材料開(kāi)題報(bào)告

時(shí)間：2025-07-05 09:11:39 小英開(kāi)題報(bào)告我要投稿

材料開(kāi)題報(bào)告范文（通用5篇）

　　想做一份本科開(kāi)題報(bào)告，你知道要怎么寫嗎?下面是為大家?guī)?lái)的材料開(kāi)題報(bào)告范文，希望可以幫助大家。

材料開(kāi)題報(bào)告范文（通用5篇）

　　材料開(kāi)題報(bào)告 1

　　一、研究背景

　　本課題為注塑設(shè)計(jì)，模具作為一種高附加值和密集型，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)是衡量一個(gè)國(guó)家制作業(yè)水平高低的重要標(biāo)志之一，而本題的研究將涉及一些二維及三維軟件軟件的應(yīng)用，如AutoCad等，以及相關(guān)軟件的應(yīng)用。在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著制品在機(jī)械、電子、交通、國(guó)防、農(nóng)業(yè)、等各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加，塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。同時(shí)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還設(shè)計(jì)模流分析及數(shù)控加工。因此通過(guò)本次設(shè)計(jì)將對(duì)我所學(xué)的知識(shí)鞏固及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決解決實(shí)際問(wèn)題有著深遠(yuǎn)的意義。

　　二、文獻(xiàn)綜述

　　模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，本文分析和總結(jié)了塑料模設(shè)計(jì)的原理、特點(diǎn)及塑料模具的分類。隨著模具CAD/CAM/CAE技術(shù)日趨成熟，CAD/CAM/CAE技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)和模具凹凸模的自動(dòng)編程數(shù)控加工中，本文對(duì)CAD/CAM/CAE技術(shù)中的常用軟件UG及MoldFlow的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。

　　1前言

　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。模具CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展，軟件，硬件水平的進(jìn)一步完善，為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來(lái)了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化，集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。

　　2注塑模簡(jiǎn)介

　　注塑成型又稱注塑模具，是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，并且能夠成功地將某些熱固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各種形狀的塑料制品，其優(yōu)點(diǎn)包括成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的制品，且生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因而廣泛應(yīng)用在塑料制品生產(chǎn)當(dāng)中。

　　2、1注塑成型原理及特點(diǎn)

　　塑料的注塑成型過(guò)程，就是借助螺桿或柱塞的推力，將已塑化的塑料熔體以一定的壓力和速度注入模具型腔內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷卻固化定型后開(kāi)模而獲得制品。因此，可以說(shuō)注塑成型在塑料裝配生產(chǎn)中具有重要地位。

　　2、1、1注塑成型原理

　　注塑成型所用的模具即為注塑模（也稱為注射模），注塑成型的原理（以螺桿式注射機(jī)為例）。首先將顆�；蚍蹱畹乃芰霞尤肓隙罚缓筝斔偷酵鈧�(cè)裝有電加熱的料筒中塑化。螺桿在料筒前端原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使被加熱預(yù)塑的塑料在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下通過(guò)螺旋槽輸送至料筒前端的噴嘴附近。螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)使塑料進(jìn)一步塑化，料溫在剪切摩擦熱的作用下進(jìn)一步提高并得以均勻化。當(dāng)料筒前端堆積的熔體對(duì)螺桿產(chǎn)生一定的壓力時(shí)（稱為螺桿的背壓），螺桿將轉(zhuǎn)動(dòng)后退，直至與調(diào)整好的行程開(kāi)關(guān)接觸，從而使螺母與螺桿鎖緊。具有模具一次注射量的塑料預(yù)塑和儲(chǔ)料過(guò)程結(jié)束。

　　這時(shí)，馬達(dá)帶動(dòng)氣缸前進(jìn)，與液壓缸活塞相連接的螺桿以一定的速度和壓力將熔料通過(guò)料筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合模具型腔中。熔體通過(guò)噴嘴注入閉合模具型腔后，必須經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓，熔融塑料才能冷卻固化，保持模具型腔所賦予的形狀和尺寸。當(dāng)合模機(jī)構(gòu)打開(kāi)時(shí)，在推出機(jī)構(gòu)的作用下，即可頂出注塑成型的塑料制品。

　　2、1、2注塑模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

　　塑料注塑模能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或帶嵌件的塑料制件。在注塑件生產(chǎn)中，通常以最終塑料制品的質(zhì)量來(lái)評(píng)價(jià)模具的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。

　　注塑件質(zhì)量包括表現(xiàn)質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。表現(xiàn)質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)為塑件的形狀和尺寸精度，包括注塑件的表面粗糙度和表現(xiàn)缺陷狀況。常見(jiàn)的表現(xiàn)缺陷有凹陷、氣孔、無(wú)光澤、發(fā)白、銀紋、剝皮、暗斑紋、燒焦、裂紋、翹曲、溢料飛邊或可見(jiàn)熔合縫等。內(nèi)在質(zhì)量也就是性質(zhì)質(zhì)量，包括熔合縫強(qiáng)度、殘余應(yīng)力、密度和收縮等。

　　先進(jìn)的模具必須在使用壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量，并需要具備良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就要求模具動(dòng)作可靠，自動(dòng)化程度高，熱交換效率好，成型周期短。其次，合理選用模具材料，恰當(dāng)確定模具制造精度，簡(jiǎn)化模具加工工藝，降低模具的制造成本亦十分重要。

　　2、2注塑模具分類

　　凡是注塑模具，均可分為動(dòng)模和定模兩大部件。注塑充模時(shí)，動(dòng)模與定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模與定模分離并取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定模板上，而動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。按照模具上各個(gè)零件的功能劃分，注塑模具主要由以下7個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成：

　　1、成型零件成型零件是指構(gòu)成型腔、直接與熔體相接觸并分型塑料制件的零件。成型零件通常包括凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。

　　2、澆注系統(tǒng)將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分

　　3、流道、澆口和冷料井組成。

　　4、導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)為確保動(dòng)模和定模在閉合時(shí)能夠準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對(duì)中，通常需要在動(dòng)模和定模上分別設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。如果使用的是深腔注塑模，那么還需要在主分型面上設(shè)置錐面定位。有時(shí)為保證脫模機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)和復(fù)位，還需要設(shè)置導(dǎo)向零件。脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)是指在開(kāi)模過(guò)程的后期將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)由頂桿、拉料桿、頂出固定板、頂出板和回程桿組成。

　　5、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)帶有側(cè)凹槽或側(cè)孔的塑件在脫出模具之前，必須先進(jìn)行側(cè)向分型，或者拔出側(cè)向凹模或抽出側(cè)型芯。

　　6、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿足注塑工藝對(duì)模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。冷卻模具時(shí)，通常是在模板內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水道，而加熱則是在模具內(nèi)或周邊安裝電加熱元件。具有特殊要求的注塑模，還需要配備模溫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

　　7、排氣系統(tǒng)為了在注塑充模過(guò)程中將型腔內(nèi)原有空氣排出，通常在分型面處開(kāi)設(shè)排

　　氣槽。由于小型腔排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可以利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間的間隙排氣，而大型注塑模則需要預(yù)先設(shè)置專用排氣槽。

　　3UG/NX簡(jiǎn)介

　　UGNX（原名：Unigraphics）是一個(gè)由西門子UGSPLM軟件開(kāi)發(fā)，集CAD/CAE/CAM于一體的產(chǎn)品生命周期管理軟件。UGSNX支持產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程，從概念（CAID），到設(shè)計(jì)（CAD），到分析（CAE），到制造（CAM）的完整流程。

　　UG從CAM發(fā)展而來(lái)。20世紀(jì)70年代，美國(guó)麥道飛機(jī)公司成立了解決自動(dòng)編程系統(tǒng)的數(shù)控小組，后來(lái)發(fā)展成為CAD/CAM一體化的UG1軟件。90年代被EDS公司收并，為通用汽車公司服務(wù)。2007年5月正式被西門子收購(gòu)；因此，UG有著美國(guó)航空和汽車兩大產(chǎn)業(yè)的背景。

