化學工程導論精選(九篇)

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第1篇：化學工程導論范文

生物化學工程基礎課程結合現代分子生物學及傳統生物技術，不僅有扎實的理論基礎，而且結合典型產品的開發過程進行闡述，反映了現代生物技術的發展方向，體現了生物技術發展和應用的最新前沿。生物化學工程基礎是隨著生物科學的發展而不斷更新的課程，需及時調研最新的發展方向及研究熱點。該課程全面闡述了基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程和生化工程等課程的基礎內容，其主要囊括以下幾個方面。工業微生物工程：介紹微生物的特點、分類、生理、育種及培養等方面的技術和方法；代謝工程：介紹微生物次生代謝產物的代謝調控機制和方法；基因工程：介紹生物遺傳的基本知識及應用現代基因工程技術改變微生物遺傳特性的方法，并且介紹蛋白類藥物的研發和生產過程；細胞工程：介紹應用植物組織培養和動物細胞培養生產高附加產值的花卉、藥物等；酶工程：介紹工業用酶和藥用酶的性質、結構、固定化及開發等方面的技術；生物反應器：介紹生物反應器的工作原理、設計方法以及應用；全面介紹生物技術的最新進展、應用以及生物技術應用過程中需要化工知識的范例。生物化學工程基礎課程是在無機化學、有機化學、分析化學、生物化學基礎上進行學習的。本課程對于非生物類專業學生進行了系統的生物學技術及最新研究進展的介紹，讓學生了解生物學的基本思想及技術，同時將現代生物技術的應用與化學工程技術進行交叉講授，重點說明了化學工程技術在生物工程領域可能的應用范圍，使學生掌握現代生物技術的基本工藝流程及發展前沿。目前，化學工程與技術專業的學生普遍存在生物學基礎知識薄弱的問題，如何在較短的學時內，將生物工程的關鍵基礎問題講解清楚，并且將生物工程技術和化學工程有機的結合起來，讓學生充分感受到交叉學科帶來的機遇和挑戰，這無疑對授課教師提出了更高的要求，需要教師不斷總結現有的教學模式，不斷地改進教學過程和教學方法。

二、化工專業生物化學工程基礎教學中存在的問題

鑒于該課程屬于學科交叉，在教材選擇、實驗配套、講解內容難易程度把握等方面，均需要不斷地探討和摸索。目前，該課程教學過程中存在的重點和難點問題主要有：如何在現有教材的基礎上豐富教學內容，利用多媒體等手段，及時地更新課程內容并介紹最新的發展動態；如何把握教學過程中深度與廣度的平衡；如何在現有基礎上提高學生的學習熱情，使他們能夠主動深入地探討生物工程與化學工程學科交叉所帶來的機會與挑戰；如何能夠將課程講解內容與生產實際結合起來，讓同學們切實體會到化學工程在生物產品生產過程中的應用；如何鼓勵學生在假期或平時尋找一切機會去生物制品生產企業進行實踐，從中體會化學工程技術在生物產品生產中的具體應用。

1.教材很難在深度和廣度間平衡

目前，本課程所選教材為化工出版社的《生物化學工程基礎》（工科專業適用，李再資主編，2006年版本），該教材在國內高校化學工程專業有較為廣泛的應用，具有簡單明了、講解清楚的特點，適合于生物工程專業以外的其他專業使用。但是該教材也存在諸多不足之處，如教材內容仍然沒有擺脫理科教學的模式和框架，生物工程原理的講解深度不足，同時，教材對于化學工程與生物工程如何結合方面的內容也講解得太少。為了做好生物化工導論的教學工作，必需結合化學工程專業學生的特點和研究應用實例，選擇相關學科的教材作為補充，以便在授課過程中增加相應的內容，進而提高學生的理解和吸收程度。

2.實驗環節缺乏

現在的課堂教學仍然以教師講授為主，學生處于被動接受的狀態。由于生物化工導論是理論與實踐緊密結合的課程，而教學實驗環節缺乏，學生往往很難理解生化反應及其應用過程。所以，需要進一步改變傳統的課堂教學模式，可以采用講授與討論相結合、課堂內外相結合、理論與實際相聯系等多種教學形式，利用先進的多媒體技術和網絡技術，豐富和活躍教學過程，激發學生的學習熱情，提高整體教學質量。同時，也可以通過講解學生身邊的研究實例，調動學生的積極性，并且配備一些實驗講解及生產實習來提升學生的興趣和理解程度。

