對相對復(fù)雜的鑄造、塑性加工和熱處理，通過建模仿真模擬金屬構(gòu)件的微觀組織演變規(guī)律，實現(xiàn)對組織、宏觀尺寸、工藝參數(shù)的優(yōu)化，讓學(xué)生對課程知識加以深入理解、運用。

2.3 加強交流合作

為了突出學(xué)生的應(yīng)用與實踐能力和創(chuàng)新思維，要形成以加強科研、學(xué)術(shù)交流改革教學(xué)的新思路。帶領(lǐng)學(xué)生參與有色金屬材料冶煉、鑄造、變形加工或熱處理等方面的科研項目，與授課教師或研究生交流合作，對涉及的知識運用加以深化。在實踐中對項目的知識內(nèi)容進行提煉，申報“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”，對團隊合作、科學(xué)問題提煉、項目撰寫和答辯過程具有更深刻認識，激發(fā)對材料制備技術(shù)的學(xué)術(shù)熱情[2]。

3 虛擬仿真型創(chuàng)新實習模式

虛擬仿真型實習模式是指充分利用信息化的技術(shù)優(yōu)勢，以三維立體造型和數(shù)值編程建模模擬實際加工工序，結(jié)合現(xiàn)有實驗室條件達到數(shù)值模擬+實驗驗證的實習目的。該模式應(yīng)該貫穿在材料制備技術(shù)中，指導(dǎo)學(xué)生主動使用Python編程語言、MatLab編程軟件、ProE三維造型軟件，在Procast、Deform等虛擬仿真平臺上進行二次開發(fā)，完成課程中涉及的加工工藝，善于發(fā)掘、分析和解決問題。

在虛擬仿真后的實驗驗證環(huán)節(jié)，以我校金屬冶金材料加工專業(yè)為例，集成了鋁、鎂等有色金屬冶煉、鑄造、軋制、退火處理等實習環(huán)節(jié)所需的各類設(shè)備。在課程實習過程，讓6名學(xué)生為一組，對設(shè)備、工藝路線和工藝參數(shù)確定等完全交給學(xué)生自主完成。確立了大致的實習實驗方案：以5系A(chǔ)l-Mg鋁合金為例，經(jīng)730℃冶煉后，在620℃澆鑄板坯，待冷至室溫后截取鑄坯試樣、均勻化和軋制試樣，鑄態(tài)板坯厚為10.3mm，425℃均勻化，保溫1h，425℃熱軋，熱軋7道次試樣厚為6.5mm，冷軋一道次厚為6mm，軋制速度為17r/min，然后截取樣品，分別在350℃和180℃進行退火處理，保溫1h。

通過學(xué)生虛擬仿真+自主型實習，對退火后的樣品進行再結(jié)晶和回復(fù)的探究，體現(xiàn)了學(xué)生對專業(yè)知識的運用。結(jié)合鑄坯、均勻化及退火微觀組織結(jié)果，逆向探究設(shè)備選型和工藝參數(shù)的設(shè)?是否合理。