　　自UG19版以后，此產(chǎn)品更名為NX。NX是UGS新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它可以通過(guò)過(guò)程變更來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品革新。NX獨(dú)特之處是其知識(shí)管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。

　　NX可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來(lái)確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。NX建立在為客戶提供無(wú)與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計(jì)過(guò)程的`效率，削減成本，并縮短進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。NX使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。

　　4MoldFlow軟件的應(yīng)用

　　AutodeskMoldflow是歐特克公司開(kāi)發(fā)的一款用于塑料產(chǎn)品、模具的設(shè)計(jì)與制造的行業(yè)軟件。Moldflow為企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造的優(yōu)化提供了整體的解決方案，幫助工程人員輕松的完成整個(gè)流程中各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的優(yōu)化工作。

　　在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造環(huán)節(jié)，Moldflow提供了兩大模擬分析軟件：AMA（Moldflow塑件顧問(wèn)）和AMI（Moldflow高級(jí)成型分析專家）。AMA簡(jiǎn)便易用，能快速響應(yīng)設(shè)計(jì)者的分析變更，因此主要針對(duì)注塑產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師，項(xiàng)目工程師和模具設(shè)計(jì)工程師，用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期快速驗(yàn)證產(chǎn)品的制造可行性，AMA主要關(guān)注外觀質(zhì)量（熔接線、氣穴等）、材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化（壁厚等）、澆口位置和流道（冷流道和熱流道）優(yōu)化等問(wèn)題。AMI用于注塑成型的深入分析和優(yōu)化，是全球應(yīng)用最廣泛的模流分析軟件。企業(yè)通過(guò)Moldflow這一有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造的工具，可將優(yōu)化設(shè)計(jì)貫穿于設(shè)計(jì)制造的全過(guò)程，徹底改變傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)的“試錯(cuò)”的設(shè)計(jì)模式，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造盡在掌握之中。AutodeskMoldflow

　　Adviser透過(guò)簡(jiǎn)化注塑成型的模擬幫助設(shè)計(jì)者優(yōu)化模具設(shè)計(jì)的諸多特征，如澆口，流道，模穴的排位。引導(dǎo)設(shè)計(jì)者從分析的開(kāi)始建立直到結(jié)果的解析，并幫助他們認(rèn)識(shí)到通過(guò)壁厚，澆口位置，材料，產(chǎn)品幾何的變更是如何影響產(chǎn)品的制造可行性的。通過(guò)對(duì)成型工藝的模擬能夠幫助設(shè)計(jì)者找出并解決潛在的問(wèn)題，AutodeskMoldflowAdviser使得每一位設(shè)計(jì)工程師都能自信的完成注塑件的設(shè)計(jì)。

　　三、設(shè)計(jì)任務(wù)目的與要求

　　設(shè)計(jì)模具裝配圖1張，要求CAD繪圖。

　　繪制全部零件圖，并注明各個(gè)零件的材料、尺寸、公差、表面粗糙度和熱處理等技術(shù)要求。

　　編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（約2萬(wàn)字），打印成冊(cè)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書按給定形式編寫和裝訂，設(shè)計(jì)圖紙可以單獨(dú)裝訂。全部畢業(yè)論文件匯總袋裝。

　　四、設(shè)計(jì)時(shí)間安排

　　20XX、3、1—20XX、3、26：搜集資料和確定工藝方案，性能方面的資料和有關(guān)注塑工藝方面的資料，主要有《機(jī)械工程材料》、《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》、《模具制造工藝學(xué)》等。

　　20XX、3、27—20XX、4、30：注塑工藝設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算，注塑機(jī)選擇及畫模具裝配圖和各零件圖。

　　20XX、5、1—20XX、5、14：寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。

　　20XX、5、15—20XX、6、5：檢查修改說(shuō)明書，準(zhǔn)備答辯。

　　20XX、6、5—20XX、6、10：答辯。

　　材料開(kāi)題報(bào)告 2

　　一、選題依據(jù)：

　　隨著信息時(shí)代的到來(lái)，電子工業(yè)得到了迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)和移動(dòng)電話等產(chǎn)品的迅速普及，使得電子產(chǎn)業(yè)成為最引人注目和最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了與之密切相關(guān)的電子封裝業(yè)的發(fā)展，其重要性越來(lái)越突出。電子封裝從早期的為芯片提供機(jī)械支撐、保護(hù)和電熱連接功能，逐漸融入到芯片制造技術(shù)和統(tǒng)集成技術(shù)之中。電子工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)電子封裝的發(fā)展，20世紀(jì)最后二十年，隨微電子、光電子工業(yè)的巨變，為封裝技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了許多機(jī)遇和挑戰(zhàn)，各種先進(jìn)的封裝技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

　　近年來(lái)， SiCp/A1復(fù)合材料發(fā)展十分迅速，特別是作為電子級(jí)功能復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，現(xiàn)已作為新型電子封裝材料重要開(kāi)發(fā)方向之一。隨著航空、大規(guī)模集成電路、軍事通訊等方面的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的電子封裝材料已經(jīng)滿足不了這些領(lǐng)域的要求。例如:電子半導(dǎo)體集成度越來(lái)越高，所用的電子封裝材料要求有高的熱導(dǎo)率，低的線膨脹系數(shù);在航空方面，飛機(jī)起飛、導(dǎo)彈發(fā)射等，電子系統(tǒng)常伴隨激烈的溫度變化，所用電子封裝材料要求具有高的熱導(dǎo)率和低的線膨脹系數(shù)，同時(shí)其質(zhì)量也是必須考慮的重要因素。而傳統(tǒng)封裝金屬材料Al、Cu的線膨脹系數(shù)都較大，同器件匹配性能差，F(xiàn)e - Ni合金熱導(dǎo)率低、密度大,均存在一定缺陷。而SiC顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料具有高熱導(dǎo)率、低線膨脹系數(shù)、密度小等優(yōu)點(diǎn),因而用作新型電子封裝材料前景廣闊[1]。

　　SiCp/Al 復(fù)合材料是由連續(xù)狀的Al及Al合金與多形態(tài)的SiC顆粒所構(gòu)成的。作為金屬基復(fù)合材料的增強(qiáng)物，SiC顆粒具有高模量、高硬度、低熱膨脹、高熱導(dǎo)率、來(lái)源廣泛、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。而作為基體材料，Al合金具有低密度(2.7g/cm3)，高熱導(dǎo)率，價(jià)格低廉以及熱加工容易等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)較高。綜合以上因素，并考慮到電子封裝材料必須具備很低的且與基底匹配的熱膨脹系數(shù)(CTE)，高的熱導(dǎo)率，高剛度，低密度，及低成本等特性，將二者復(fù)合而成顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料后，材料具有了Al 和SiC二者的優(yōu)點(diǎn)，即高熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)、高強(qiáng)度、低密度等，這些特性幾乎代表了理想封裝材料的所有性能要求，這使得顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(SiCp/Al)成為電子封裝用金屬基復(fù)合材料中倍受矚目、研究最多、潛在應(yīng)用最廣的復(fù)合材料。具體來(lái)說(shuō)，這種材料的綜合性能優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)可根據(jù)所需要求進(jìn)行設(shè)計(jì);例如，通過(guò)控制 SiC的百分含量、具體合金成分、復(fù)合材料的熱處理方法可調(diào)整復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率。(2)良好的力學(xué)性能，如高的比強(qiáng)度和比剛度。(3)具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一方面制備方法可以沿用傳統(tǒng)的工藝方法，如鑄造工藝，最近在壓力或無(wú)壓滲透方面進(jìn)展，使 SiC顆粒的百分含量顯著提高;采用合適的方法，SiCp/Al復(fù)合材料可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的凈成型或近凈成型。另一方面SiC顆粒(微米級(jí))價(jià)格便宜，來(lái)源豐富。因此，對(duì) SiCp/Al這種新型復(fù)合材料進(jìn)行深入研究是很有意義的。