三、生物化學工程基礎課程教學的幾點體會

筆者從2001年開始一直從事生物化學工程基礎的教學工作，課程面向對象主要為化學工程與工藝專業、過程控制專業及分子工程專業的學生，每年選修人數在200人以上。在授課過程中，注重以產品為例，說明化學工程技術在生物產品開發過程中的重要性，從而加強了學生對于化學工程知識應用于生物工程領域的信心。另外，注重將理論內容與本校化工學院及兄弟院系的科研內容進行融會貫通地講授，大大提高了同學們對于該課程的理解和熱愛，也促進了學生對于生物工程與化學工程有機結合的全新認識。在教學實踐中，結合介紹天津市著名生物工程企業大量需要化學工程的實例，力求讓同學們明白，生物工程的下游產業化的實質就是化學工程的應用。教學實踐也使筆者體會到，要完成好該課程的教學任務，需要授課教師熟悉生物化學、生物工程、化工原理等教學內容，更需要授課教師不斷總結教學經驗，以便逐步提高教學質量。

1.建設教學團隊，認真調研學習

授課教師需要組織強有力的課程建設小組，對國內外工科類生物化工導論課程進行調研，包括其他院校的教改情況、已有的化工類的生物化工導論教材、學生本人對課程內容及授課方式的期望、相關專業對該課程的反饋信息等諸多方面。授課教師還需要吸收先進的教學思想、技術與內容，借鑒國內外其他院校教學情況，結合專業設置的特點和實際，總結教學經驗與效果。針對面向21世紀的教學和培養要求，要認真總結化工類本科生生物化學工程基礎課程的教學內容、教學計劃及教學方式及教學中的注意事項，要通過對其他優秀或重點課程的學習觀摩或邀請教學經驗豐富的老教授親臨課堂指導等多種途徑，進行教育素質訓練，以提高教師的授課水平。

2.提供并選好主講教材和高水平的輔助教材

針對現有的試用教材，及時引入前沿科學和技術的最新成果，篩選、引進配套的輔助教材（包括國外教材），編寫與之相配的教學大綱。李再資老師主編的生物化學工程基礎教材知識點全面，重點內容詳盡。除此之外，我們還注重推薦國內知名的生物化學、生物工程、工業微生物學等相關教程以及國外英文原版教材作為課外輔助教材，建議學生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授課結束時，都提前告之下次課程內容的基本點和重點，要求學生提前做好預習或難點標注，注重發揮學生自身學習的主動性和積極性，使他們永葆學習的熱情和動力。實踐表明，學生通過使用英文教材獨立預習課程，他們的專業英語水平也會得到快速提高，為今后使用英語完成相關工作任務打下良好的基礎。

3.探索新的授課模式和教學手段

多媒體教學可以讓學生通過圖和動畫直觀地理解生物過程和反應機理，也可以直觀地學習生物工程科學研究和生產的各個環節。為此，要完善多媒體系統，適時增加課堂教學信息量。同時，可以采用啟發式、討論式、研究式等教學方法，將課堂講授與課外輔導相結合，培養學生的創新與自學能力。如果能夠將課程講解內容與生產實際結合，將課堂講授內容與具體的實驗相結合，加強與學生交流，深入探討生物工程與化學工程學科交叉所帶來的機會與挑戰，必將會進一步激發學生學習的積極性，提高教學質量。

4.課堂講授內容與前沿性專業知識緊密結合

在大學課堂里，讓學生隨時了解相關學科的前沿進展是一個重要的授課內容。因此，在每節課學習重點知識的過程中，需要用最新發表的相關研究進展信息豐富課堂內容，使學生了解學科前沿和發展方向。比如，在介紹酶的開發過程時，可介紹量子力學、分子動力學和計算機工具在研究酶的反應過程和機理中的應用，并且把研究中的困難展示給大家，激發學生探究和追尋科學發展的欲望，吸引他們投入到生命科學的研究和生物技術的開發中去。同時，也可以介紹酶的生產過程中所面臨的問題和挑戰，鼓勵學生用化工知識嘗試解決生產中的問題。

5.鼓勵課堂教學和生產實踐結合

生物化學工程基礎偏向實際應用，課堂講授內容需要與具體的生產實踐相結合，因此，要讓同學們切實體會到化學工程的知識在生物制品生產過程中的應用。另外，要積極聯系生物工程方面的生產企業，組織同學們進行參觀，結合課堂教學內容，讓同學們充分體會到化學工程技術與生物工程技術學科交叉的意義和重要性，鼓勵感興趣的同學去相關的生物工程企業進行短期實習，了解生物工程產品的生產原理、生產流程和注意事項，體會化學工程技術在生物產品開發和生產過程中的重要地位。

6.培養學生良好的學習方法

第2篇：化學工程導論范文

“十一五”期間，中央作出了“穩疆興疆、富民固邊”的重大戰略部署，明確新疆是西部大開發的重點，特別明確進一步加大對兵團的投入，支持兵團參與新疆油、氣、煤炭等優勢資源的開發，發揮兵團維穩戍邊作用，為加快兵團發展提供了有力的政策支持和動力保障。利用新疆豐富的煤炭、鹽和石灰石等資源，在石河子等地建設80至120萬噸聚氯乙烯及系列產品基地，在大黃山等地建設120萬噸煤焦化生產基地。依托新疆石油化工基地，創造條件參與上游、積極發展中游、大力開發下游石化產品。利用南疆天然氣資源，建設以甲醇及下游產品為重點的天然氣化工基地。發展精細化工、生物化工，延伸產業鏈，提高附加值。加大對銅鎳等有色金屬礦產資源的勘探開發力度，初步形成采、選、冶配套的生產體系。提高鉀鹽、膨潤土和石棉等礦產資源開發利用水平，形成系列產品加工能力。為了跟進本地區化工行業的快速發展，大力培養具有地方特色的化工專業人才具有十分重要的意義。石河子大學化學工程專業是2005年經自治區教育廳批準開設的新專業，該專業依托地區產業煤化工、石油化工、天然氣化工等迅猛發展優勢，對具有地區特色的化學工程人才培養模式進行了探索與實踐，構建了符合地方工科院校實際的、具有地域化工特色的人才培養方案和課程體系，基本形成了“地區優勢產業+化工”的專業人才培養模式。

構建具有地域特色的化學工程人才培養方案

人才培養方案是實施人才培養工作的根本性指導文件，是開展各項教學活動的基礎，是組織實施教育教學活動的依據，反映了學校人才培養的思想方針和教育理念，對提高人才培養質量具有重要的導向作用。石河子大學化學與化工學院化學工程專業是依托化工原理、傳質與分離工程和化學反應工程等重點學科設立的工程類專業，專業人才培養方案分為第一課堂和第二課堂，第一課堂作為培養學生的主渠道，主要培養學生的基本素質，使學生掌握基本知識、基本技能和學習方法，保證培養的基本規格；第二課堂教學作為第一課堂的延伸和拓展，二者相互作用，構成培養體系。方案具有如下特點：

第一，體現國家教育方針，實現工科專業培養目標；

第二，遵循人才培養和學科發展規律，體現學院重點專業的辦學特色；

第三，拓寬專業口徑，加強基礎教育和通識教育；

第四，堅持化學工程科學教育與工程實踐訓練并重，突出創新意識和實踐能力；

第五，培養能把握化工技術發展方向和前沿目標，具有地域特色的化學工程應用型高級專門人才。

凸顯化工和生物基礎融合的課程體系

課程體系是實現專業培養目標，構建學生知識結構的中心環節，建立適應社會主義市場經濟發展需要，體現化工學科內在規律和學校學科特色，科學合理的課程體系極為重要。我校化學工程專業的課程體系分為公共基礎課、學科基礎課、專業必修課、專業選修課、實踐性教學、全校任選課等六大模塊。課程體系凸顯出化工與生物基礎課程的融合。

第一，公共基礎課重視人文、法律基礎和外語、計算機綜合素質培養，以適應現代社會對人才素質的要求。公共基礎課包括數學、物理、外語、計算機、法律等。其中計算機、外語教學貫穿人才培養全過程。公共基礎課共3分，816學時。