　　二、文獻(xiàn)綜述：

　　正是因?yàn)?SiCp/Al 復(fù)合材料有這些顯著的優(yōu)勢(shì)，從 80 年代開(kāi)始，國(guó)外的一些研究部門投入了大量人力、物力以及財(cái)力致力于SiCp/Al復(fù)合材料的研究，并已首先在航空航天、光學(xué)、儀表等領(lǐng)域取得了實(shí)際的應(yīng)用[2]。例如：美國(guó)下一代主力戰(zhàn)機(jī) F-22“猛禽”上的自動(dòng)駕駛儀、發(fā)電單元、抬頭顯示器、電子計(jì)數(shù)測(cè)量陣列上廣泛采用高體積分?jǐn)?shù) SiCp/Al 復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料(如包 Cu 的 Mo,W/Cu等)做封裝和熱沉構(gòu)件，取得減重70%以上的顯著效果;同時(shí)因?yàn)檫@種材料具有的很高熱導(dǎo)率(一般高于 150W/m.k)，從而顯著降低電子模塊的工作溫度，提高電子設(shè)備工作的可靠性。此外國(guó)外也有采用這種電子封裝材料取代 W/Cu 合金作為相控陣?yán)走_(dá)的封裝底座，取得減重 80%以上的驚人效果。1988年美國(guó)ACMC公司采用光學(xué)級(jí)SiCp/Al復(fù)合材料研制成超輕空間望遠(yuǎn)鏡的主反射鏡和次反射鏡，比傳統(tǒng)的反射鏡重量減輕了 50%以上。英國(guó)航天金屬基復(fù)合材料公司(AMC)采用機(jī)械合金化法制備出高剛度、耐疲勞的SiCp/Al復(fù)合材料，成功地應(yīng)用于法國(guó)Eurocopter 公司生產(chǎn)的新型民用直升機(jī)。同鋁合金相比，構(gòu)件的剛度提高約 30%，壽命提高 5%;與鈦合金相比，構(gòu)件的重量降低了25%。

　　國(guó)內(nèi)在SiCp/Al復(fù)合材料的制備方法、工藝及性能等，都已有大量的研究和相關(guān)報(bào)導(dǎo)。如中南大學(xué)熊德贛等人通過(guò)在爐體內(nèi)先抽真空降低預(yù)制件的滲透壓力，制備出用于相控陣?yán)走_(dá) T/R 組件封裝外殼體積分?jǐn)?shù)約為65%的SiCp/Al復(fù)合材料[3]。上海交大采用真空吸鑄法也成功制備了高體積分?jǐn)?shù)的SiCp/Al復(fù)合材料，其具體工藝是把預(yù)制件放入真空吸鑄爐的上室，下室放裝有Al液的坩堝,上室抽真空后下室充入高壓氮?dú)�，�?Al 液吸入預(yù)制件中，凝固后形成復(fù)合材料[4]。武高輝等人用干壓成型法制備體積分?jǐn)?shù) 70%SiC 顆粒預(yù)制塊,在 600℃壓鑄形成復(fù)合材料,其熱膨脹系數(shù)在(6.9～9.7)×10-6K-1間可調(diào),熱導(dǎo)率大于110 W/m.K[5]。但投入實(shí)際應(yīng)用的還較少。

　　SiCp/Al復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、彈性模量、耐磨性和低的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)良的物理性能，且制造成本低，可用傳統(tǒng)的金屬加工工藝進(jìn)行加工，引起了材料研究者們的極大興趣，在航空航天、軍事領(lǐng)域及汽車、電子儀表等行業(yè)中顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。

　　國(guó)外投入了大量財(cái)力致力于顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究，并已在航空航天、體育、電子等領(lǐng)域取得應(yīng)用。如作為結(jié)構(gòu)材料，SiCp/Al復(fù)合材料已被大規(guī)模應(yīng)用于直升機(jī)旋翼系統(tǒng)上。美國(guó)海軍飛行動(dòng)力試驗(yàn)室研制成 SiCp/Al復(fù)合材料薄板，應(yīng)用于新型艦載戰(zhàn)斗機(jī)上。國(guó)內(nèi)從 80年代中期開(kāi)始在863 計(jì)劃的支持下，經(jīng)過(guò)十幾年的努力，在顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究方面已有了很大的提高，在材料的組織性能、復(fù)合材料界面等方面的研究工作已接近國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法、界面、增強(qiáng)機(jī)制、顯微組織及其對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響、后續(xù)加工等方面都做了大量的研究工作，SiCp/Al復(fù)合材料制備方法及 SiCp/Al基體界面的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展基本如下。

　　目前，制備SiCp/Al復(fù)合材料的方法主要有固態(tài)法、液態(tài)法及原位合成技術(shù)。

　　1 固態(tài)法

　　固態(tài)法主要指粉末冶金法，是傳統(tǒng)的制備PRMMC 工藝，其優(yōu)點(diǎn)是可以任意改變SiC 顆粒和Al的體積配比，能獲得不同顆粒體積含有率的復(fù)合材料，缺點(diǎn)是受溫度、壓力及二次加工工藝和設(shè)備的限制，不宜做過(guò)大或形狀復(fù)雜的零件，其制備成本約為基體合金的4-10 倍。

　　王曉陽(yáng)[6]等采用650-690℃熱壓燒結(jié)的方法制得SiC體積分?jǐn)?shù)分別為50%、55%、60%的復(fù)合材料，其中60vol%的`SiCp/A1在25～100℃的平均熱膨脹系數(shù)為8.1×10-6/k，室溫?zé)釋?dǎo)率為145W/(m?K)，都符合電子封裝的要求。美國(guó)Polese公司采用全自動(dòng)精確壓制成近成形坯體，后燒結(jié)獲得近凈形的50%-70%SiCp/Al復(fù)合材料[7]。

　　2 液態(tài)法

　　液態(tài)法主要指鑄造法，該法成本較低，便于一次形成復(fù)雜工件，所需設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，能適應(yīng)批量生產(chǎn)，是近年來(lái)研究較多、發(fā)展較快的復(fù)合材料制備方法。常用的鑄造法有浸滲法(包括壓力浸滲法和自浸滲法)、離心鑄造法、機(jī)械攪拌鑄造法和擠壓鑄造法。其中，以攪拌鑄造法制備顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料最有希望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

　　3 原位合成技術(shù)

　　原位合成技術(shù)是近幾年新發(fā)展起來(lái)的一種制備復(fù)合材料的方法[8]。其基本原理是在一定條件下通過(guò)元素之間或元素與化合物之間的化學(xué)反應(yīng)，在金屬基體內(nèi)原位生成一種或幾種高硬度、高彈性模萬(wàn)方數(shù)據(jù)量的陶瓷增強(qiáng)相，從而達(dá)到強(qiáng)化金屬基體的目的。由于增強(qiáng)體是從金屬基體中原位形核、長(zhǎng)大的熱力學(xué)穩(wěn)定相，因此，增強(qiáng)體表面無(wú)污染，避免了與基體相容性不良的問(wèn)題，界面結(jié)合強(qiáng)度較高。同時(shí),不需外加增強(qiáng)顆粒也省去了增強(qiáng)體單獨(dú)合成、處理和加入等工序，簡(jiǎn)化了工藝。但由于原位合成技術(shù)發(fā)展較晚，研究時(shí)間較短，工藝技術(shù)及基礎(chǔ)理論研究方面還不完善，今后在增強(qiáng)相的均化方面、PRMMC的凝固特征、控制有害化合物生成等方面還需進(jìn)行深入研究。

　　SiCp/Al 復(fù)合材料作為一種新的結(jié)構(gòu)材料有著廣闊的發(fā)展前景，但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需做大量的研究工作。除了要對(duì)SiCp/Al 復(fù)合材料的制備工藝、界面結(jié)合狀態(tài)、增強(qiáng)機(jī)制等方面的內(nèi)容做進(jìn)一步研究，其相關(guān)領(lǐng)域的研究及發(fā)展也應(yīng)給予重視。