第二，學科基礎課以基礎化學為平臺，凸顯化工和生物基礎，實現化工理論與地方特色化工生產的有機結合。學科基礎課包括數理基礎板塊、工程技術基礎板塊、化工基礎板塊。數理基礎板塊包括概率論與數理統計、工程力學；工程技術基礎板塊包括工程制圖、機械設計基礎、電工與電子基礎等；化工基礎板塊包括無機與分析化學、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、分離工程、化工過程模擬等；地方特色的化工板塊包括石油加工工藝學、天然氣加工工藝技術、煤化工、酶工程、生物反應工程等基礎學科。學科基礎課共38.5學分，846學時。

第三，專業必修課把握地區特色化工行業科學的發展方向與前沿，強化學生化工工程專業的背景與特色。專業必修課包括微生物工程、催化作用原理、綠色化學、分子生物學，化工分離過程等。專業必修課共38學分，720學時。

第四，專業選修課以地區優勢化工產業為依托，形成化學工程與工藝和生物工程兩個專業方向，專業選修課包括環境生物技術、高分子化工、聚氯乙烯工藝學、精細化工工藝學、材料化學導論、現代生物技術、環境工程等。專業方向選修課共41.5學分，756學時。

第五，實踐性教學強化學生化工學科實驗動手能力、實踐能力和創新能力。實踐性教學共35學分，計劃35周完成。

第六，全院任選課要求學生至少選修4個學分72個學時的化學工程專業以外的其他學科課程，以培養綜合素質。

完善化工雙基礎的實踐教學和以實習基地為平臺的實踐環節教學體系

實踐教學是鞏固理論知識的有效途徑，是培養具有創新意識、創新能力的高素質人才的重要環節。現代素質教育要求高等教育通過各種教育實踐活動，大力加強學生動手能力、實踐能力和創新能力的培養。化學工程是一門實踐性極強的科學，實踐環節教學體系由實驗課程、實習課程、畢業論文(設計)組成。

1.實驗課程教學體系

實驗課程立足兩個方面，即強化化工基礎和專業實驗學生綜合動手能力培養。在化工基礎實驗方面，以基礎化學為平臺，強化基礎化學實驗課程建設，同時，開設化工原理課程設計，加強對學生工程實踐能力的訓練，使學生具有明顯化工知識優勢。在化工專業實驗方面，增加設計型、綜合型及自主實驗型教學內容，以加強培養學生的實踐能力。通過實驗教學對學生進行實驗思路、實驗技術、實驗設計、數據處理、觀察能力、分析能力、表達能力的全面訓練。

2.實習課程教學體系

實習課程包括化工過程狀態仿真模擬實習、CAD上機實習、認識實習、生產實習和畢業實習。由于受條件和經費限制，校內實驗室不可能完全滿足學生的實習要求，因此必須以校內實踐教學基地建設為核心，穩定和擴展校外實踐基地，全面提升實習教學質量，提高學生的實踐能力和創新能力。現在專業院系已經和新疆天業集團公司、新疆化肥廠、獨山子煉油廠等疆內8家化工企業簽訂了定期實習合約，能夠滿足學生實踐教學的需要。

3.畢業論文(設計)教學體系

畢業論文(設計)是實踐性教學環節的重要組成部分，是對學生大學期間學習知識的總結和應用，因此組織好畢業論文(設計)環節對提高學生綜合應用所學知識的能力有重要意義。提高大部分學生在校內進行畢業論文(設計)質量的基礎上，開展校企共同培養畢業生進行畢業論文(設計)的工作，由校企根據企業生產科研實際選題，進行共同指導。

第3篇：化學工程導論范文

    計算機工程是涉及現代計算系統、計算機控制設備的軟硬件設計、制造、操作的科學與技術,建立在計算、數學、科學和工程學的基礎上,主要研究計算機處理器、多處理器通訊設計、網絡設計和存儲器體系,著重研究硬件設計以及與軟件和操作系統的交互性能,如嵌入式系統、分布式數據與大規模存儲系統。絕大多數美國學校的電氣工程和計算機工程是在一個系,除數學、物理等基礎科學知識外,課程體系主要包括計算機科學和電氣工程等學科的相關課程、設計和構建計算機系統及基于計算機系統的相關軟硬件課程。培養的學生應具備從事計算機系統工作的能力,或具備基于計算機相關系統進行分析、設計、應用和集成工作的能力,具有扎實的計算機基礎理論、良好的科學素質和工程實踐能力,包括良好的團隊合作和人際交流溝通能力[5]。下面主要介紹美國這4所大學的計算機工程課程設置情況。

    1.1UIUC計算機工程專業本科課程設置

    UIUC計算機工程專業學生需要修滿128個學分,這些課程分為如下7大類:1)科學基礎與數學課程(31學分),包括數學、物理、化學在內的10門課程。2)計算機工程核心課程(34學分),這些課程重點介紹計算機工程領域的基本概念、基本原理、基本實驗方法和技術,共有10門課程。3)專業基礎數學課程(6學分),包括離散數學和概率、工程應用兩門數學課程。4)寫作課程(4學分),1門寫作原理課程,主要講授研究報告的寫作方法。5)專業技術選修課(23學分),其中1門必須選自計算機工程和計算機科學專業技術選修課程之外的課程,其他必須均選自計算機工程和計算機科學專業技術選修課程。這些課程強調計算機工程實踐中用到的主要分析方法和設計原則。6)社會科學與人文科學課程(18學分),這些課程被工學院認可并滿足學校對學生社會科學與人文科學課程通識教育的要求。7)自由選修課程(12學分),這些幾乎沒有限制的選修課可以讓學生學習任何領域的知識。學生可以在計算機工程專業深入學習課程,也可以學習生物工程、技術管理或語言等課程。

    1.2普度大學計算機工程專業本科課程設置

    普度大學計算機工程專業學生需要修滿125個學分,這些課程分為如下6大類:1)通識教育課程(24~25學分),包括6~7學分的兩門交流技巧課程和18個學分的社會與人文學科選修課程。2)數學課程(21~22學分),數學課程有兩種套餐,各6門課,學生可以根據自己的情況任選一種。3)科學基礎課程(18~19學分),包括物理、化學、生物及面向對象編程等5門課程。4)工程基礎課程(7學分),包括工程導論兩門課程及計算機工程和計算機科學以外學科的工程學科選修課1門。5)計算機工程專業課程(49學分),包括32~33學分的13門計算機工程專業核心課程;兩門共計1學分的研討課程;2門3~4學分的高級設計課程;2門8學分的研究生課程;1~2門計算機專業選修課程,使計算機工程專業課程總學分達到49學分。6)任選課程(4~6學分),根據輔修要求或個人興趣,任選課程可以從理學院或文理學院中適合工科學生的數學、科學課程中選擇,目的是使總學分達到125學分。

    1.3伊利諾伊理工學院計算機工程專業本科課程設置

    IIT計算機工程專業學生需要修滿130~134個學分,這些課程分為如下3大類:1)限選課程(109學分),學分分配如下:計算機工程專業限選課程47學分,包括計算機工程和計算機科學兩類課程;數學限選課程24學分;物理限選課程11學分;化學限選課程3學分;工程科學限選課程3學分;社會科學與人文學科限選課程21學分。2)選修課程(15~19學分),包括專業選修課程9~12學分,其中含1門硬件設計選修課;科學選修課程3學分。3)跨專業實踐項目課程(6學分),包括IPROI跨專業實踐項目I和IPROII跨專業實踐項目II兩門課程。