　　1 現(xiàn)有工藝方法雖然成功制造了復(fù)合材料，但很難用于工業(yè)化生產(chǎn)[9]，仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。另外，SiC 顆粒具有較大的表面積，表面能較大，易吸附氣體并帶入金屬液中，而金屬液粘度大也易卷入氣體并難以排出，產(chǎn)生氣孔缺陷。因此，對(duì)現(xiàn)有工藝的進(jìn)一步完善和新工藝的開(kāi)發(fā)成為下一步研究工作的主要任務(wù)。

　　2 金屬基復(fù)合材料的切削加工、焊接、熱處理等后續(xù)加工工藝的研究較少，成為限制其應(yīng)用的瓶頸。高強(qiáng)度、高硬度的增強(qiáng)體的加入使金屬基復(fù)合材料成為難加工材料[10]。另外，增強(qiáng)體影響焊接熔池的粘度和流動(dòng)性，并與基體金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)限制了焊接速度，給金屬基復(fù)合材料的焊接造成了極大的困難。因此，解決可焊性差的問(wèn)題也成為進(jìn)一步研究的主要內(nèi)容。

　　3 環(huán)境性能方面的改善金屬基復(fù)合材料的環(huán)境性能方面的研究，即如何解決金屬基復(fù)合材料與環(huán)境的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)其廢料的再生循環(huán)利用也引起了一些學(xué)者的重視，這個(gè)問(wèn)題關(guān)系到有效利用資源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，因此，關(guān)于環(huán)境性能方面的研究將是該領(lǐng)域今后研究的熱點(diǎn)。

　　4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用復(fù)合材料由常規(guī)設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變也是今后的發(fā)展趨勢(shì)之一，這方面尚需做大量的工作，包括建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)造盡可能接近實(shí)際的模型等。

　　三、研究?jī)?nèi)容：

　　1.課題研究?jī)?nèi)容

　　(1)研究SiCp/Al復(fù)合材料的界面形貌、界面反應(yīng)及生產(chǎn)物、斷口形貌以及材料內(nèi)部的缺陷等;

　　(2)研究SiC粒徑、形狀、SiC體積分?jǐn)?shù)、界面情況以及SiCp/Al復(fù)合材料的致密度對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱物理性能(熱膨脹系數(shù)及熱導(dǎo)率)的影響;

　　(3)熱處理對(duì)材料性能的影響。

　　2.擬解決的關(guān)鍵性問(wèn)題

　　(1)復(fù)合材料性能的好壞主要取決于界面結(jié)合的好壞,而界面結(jié)合與SiC、Al的潤(rùn)濕性有很大的關(guān)系,因此需要解決SiC與Al的潤(rùn)濕性問(wèn)題;

　　(2)復(fù)合材料的界面反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物以及對(duì)有害界面反應(yīng)的控制，尋找界面反應(yīng)發(fā)生的一般規(guī)律;

　　(3)考察熱循環(huán)對(duì)材料性能穩(wěn)定性的影響。

　　3.擬采取的實(shí)驗(yàn)方案

　　將復(fù)合材料進(jìn)行退火及T6處理,通過(guò)金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射(XRD)、能譜分析(EDS)對(duì)復(fù)合材料的微觀組織進(jìn)行觀察,對(duì)比分析其組織形貌、成分、缺陷等;

　　測(cè)量材料的密度、致密度、抗折強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能，以及材料的熱物理性能(熱熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率)等。

　　選取幾組組織好的一定體積分?jǐn)?shù)的坯料，利用擠壓工藝進(jìn)行擠壓成形。改變擠壓壓力、擠壓溫度、保壓時(shí)間等參數(shù)，各種固定參數(shù)下擠壓3-5個(gè)試件，以便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

　　對(duì)擠壓件進(jìn)行熱處理，測(cè)試抗折強(qiáng)度、密度、致密度、硬度、熱膨脹系數(shù)，熱導(dǎo)率等熱物理性能，確定最佳熱處理規(guī)范。

　　四、主要參考文獻(xiàn)：

　　[1] 武高輝,張強(qiáng),SiCp/Al復(fù)合材料在電子封裝應(yīng)用中的基礎(chǔ)研究[J],電子元件與材料,,6(22):27～29

　　[2] 崔巖,碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的航空航天應(yīng)用[J],材料工程, , 6: 3～6

　　[3] 王文明,潘復(fù)生,P/M制備SiCp/Al復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J],粉末冶金技術(shù),,22(6):364～368

　　[4] 熊德贛,劉希從,小批量鋁碳化硅T/R組件封裝外殼的研制[J],電子與封裝, 2004, 7(4):29～32

　　[5] 孫鵬飛, SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的微屈服行為研究[D], 碩士學(xué)位論文, 上海交通大學(xué)，:25～27

　　[6] 王曉陽(yáng)，朱麗娟，劉越.粉末冶金法制備Al/SiC電子封裝材料及性能[J]。電子與封裝，7(5)：9

　　[7] 鐘鼓，吳樹(shù)森，萬(wàn)里。高SiCp或高Si含量電子封裝材料研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，22(2)：13～17

　　[8] 武高輝,張強(qiáng),SiCp/Al復(fù)合材料在電子封裝應(yīng)用中的基礎(chǔ)研究[J],電子元件與材料,2003,6(22):27～29

　　[9]Koczak M J;Premkumar M K Emerging Technologies for the In-Situ ProductionMMCs 1993

　　[10].YU M TARNOPOUSKII;VLKULAKOV Applied Problems of Mechanics of Composite Structures[外文期刊](12)

　　材料開(kāi)題報(bào)告 3

　　1.課題名稱：

　　鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開(kāi)發(fā)

　　2.項(xiàng)目研究背景：

　　所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

　　編寫算例使用建設(shè)部最新出臺(tái)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-xx,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj10-89相比，新增內(nèi)容約占15%，有重大修訂的內(nèi)容約占35%，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實(shí)施以來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

　　3. 項(xiàng)目研究意義：

　　建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對(duì)發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。

　　由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無(wú)論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上，都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開(kāi)發(fā)就顯得尤為重要。

　　一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問(wèn)題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了，因此原來(lái)在學(xué)校使用的手算方法，將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，

　　4.文獻(xiàn)研究概況

　　在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò)，計(jì)算機(jī)也是如此的。

　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的'要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個(gè)

　　結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量，使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于概率設(shè)計(jì)法，這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國(guó)際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展的總趨勢(shì)，而我國(guó)在設(shè)計(jì)規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是迄今為止采用最廣泛的國(guó)家。

　　材料開(kāi)題報(bào)告 4

　　學(xué)位論文是學(xué)生獲得不同等級(jí)學(xué)位的一個(gè)必要條件，但學(xué)位論文的撰寫一定要通過(guò)開(kāi)題報(bào)告這個(gè)關(guān)，如果開(kāi)題報(bào)告不被通過(guò)，那么就不允許撰寫學(xué)位論文，顯然開(kāi)題報(bào)告對(duì)于學(xué)位論文而言至關(guān)重要。學(xué)位論文的開(kāi)題報(bào)告如何撰寫?開(kāi)題報(bào)告由哪幾部分構(gòu)成?各部分之間是什么關(guān)系?各部分的撰寫有什么具體的要求?所有這些問(wèn)題都需要在撰寫開(kāi)題報(bào)告之前弄明白。

　　一選題及目的

　　撰寫學(xué)位論文的開(kāi)題報(bào)告首先要有選題。選題就是學(xué)生學(xué)位論文的研究題目。選題有幾種來(lái)源，要么來(lái)自于個(gè)人的生活經(jīng)驗(yàn)或?qū)I(yè)經(jīng)驗(yàn)，要么來(lái)自文獻(xiàn)閱讀，要么來(lái)自于老師的建議。

　　選題還會(huì)涉及選題的大小、選題的范圍。它們都是相對(duì)而言的，這也視研究隊(duì)伍的大小和研究能力強(qiáng)弱來(lái)確定。我們舉個(gè)例子就可以說(shuō)明，課堂教學(xué)有效性研究可以縮小為小學(xué)課堂教學(xué)有效性研究，還可以縮小為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有效性研究，甚至再縮小為小學(xué)數(shù)學(xué)幾何課堂教學(xué)有效性研究，由此可以看到選題由大到小的變化。