    1.4西北大學計算機工程專業本科課程設置

    西北大學計算機工程專業學生需要修48門課程,這些課程分為如下7類:1)通用工程方法、數學、科學基礎課程(15門),必修計算方法與線性代數GenEng205-1、線性代數與力學GenEng205-2、動態系統建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4門通用工程方法課程;必修微積分(I)MATH220,微積分(II)MATH224,微積分(III)MATH230及多元積分與矢量微積分MATH234四門數學課程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3兩門科學基礎課程;從McCormick工學院科學基礎課程中任選其他2門課程;另外必修IDEA106-1工程設計與交流(I)、IIDEA106-2工程設計與交流(II)兩門工程設計和交流課程。2)工程基礎課程(5門),必修4門,包括EECS202電氣工程導論、EECS203計算機工程導論、EECS211編程基礎(C++)、EECS302概率系統與隨機信號,并從McCormick工學院工程基礎課程熱電力學、系統工程與分析、材料科學和流體與固體中任選1門。3)交流與社科人文學科課程(8門),選修GenCmn102演講或GenCmn103課程的其中1門,另外選修7門滿足McCormick工學院要求的社科人文學科課程。4)專業核心課程(5門),必修EECS205計算機系統軟件基礎、EECS303高級數字邏輯設計、EECS361計算機體系結構、EECS311數據結構與數據管理和EECS343電路基礎這5門課程。5)技術選修課程(10門),西北大學計算機工程專業分高性能計算、VLSI與CAD、嵌入式系統和算法設計與軟件系統4個方向,每個方向開設若干門技術課程,每個學生必須在這4個方向中選修5門課;從專業基礎課程EECS213計算機系統導論、EECS222信號與系統基礎、EECS223固態工程基礎、EECS224電磁場與光學基礎、EECS225電子學基礎5門課中根據學習方向選修2門;剩下3門從計算機科學、計算機工程、數學、科學基礎等課程中選修,如可以是生物學BIOL210-1,2,3和化學原理CHEM210-1,2,3課程,也可以經申請同意選修相關計算機工程研究生課程。6)自由選修課程(5門),共修5門,學生可以根據自身情況和興趣愛好自由選修。若從未學習過任何計算機編程語言,建議其中1門選修編程入門(Python)EECS110課程。7)高級項目課程(1門),至少在微處理器系統項目EECS347-1、計算機體系結構項目EECS362和VLSI設計項目EECS3923門課中選修1門。

    24所大學計算機工程課程設置特色

    4所大學計算機工程本科專業的課程設置都通過美國工程教育認證機構ABET的EC2000指標體系認證,有如下特點:

    1)注重基礎知識的學習,在貫徹通識教育中培養學生的各種能力。基礎知識直接決定學生未來的發展潛力[7-8],而基礎知識的掌握通常是通過通識教育實現的。與我國高校通識教育不同的是,這4所美國大學按照各種完整的項目組織基礎知識,讓學生在基于項目的學習中形成各種能力。他們還特別重視人際溝通能力的培養和學生對廣泛深入的人文社科知識的理解,使所有工科學生在數學、物理、信息、物質、生命、技術和能源科學方面及人文社科方面打下廣泛的基礎。這種比知識更重要的能力是學生取之不盡、用之不竭的資源。普度大學第一年的工程基礎培養及UIUC第一年的計算機工程訓練從一開始就圍繞能力培養,使學生能更好地理解和應用所學的基礎科學和數學知識。

第4篇：化學工程導論范文

金屬材料工程專業個人簡歷表格一

姓名： 林x 先生 身份證： 450421198109037*** 照片 民族： 漢 目前所在地： 順德 年齡： 25 歲 戶口所在地： 廣西省 婚姻狀況： 未婚 求職意向及工作經歷 人才類型： 全職 應聘職位： 金屬制品、 金屬材料類、 金屬材料類 工作年限： 5 職稱： 其它 求職類型： 全職 可到職日期： 一個月 月薪要求： 面議 希望工作地區： 廣東省佛山中山 個人工作經歷： 2000-2004年4月.在順德勒流建里五金有限公司擔任拉手車間領班兼維修 2004年5月-2005年5月,在順德杏壇雄威五金有限公司擔任拉手車間領班兼維修 2005年8月到現在,順德勒流高盈五金有限公司擔任拉手車間主管 教育背景 畢業院校： 木雙初中 最高學歷： 初中 畢業日期： 1999-06 所學專業一： 技工類 所學專業二： 受教育培訓經歷： 1990年9月到1996年6月讀小學 1996年9月到1999年6月讀初中 語言能力 外語： 無 外語水平： 無 國語水平： 精通 粵語水平： 精通 工作能力及其他專長 在工作上勤勤懇懇,遵守廠的紀律.有5年的五金拉手工作經驗,對空心拉手,精鑄,玻璃門,球形拉手制作非常熟悉,可以獨立操作各種機床和維修.彎管機,鉆床,儀表車床,鋸管機及夾具制作和維修.還可以操作模具車間的平面水磨床. 對車間管理有相當工作經驗,人員的溝通,監督員工在工作上是否違反廠的相關制度,及車間的制度.提高質量,生產安全的意識,在生產過程中是否浪費公司的材料,搞好質量是公司生產的根源......