　　選題意義可以理解為研究目的，選擇了一項(xiàng)研究到底要達(dá)到什么目的，這是研究者首先需要明確的目標(biāo)，通常選題意義或研究目的可從以下幾個(gè)方面來(lái)看，第一是學(xué)術(shù)意義，第二是理論價(jià)值，第三是實(shí)踐價(jià)值，第四是個(gè)體目的，第五是知識(shí)發(fā)展。任何一項(xiàng)選題都可能從以上幾個(gè)方面來(lái)設(shè)定其意義，但并不是每一個(gè)選題都要達(dá)到這些目的，這要視選題大小、范圍和類型而定。在選題意義上，作為一種科學(xué)研究，論文的意義在于填補(bǔ)知識(shí)的空白或探索新知識(shí)、找到一些現(xiàn)象的起因、描述一些現(xiàn)象、解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題或驗(yàn)證一個(gè)假設(shè)。

　　二概念和理論框架

　　從研究選題、研究問(wèn)題、研究文獻(xiàn)綜述到研究?jī)?nèi)容和研究方法的確定中可以明確學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告的主要內(nèi)容，但一項(xiàng)研究是否具有獨(dú)創(chuàng)性或原創(chuàng)性還取決于這項(xiàng)研究的理論框架或分析框架、研究視角或范式。所以在學(xué)位論文的開(kāi)題報(bào)告中還須提出研究的理論框架，這個(gè)框架將決定學(xué)位論文的邏輯結(jié)構(gòu)。研究概念框架和研究目的密切相連，而且研究目的與框架共同對(duì)研究問(wèn)題的形成造成重要影響

　　為什么研究需要概念或理論框架呢?這是因?yàn)橐粋€(gè)概念框架、模型或理論可以幫助提出一個(gè)科研問(wèn)題或?qū)δ硞€(gè)問(wèn)題做出解答�？茖W(xué)研究實(shí)質(zhì)上是為了發(fā)展或驗(yàn)證能解釋自然界和社會(huì)生活的理論、假設(shè)、模型、猜想或概念框架。研究問(wèn)題和理論之間的聯(lián)系是直截了當(dāng)?shù)摹Ｒ粋€(gè)研究問(wèn)題可能需要多個(gè)理論，不同的理論可能對(duì)一個(gè)問(wèn)題作出不同的解答，如班級(jí)人數(shù)和學(xué)生成績(jī)之間的關(guān)系是什么這樣一個(gè)研究問(wèn)題可以用多種理論來(lái)回答。另外，觀察什么與如何觀察是由該問(wèn)題或選題的一個(gè)核心概念來(lái)驅(qū)動(dòng)的。那么什么是概念?什么是概念框架?什么是理論?什么是理論框架?概念或理論從哪里來(lái)?如何在研究設(shè)計(jì)中構(gòu)建概念或理論框架?如何在研究設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念或理論框架?這些問(wèn)題都是我們?cè)谘芯恐行枰鉀Q的問(wèn)題。

　　研究的理論框架其實(shí)還與研究的假設(shè)聯(lián)系在一起，也就是說(shuō)，每一個(gè)開(kāi)題報(bào)告都會(huì)有研究的假設(shè)，或者說(shuō)，做研究首先要有假設(shè)，然后去找證據(jù)證明這個(gè)假設(shè)是成立的。如一個(gè)研究生提出了一個(gè)假設(shè)，說(shuō)一個(gè)人的數(shù)學(xué)成績(jī)?nèi)Q于他的語(yǔ)言能力，語(yǔ)言能力強(qiáng)則數(shù)學(xué)成績(jī)就高，這就是一個(gè)假設(shè)的理論模型。

　　三研究問(wèn)題

　　一切研究都始于問(wèn)題，學(xué)位論文的開(kāi)題報(bào)告是研究的開(kāi)題報(bào)告，因此也必須始于問(wèn)題。

　　年鑒學(xué)派大師費(fèi)弗爾說(shuō)得明確：提出問(wèn)題是所有史學(xué)研究的開(kāi)端和終結(jié)，沒(méi)有問(wèn)題便沒(méi)有史學(xué)。同時(shí)，提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要，因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題可能只需要數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)技巧，而提出新問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)新可能性或以新視角看待舊問(wèn)題，卻需要具有創(chuàng)造性的想象力，這標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。由此可見(jiàn)在研究中問(wèn)題的重要地位。

　　什么是研究問(wèn)題?研究問(wèn)題說(shuō)明研究者想要知道什么，想要通過(guò)研究理解什么，因此研究問(wèn)題一定是指向知識(shí)和理解。研究問(wèn)題與研究假設(shè)是有區(qū)別的，研究假設(shè)是研究者對(duì)這些問(wèn)題的嘗試性回答。

　　1.問(wèn)題的來(lái)源

　　多數(shù)人的寫作或者緣于現(xiàn)實(shí)的思考，或者緣于閱讀的興趣。其實(shí)，在大多數(shù)情況下，閱讀會(huì)促進(jìn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的思考，對(duì)現(xiàn)實(shí)的思考常常會(huì)求助于閱讀。通過(guò)專業(yè)或個(gè)人日常經(jīng)驗(yàn)選擇一個(gè)研究問(wèn)題似乎比通過(guò)(老師)建議或文獻(xiàn)的途徑更加危險(xiǎn)。但這種擔(dān)心未必正確。以個(gè)人經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)你的研究有可能會(huì)更具價(jià)值。從這些話中我們可以看出，閱讀、專業(yè)活動(dòng)、生活經(jīng)驗(yàn)、老師建議都可能成為研究問(wèn)題的來(lái)源。

　　這里需要解釋和說(shuō)明的是，在中文中問(wèn)題有多重意義，而英文中question、problem、issue各具有特定的意義所指。我們用三個(gè)動(dòng)詞就可以解釋這三個(gè)詞的意義了：回答問(wèn)題、解決問(wèn)題和討論問(wèn)(議)題。在學(xué)術(shù)研究中可能為了解決問(wèn)題而要提出需要回答的研究問(wèn)題，所有的解決回答的問(wèn)題都可以成為討論的問(wèn)題。因此在研究中需要回答問(wèn)題。通常我們會(huì)說(shuō)，偉大的科學(xué)研究工作常常出于解決某一急迫的實(shí)際問(wèn)題。

　　2.三個(gè)基本問(wèn)題：是什么?為什么?如何?

　　由于研究者的研究?jī)r(jià)值觀不同，對(duì)研究問(wèn)題的認(rèn)識(shí)也不同。馬克斯威爾把研究問(wèn)題劃分為三類，它們是一般化問(wèn)題(genericquestions)和具體化問(wèn)題(particularisticquestions)、工具主義者問(wèn)題和實(shí)在論者問(wèn)題、變量問(wèn)題和過(guò)程問(wèn)題。也有方法研究學(xué)者認(rèn)為，大量的教育研究問(wèn)題可以歸納為相互關(guān)聯(lián)的三類形式：描述性問(wèn)題正在發(fā)生什么?因果性問(wèn)題是否有系統(tǒng)性的作用?過(guò)程性或機(jī)制性問(wèn)題為什么會(huì)發(fā)生或怎么發(fā)生的?我們把問(wèn)題基本上分為三類，即本體論問(wèn)題、價(jià)值論問(wèn)題和方法論問(wèn)題，通俗地說(shuō)，在研究中時(shí)刻要回答是什么、為什么和如何、怎么辦的問(wèn)題。

　　3.問(wèn)題的表述方式

　　研究者應(yīng)該以有助于實(shí)現(xiàn)實(shí)踐目的的方式提出研究問(wèn)題，而不應(yīng)該把這些研究的目的隱藏在研究問(wèn)題本身中。并且研究問(wèn)題必須是通過(guò)研究能夠得到解答的'問(wèn)題，研究必須是真正可以實(shí)施的。如果提出一個(gè)沒(méi)有哪個(gè)研究能夠回答的問(wèn)題是沒(méi)有價(jià)值的，無(wú)論是因?yàn)闊o(wú)法獲得回答問(wèn)題的資料，還是得出的結(jié)論可能會(huì)有嚴(yán)重的效度威脅。

　　如果把研究問(wèn)題劃分為工具主義者問(wèn)題和實(shí)在論者問(wèn)題，那么通常會(huì)有如下說(shuō)法：提出研究問(wèn)題時(shí)，要以研究對(duì)象所說(shuō)或所報(bào)告的方式，或者以直接觀察到的方式，而不是以信念、行為或因果推論的方式提出。

　　4.問(wèn)題和選題的關(guān)系

　　對(duì)什么問(wèn)題的研究和回答才具有選題意義?研究問(wèn)題應(yīng)該通過(guò)研究者的研究可以回答的問(wèn)題，而且可以直接詢問(wèn)研究如何實(shí)現(xiàn)實(shí)踐的目的。

　　在論文開(kāi)題報(bào)告中，首先要表述的是問(wèn)題的提出，也就是提出要解決的問(wèn)題，提問(wèn)的方式多種多樣。德里達(dá)在談到本體論問(wèn)題時(shí)，認(rèn)為本體論始于這是什么這種方式的提問(wèn)，但他反對(duì)邏各斯中心主義方法，但反對(duì)的策略則是回溯到源頭去，他主張的追溯就是提問(wèn)(questioning)，提問(wèn)看上去只是疑問(wèn)而無(wú)所肯定，其實(shí)，照海德格爾的說(shuō)法，在提問(wèn)中，所要問(wèn)的問(wèn)題的方向就已經(jīng)確定了。這其中就有著yes。因此在我們的論文開(kāi)題報(bào)告中，提出問(wèn)題本身就是一種肯定，提問(wèn)者只是對(duì)它進(jìn)行論證而已。

　　要很好地設(shè)計(jì)研究問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響到方法的可行性和研究的效度或結(jié)果。研究問(wèn)題是研究設(shè)計(jì)的中心，它決定著其他各個(gè)部分。

　　問(wèn)題提出要有意義。從偶然的想法到形成概念并具體確定一個(gè)值得探索的問(wèn)題，這一過(guò)程對(duì)科學(xué)研究是至關(guān)重要的。

　　5.研究問(wèn)題與概念或理論之間的關(guān)系

　　這兩者之間的關(guān)系也很重要，因?yàn)檠芯繂?wèn)題的提出是基于研究的概念或理論基礎(chǔ)上的。我們舉個(gè)例子就可以明白，如課堂教學(xué)的有效性研究這個(gè)選題并沒(méi)有能夠反映出某一個(gè)重要概念或理論，雖然課堂教學(xué)、有效性都可以作為概念來(lái)看待，但不足以表明其學(xué)術(shù)性或理論性;如果我們把選題改為課堂教學(xué)有效性的心理學(xué)研究，心理學(xué)的學(xué)科性就成為這個(gè)選題研究的概念來(lái)源或理論來(lái)源。

　　四研究方法

　　通過(guò)對(duì)研究?jī)?nèi)容的建構(gòu)，確定了研究的對(duì)象和方向，但任何研究都需要利用一定的研究方法來(lái)完成。研究方法，即收集數(shù)據(jù)的方案和對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量和分析，應(yīng)根據(jù)研究問(wèn)題來(lái)選用，并應(yīng)該能直接回答該問(wèn)題，將問(wèn)題和方法直接相聯(lián)系，可以在調(diào)查方法、數(shù)據(jù)、假設(shè)的互相作用基礎(chǔ)上進(jìn)行一系列邏輯推理，從而得出合理的結(jié)論。包括教育學(xué)在內(nèi)的社會(huì)科學(xué)的研究方法，通常會(huì)有四種，如歷史研究法、內(nèi)容分析法、個(gè)案研究法、統(tǒng)計(jì)和調(diào)查研究法。

　　研究問(wèn)題和研究方法有什么關(guān)系呢?從邏輯上說(shuō)，研究方法與研究問(wèn)題應(yīng)該是一致的，你運(yùn)用的方法一定要能夠回答你的研究問(wèn)題。研究方法是回答研究問(wèn)題的手段，而不是研究問(wèn)題的邏輯轉(zhuǎn)換，研究方法的選擇不僅依賴于研究問(wèn)題，而且取決于真實(shí)的研究情境，還要考慮如何在這種情境中最有效地獲得研究所需要的資料，也就是針對(duì)什么問(wèn)題使用什么方法在邏輯上要求清楚地表達(dá)出來(lái)的，如對(duì)基本概念的界定和梳理，用文獻(xiàn)法，但文獻(xiàn)綜述中可能會(huì)使用文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)法。

　　研究問(wèn)題與研究方法應(yīng)該是結(jié)合在一起的，它們不是一種邏輯結(jié)合，如果研究方法不能為回答研究問(wèn)題提供所需要的資料，那么就需要改變研究問(wèn)題，或者改變研究方法。研究方法必須適合研究問(wèn)題，而且研究者必須有能力實(shí)施這個(gè)方法。因此研究者應(yīng)該指出某種研究方法為什么能有效地研究某個(gè)問(wèn)題，對(duì)研究方法必須進(jìn)行詳細(xì)描述，包括測(cè)量的方法、數(shù)據(jù)收集的過(guò)程、對(duì)數(shù)據(jù)的分析等，必須能讓其他人評(píng)論或重復(fù)驗(yàn)證這項(xiàng)研究。此外，研究還需要指出研究方法的局限性。

　　研究問(wèn)題與研究目的、概念和理論框架、研究方法、研究結(jié)論的邏輯關(guān)系如圖1所示。

　　各學(xué)科研究都有一套指導(dǎo)科學(xué)研究的根本性的原則，這些原則是：①提出有意義并能通過(guò)實(shí)證來(lái)研究的問(wèn)題;②將研究與相關(guān)的理論相結(jié)合;③使用能對(duì)研究問(wèn)題進(jìn)行直接研究的方法;④進(jìn)行有條理的、明確的邏輯推理;⑤實(shí)施重復(fù)驗(yàn)證和研究推廣;⑥發(fā)表研究結(jié)果，鼓勵(lì)專業(yè)人士的審查與評(píng)論。

　　五研究文獻(xiàn)綜述

　　在確定了選題和確定了研究的問(wèn)題之后，必須要做的一件重要的、不可或缺的研究工作是文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述雖然是一種研究方法，但它是一種最基礎(chǔ)的研究方法，是任何研究都必須要使用的一種研究方法。

　　問(wèn)題是文獻(xiàn)種類有哪些?通常我們可能需要的文獻(xiàn)有教育學(xué)術(shù)專著、教育學(xué)術(shù)期刊論文、教育學(xué)術(shù)會(huì)議論文、教育政策文本、教育學(xué)術(shù)學(xué)位論文、教育學(xué)術(shù)研究手冊(cè)、教育學(xué)術(shù)工具書(百科全書、辭典等)，但要注意不包括教材。

　　有學(xué)者指出，針對(duì)某個(gè)問(wèn)題所作的相關(guān)的文獻(xiàn)綜述可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題尚未被解答。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)空白之后，文獻(xiàn)綜述通過(guò)分析該問(wèn)題和相關(guān)假想是如何被討論的，以及發(fā)現(xiàn)過(guò)去所用的抽樣、選址和其他重要背景，可以幫助提出各種不同的答案及研究的設(shè)計(jì)和執(zhí)行方案。由此可見(jiàn)，在進(jìn)行文獻(xiàn)綜述的時(shí)候必須以問(wèn)題為中心，也就是要針對(duì)研究中所提出的問(wèn)題進(jìn)行綜述，這樣可以避免羅列文獻(xiàn)的簡(jiǎn)單做法。