金屬材料工程專業個人簡歷表格二

個人基本簡歷

姓名： - 國籍： 中國 個人照片 目前所在地： 深圳 民族： 漢族 戶口所在地： 梅州 身材： 170 cm kg 婚姻狀況： 未婚 年齡： 29 歲 培訓認證： 誠信徽章：

求職意向及工作經歷

人才類型： 普通求職 應聘職位： 金屬制品:技術工藝、車間管理 金屬制品 質量管理、采購 市場調研/業務分析專員 市場調研、分析等 工作年限： 6 職稱： 無職稱 求職類型： 全職 可到職- 隨時 月薪要求： XX--3500 希望工作地區： 深圳 廣州 佛山 個人工作經歷： XX.6-XX.6 廣東鶴山恒基鋼絲制品有限公司 任拉絲車間主任 XX.3-XX.3 廣東亞洲鋁業集團有限公司 任技術部技術員兼標準化室主任助理 XX.3-XX.9 廣東亞洲鋁業集團有限公司 任擠壓車間主任,負責擠壓車間的日常生產及工藝等管理工作

教育背景

畢業院校： 廣東工業大學 最高學歷： 本科 畢業- XX-07-01 所學專業一： 金屬材料 所學專業二： 受教育培訓經歷： 1997.7-XX.6 廣東工業大學 金屬材料科學與工程 學士學位

語言能力

外語： 英語 一般 國語水平： 精通 粵語水平： 精通

工作能力及其他專長

1.熟悉鋁型材擠壓生產的工藝技術、流程、設備操作及車間現場生產管理等工作。 2.熟悉金屬的熱處理及表面處理工程，能熟練使用AutoCAD畫圖。

詳細個人自傳

1. 本人熟悉鋁型材的擠壓成型工藝技術、流程、擠壓設備操作及生產車間的現場管理,了解氧化、噴涂和噴粉等表面處理工藝技術;能熟練地運用AutoCAD進行機械制圖設計. 2. 熟悉各種金屬熱處理工藝和材料的表面處理工程技術. 3. 對ISO9001及TS16949的質量管理體系的運行及文件的編寫有一定的實踐經驗. 4. 身心健康，性格開朗，責任心強，愛好體育運動，有團隊精神，學習、動手能力強，業余愛好電腦、足球等。

個人聯系方式

金屬材料工程專業個人簡歷表格三

個人基本簡歷

姓名： 張xx先生 國籍： 中國 無照片 目前所在地： 廣州 民族： 漢族 戶口所在地： 陜西 身材： 170 cm 75 kg 婚姻狀況： 未婚 年齡： 25 歲

求職意向及工作經歷

人才類型： 應屆畢業生 應聘職位： 化學工程類:化學工程類 理科類 理科類 噴涂/金屬材料類 金屬材料類 工作年限： 0 職稱： 無職稱 求職類型： 全職 可到職日期： 隨時 月薪要求： 面議 希望工作地區： 廣州 珠海 深圳 個人工作經歷： XX年9月至今研究生階段，主要從事金屬材料腐蝕的研究與開發。 獨立完成《碳鋼焊縫在亞硫酸銨介質中的耐蝕性研究》課題。 已投稿文章有：《不同焊接方法對Q235鋼焊接的接頭在亞硫酸銨介質中耐蝕性的研究》、《改性焊條對碳鋼焊縫在亞硫酸銨介質中的耐蝕性研究》、《改性J422對碳鋼電弧焊接接頭在亞硫酸銨介質中的耐蝕性研究》。 XX年9月至XX年7月本科階段，學習了材料學的基礎知識。 ①在校期間進行了金相培訓及在校工廠參觀學習，使自己有了初步的實踐經驗。課余時間廣泛涉獵相關書籍，擴大了知識面。 ②XX年赴西安航空發動機（集團）有限公司參觀實習。