　　為什么要做文獻(xiàn)綜述呢?它是學(xué)術(shù)研究的一項(xiàng)基本規(guī)范，當(dāng)然文獻(xiàn)綜述更重要的是為了知識(shí)傳承和知識(shí)創(chuàng)新。在做文獻(xiàn)綜述時(shí)我們最需要弄清楚的是知識(shí)譜系。借用�？碌目脊艑W(xué)說(shuō)法，文獻(xiàn)綜述可以理解為知識(shí)考古學(xué)，它就是對(duì)知識(shí)形成的歷史過(guò)程進(jìn)行梳理，這一過(guò)程不再被看成是確定無(wú)疑的，或是有明確的主體意義的規(guī)劃在其中起決定作用。知識(shí)形成的過(guò)程被�？绿幚頌橹R(shí)相互詮釋的過(guò)程，一個(gè)(或一種)知識(shí)的形成總是通過(guò)另一個(gè)既是次要的又是重要的、既是隱蔽的又是基本的意義的話語(yǔ)之明確意義重新整理。

　　當(dāng)然就一項(xiàng)研究而言，文獻(xiàn)綜述的價(jià)值是多方面的，其中一個(gè)重要價(jià)值就是為本研究選題提供啟示，也就是說(shuō)，通過(guò)文獻(xiàn)綜述為本研究選題奠定了知識(shí)基礎(chǔ)，從文獻(xiàn)綜述中找到了選題的重要依據(jù)，或許是新選題新研究，或許是舊選題新研究，或許是舊選題補(bǔ)充研究總之只有在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上才可能知道你的選題在所屬研究領(lǐng)域中的地位，這是研究創(chuàng)新和研究進(jìn)步的根本標(biāo)志所在。因此文獻(xiàn)綜述是進(jìn)入到學(xué)術(shù)研究的第一道門檻，不做文獻(xiàn)綜述是無(wú)法進(jìn)入到學(xué)術(shù)殿堂的。

　　通過(guò)以上的研究我們可以看到，學(xué)位論文的開(kāi)題報(bào)告需要有選題、問(wèn)題、文獻(xiàn)綜述、內(nèi)容、方法、理論框架等內(nèi)容，而所有這些內(nèi)容具有內(nèi)在的邏輯一致性，選題要具有意義必須通過(guò)問(wèn)題的研究和解決來(lái)體現(xiàn)，而文獻(xiàn)綜述是圍繞著提出的問(wèn)題來(lái)展開(kāi)的，研究的內(nèi)容是根據(jù)文獻(xiàn)綜述和研究問(wèn)題來(lái)確定的，研究方法一定是從屬于研究的問(wèn)題和研究?jī)?nèi)容的，而理論框架、分析視角是為了使方法使用的有效性得以展現(xiàn)。看來(lái)，研究問(wèn)題與研究目的之間的關(guān)系應(yīng)該清晰，應(yīng)該利用有關(guān)研究對(duì)象的已有的知識(shí)以及相關(guān)的理論概念與研究模式來(lái)豐富研究問(wèn)題，應(yīng)該用理論與知識(shí)豐富研究目的，選擇什么樣的相關(guān)理論和知識(shí)又取決于研究目的和研究問(wèn)題。湯一介說(shuō)：照我的想法，哲學(xué)應(yīng)該是從思考某個(gè)(或幾個(gè))哲學(xué)問(wèn)題出發(fā)，而形成的一套概念體系，并據(jù)概念之間的聯(lián)系而形成若干哲學(xué)命題，并在方法上有著相當(dāng)?shù)淖杂X(jué)，進(jìn)而進(jìn)行理論上的分析與綜合而形成的關(guān)于宇宙人生的哲學(xué)體系。哲學(xué)體系是這樣形成的，包括教育在內(nèi)的其他學(xué)科的理論體系又何嘗不是如此形成的呢?

　　開(kāi)題報(bào)告或研究設(shè)計(jì)應(yīng)是整個(gè)研究過(guò)程中不斷進(jìn)行的事情，而不僅僅是一開(kāi)始的事情，因?yàn)殡S著研究過(guò)程進(jìn)展，研究者會(huì)出現(xiàn)新的觀念，找出新的材料，它是一個(gè)無(wú)限的過(guò)程，因此適時(shí)、適宜地作出調(diào)整是很正常的事情。

　　材料開(kāi)題報(bào)告 5

　　課題名稱：石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料非等溫動(dòng)力學(xué)

　　1.本論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容

　　石墨稀以優(yōu)異的物理化學(xué)受到研究者的關(guān)注,具有很廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿ΑＬ貏e是石墨煉具有很高的力學(xué)性能,作為增強(qiáng)體材料添加到聚合物基體中可以大大提升聚合物材料的力學(xué)性能。石墨稀的有很多方法,但還沒(méi)有一種方法能夠大量生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的石墨稀,不能滿足石墨煉作為填料在聚合物材料中的需求。另一方面,石墨烯在聚合物材料中的分散性和增強(qiáng)/增初機(jī)理也是值得研究的問(wèn)題。

　　為了解決這些問(wèn)題,本論文研究的主要內(nèi)容為:

　　(1)石墨稀的制備。首先釆用插層氧化法制備出氧化石墨,然后采用微波固相熱解剝離氧化石墨制備石墨稀;

　　(2)對(duì)石墨稀表面進(jìn)行偶聯(lián)劑處理,使石墨烯能更好的分散在基體樹(shù)脂中,提高其與基體的結(jié)合能力;

　　(3)尋找合適條件和工藝,制備石墨稀/環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料,并測(cè)試復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性;

　　(4)通過(guò)分析改性石墨稀的表面結(jié)構(gòu)和觀察復(fù)合材料的斷面形貌,研究石墨稀對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料性能的影響,并提出石墨稀的增強(qiáng)增軔機(jī)理。

　　2本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展

　　據(jù)了解,現(xiàn)在科學(xué)界對(duì)石墨烯/樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備和對(duì)其增強(qiáng)性能的研究還處于起步階段,文獻(xiàn)上大量報(bào)道的樹(shù)脂膜中添加石墨顆�；蛘呤茄趸�,這種膜的拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能,由于石墨顆粒和氧化石墨等的力學(xué)性能與石墨烯相差甚遠(yuǎn),因此制備出的復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱學(xué)性能遠(yuǎn)不如預(yù)期,甚至還低于未添加這些填充體的樹(shù)脂基復(fù)合材料,因此制約了樹(shù)脂基復(fù)合材料的應(yīng)用.

　　環(huán)氧樹(shù)脂(EP)作為常用的樹(shù)脂基體，具有優(yōu)異的粘接性能、力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性和介電性等特點(diǎn)，但其固化后含有大量環(huán)氧基，交聯(lián)密度過(guò)高，故所得制品呈脆性，并且耐沖擊性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等較差;而石墨烯是世界上最堅(jiān)硬的物質(zhì)，并具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。因此，將石墨烯和EP復(fù)配后制成的復(fù)合材料兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值

　　2.1實(shí)驗(yàn)用原料

　　(1)石墨烯簡(jiǎn)介

　　繼富勒烯和碳納米管之后,石墨烯( Graphene)的發(fā)現(xiàn)是碳材料研究領(lǐng)域又一個(gè)重大的突破，引起了世界各國(guó)研究人員的極大興趣，其實(shí)石墨烯并不是最近才提出來(lái)的，早在1859年就已經(jīng)有人嘗試從石墨晶體中分離出單原子片層來(lái)。但是由于科學(xué)家們一直認(rèn)為二維晶體材料由于熱動(dòng)力學(xué)的不穩(wěn)定性,所以二維晶體材料嚴(yán)格意義上是不存在的。并且這種觀點(diǎn)也得到了后人所研究的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的支持和驗(yàn)證。因此，單原子石墨層一直僅被認(rèn)為是組成三維結(jié)構(gòu)中的一部分，在普通環(huán)境下不能獨(dú)立的存在。通常其只能在和石墨烯晶格匹配的單晶上外延生長(zhǎng)，而二維的石墨烯片層由于在普通環(huán)境的不穩(wěn)定性,是不能單獨(dú)存在的。直到2004年，科學(xué)家才在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)獨(dú)立存在的準(zhǔn)二維石墨烯。幾乎在同一時(shí)間，研究人員還發(fā)現(xiàn)了其他獨(dú)立存在的二維晶體，例如單片層氮化硼和鉍鍶鈣銅的氧化物(BSCCO )，這些二維晶體能夠在非晶體基板上和懸浮液中制得。至此，二維存在的晶體材料才從理論發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)實(shí)制備。石墨烯是二維單原子層，其中的單原子層是由sp雜化的碳原子構(gòu)成。石墨烯已被預(yù)示有很多不尋常的性能。它的熱導(dǎo)性和機(jī)械硬度很明顯超過(guò)石墨面內(nèi)值,分別達(dá)到3000W/( m?k)和1060 G Pa。由于相似的缺陷，石墨烯的斷裂強(qiáng)度可以和碳納米管相比。最近的研究也表明單一石墨烯層有特殊的電子傳輸性能。這種近幾年剛剛興起的碳材料可以定義為由碳原子緊密排列的六元環(huán)的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，研究認(rèn)為石墨烯是構(gòu)成其它維數(shù)的炭材料(富勒烯、碳納米管、石墨)的基礎(chǔ)。通過(guò)一維的石墨烯經(jīng)過(guò)包覆、卷曲和堆垛三種作用，石墨烯可以分別得到零維的富勒烯、一維的碳納米管和三維的石墨。在發(fā)現(xiàn)單層石墨烯的同時(shí)，科學(xué)家也觀察到了還有兩層，三層甚至到十層的石墨片層，如此，二維的石墨烯和三維石墨如何區(qū)分呢，研究發(fā)現(xiàn)，隨著炭原子層數(shù)的增加，石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能會(huì)迅速發(fā)生變化,并在10層的時(shí)候接近或達(dá)到三維石墨材料的臨近點(diǎn)。當(dāng)石墨烯層數(shù)小于十層時(shí)，其表現(xiàn)出與普通三維石墨不同的能帶結(jié)構(gòu),此時(shí)的材料可以稱為二維石墨烯。當(dāng)層數(shù)為十以上的時(shí)候，此時(shí)已經(jīng)是三維的石墨材料了，稱其為石墨。因此，單層、雙層和多層(即層數(shù)在3到10之間)石墨烯可以被認(rèn)為是三種不同種類的碳二維晶體。而更厚的結(jié)構(gòu)(即片層數(shù)大于10)應(yīng)該被定義為是納米石墨薄片。

　　(2)環(huán)氧樹(shù)脂簡(jiǎn)介

　　環(huán)氧樹(shù)脂( E po x y Re s i n )是通常是指在分子鏈中含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子材料，而環(huán)氧基團(tuán)一般是不少于兩個(gè)，它的主鏈一般是以芳香族、脂環(huán)族或脂肪族鏈段為主，同時(shí)在主鏈上還帶有環(huán)氧基和其他含氧基團(tuán)。比較典型且常用的環(huán)氧樹(shù)脂是雙酚A二縮水甘油醚，平時(shí)我們所見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)脂都是沒(méi)有固化的,它是一種熱塑性材料，因此環(huán)氧樹(shù)脂的韌性和力學(xué)強(qiáng)度都不是很高，在實(shí)際生產(chǎn)和生活中都不能直接應(yīng)用，性能較差。但是環(huán)氧樹(shù)脂一旦經(jīng)固化劑固化處理后，性能就發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變，這是因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂固化后會(huì)生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有不溶不熔的特性，因此固化后的環(huán)氧樹(shù)脂表現(xiàn)出一些固化前所沒(méi)有的優(yōu)異性質(zhì)，從而在實(shí)際生產(chǎn)和生活中有了很廣泛的應(yīng)用。固化的過(guò)程其實(shí)就是單體聚合的過(guò)程，固化后就得到了環(huán)氧樹(shù)脂的固化產(chǎn)物。固化后的'環(huán)氧樹(shù)脂性質(zhì)有所改變，例如固化后的環(huán)氧樹(shù)脂吸水率教低，并且電阻率上升，即電絕緣性得到提升，這是因?yàn)楣袒蟮沫h(huán)氧樹(shù)脂中不再具有可以引起導(dǎo)電的游離粒子和活性基團(tuán)。環(huán)氧樹(shù)脂按照分子結(jié)構(gòu)分類可以分為線型脂肪族和環(huán)型脂肪族、縮水甘油胺、縮水甘油酯、縮水甘油醚等這五大類。環(huán)氧樹(shù)脂固化后具有優(yōu)良的力學(xué)性能、固化后尺寸收縮率低、化學(xué)穩(wěn)定性很好、抗腐蝕和耐菌性較好(便于濕熱環(huán)境下使用)、固化后尺寸收縮率低、優(yōu)異的電性能、尺寸穩(wěn)定性和耐久性等。環(huán)氧樹(shù)脂的韌性雖好，但對(duì)于某些較高使用要求的產(chǎn)品,所還是不能滿足其要求，仍顯過(guò)脆，所以常常需要進(jìn)行增韌改性。環(huán)氧樹(shù)脂的固化過(guò)程有三種途徑：環(huán)氧樹(shù)脂分子之間直接相互交聯(lián),也可以加入固化劑進(jìn)行固化劑和樹(shù)脂之間交聯(lián)，或者環(huán)氧樹(shù)脂上所帶基團(tuán)與芳香基團(tuán)或者脂肪羥基相互交聯(lián)。

　　2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備

　　J Y 92 - II超聲波細(xì)胞粉碎機(jī),電子天平,超聲波清洗器,真空干燥箱,臺(tái)式離心機(jī),馬弗爐,磁力攪拌器,離心機(jī),差式掃描量熱儀

　　2.3石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備

　　1.先將制備的石墨烯加入一定比例的丙酮溶液，保持水浴溫度0℃ ± 5℃的條件下，將石墨烯丙酮的混合液固定在細(xì)胞粉碎機(jī)的支架上，這是要注意探頭浸入溶液的深度約10 mm，不能太低，然后開(kāi)始超聲攪拌實(shí)驗(yàn)中設(shè)定的條件是超聲2s,然后間隔2s,超聲次數(shù)設(shè)定99次(約6個(gè)周期);

　　2.然后混入已經(jīng)預(yù)熱80℃的E -51樹(shù)脂中，保持上述條件，超聲20個(gè)周期;

　　3.將混合液置于65 ℃的水浴中磁力攪拌加熱2小時(shí);

　　4.放入真空箱中70 ℃抽真空脫氣泡2小時(shí);

　　5.加入一定量已經(jīng)預(yù)熱的固化劑于樹(shù)脂中進(jìn)行攪拌均勻;

　　6.然后再放入還有余溫的真空箱中繼續(xù)抽真空脫氣泡半小時(shí)，排除剛混入的氣泡;

　　7.采用澆鑄法，將石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂混合物倒入自制的45#剛模具中，在80 ℃下固化1小時(shí)，120或130℃下固化3小時(shí)(具體溫度由石墨烯含量決定)。

　　2.4 DSC測(cè)試

　　樣品的非等溫固化反應(yīng)在差式掃描量熱儀上進(jìn)行,儀器經(jīng)國(guó)標(biāo)校正。每次取樣品5-10mg，對(duì)樣品選取不同升溫速率進(jìn)行非等溫掃描，選取的升溫速率分別為2,5,10,20,30°C?min-1,掃描溫度范圍為25-250℃。儀器記錄的是單位質(zhì)量樣品的固化熱焓隨時(shí)間的變化關(guān)系。

　　3、課題工作計(jì)劃

　　20xx.1.10-12：畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

　　20xx.1.13：動(dòng)員大會(huì)，師生聯(lián)系見(jiàn)面

　　20xx.1.14-20：教師下發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書

　　20xx.3.2-13：學(xué)生返校，查閱文獻(xiàn)，開(kāi)題

　　20xx.3.20：開(kāi)題報(bào)告和外文翻譯定稿

　　20xx.4.6-17：中期檢查，上交報(bào)告

　　20xx.6.1-5：論文定稿，上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料

　　20xx.6.15-16：答辯

　　20xx.6.22-24：推優(yōu)答辯，畢業(yè)設(shè)計(jì)資料完善存檔

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]陳建劍.石墨烯改善環(huán)氧樹(shù)脂基/碳纖維復(fù)合材料界面性能的研究[D].江南大學(xué),2012.