教育背景

畢業院校： 西安理工大學材料科學與工程學院 最高學歷： 碩士 畢業日期： XX-04-01 所學專業一： 材料學 所學專業二： 材料物理與化學 受教育培訓經歷： XX.9－XX.4 西安理工大學 材料學專業 其間各科成績優良 研究內容：碳鋼焊縫腐蝕方面的研究，功能材料的研究與開發 碩士期間主修專業課程有：材料化學、表面物理與表面化學、材料現在分析方法（物理，化學）、特種涂層、專業英語（材料）、焊接原理、材料科學前沿、材料熱力學、粉末冶金學。 XX.9－XX.7 西安理工大學 主修材料物理與化學專業 其間各科學習成績良好 本科期間主修的專業基礎課有：金屬工藝學、材料力學、固體物理、物理化學、材料研究檢測方法、材料科學基礎、材料學、材料分析方法、材料工程基礎、材料力學性能、納米材料導論、電子材料、金屬的腐蝕與防護、表面工程、薄膜材料等。 本科期間輔修的課程有：AUTOCAD平面與三維設計、知識產權法等。 獲獎情況：XX年上學期獲校新星獎學金 XX、XX年度榮獲院甲等獎學金

語言能力

外語： 英語 良好 國語水平： 良好 粵語水平： 一般

工作能力及其他專長

英語水平：已通過國家英語四級考試，國家六級考試成績已達到340分。 已通過陜西省碩士學位英語考試。 具有一定英語讀寫能力及翻譯相關文獻的能力。 計算機水平：AUTOCAD繪圖軟件。 能運用C語言編程。 能熟練操作word等office辦公軟件。

詳細個人自傳

個性特征：誠實守信、樂觀向上、認真負責是同學對我的評價；穩重沉著、適應能力強、勤奮好學是導師對我的認可；堅忍不拔、甘于奉獻、團結協作是我對自己的要求。 附言：四年的大學生活練就我勤奮刻苦，虛心好學，嚴謹務實的良好品質；三年的研究生歲月教會我，以誠待人，知難而進，誠實豁達的處世原則。我相信：簡歷本身僅僅是為了獲得一次面試的機會 ，更重要的是用我的實際行動來證明我自己的潛能。二十年的求學經歷不僅使我獲取了豐富的知識，即將踏出校門的我會格外懂得珍惜與熱愛我所選擇的工作崗位。 可到職日期：與單位溝通

第5篇：化學工程導論范文

1安全工程專業人才培養的目標定位

人才培養的首要問題是目標定位問題，培養目標決定著人才培養的實施手段、內容、評判標準等內容，也決定了人才培養工作的成敗，更決定了人才成長、發展的方向。按照高等院校安全工程教學指導委員會的意見，“本專業的目標就是培養德智體全面發展的，具備安全科學基礎知識、解決安全問題的基本技能的，具備行業安全工程技術基礎知識、安全管理科學知識的，掌握多種事故預防手段，且具備應用能力，能夠有效進行事故預防工作、有效進行事故后損失控制工作的綜合型專業人才。”

這一目標為安全工程人才的培養提出了宏觀的要求，具體操作過程中要特別注意處理好大安全型(寬口徑、多方向)、應用技術型(重基礎、重實踐)、工程設計型(重技術、重技能)人才培養的定位問題。我國的安全工程專業主要設置在工科院校，人才的培養必然不能偏離工科院校培養人才的基本要求。另外，安全工程專業的培養目標還必須以社會需求為導向，既符合科學本身發展的規律，又能滿足社會對人才能力的需求。

通才教育和專才教育是高等教育的幾個基本理論問題之一，相關的討論一直沒有停止。安全工程專業人才的培養同樣面臨著這樣的基本問題。在安全科學中，有一個“大安全”的概念，它是指無行業背景的通用安全，主要研究安全科學的理論、安全原理與安全管理技術;安全工程則是工程安全(或行業安全)的范疇，是以行業為基礎的技術型安全專業。我們常說:安全是生產過程中的安全，生產是在安全的前提下進行的生產。這就決定了安全工程專業人才的培養應立足于不同生產行業背景，并注重安全科學的基本素質的培養。實現這一目標首先要在課程設置中融入這種培養理念，并通過科學、合理的教育教學環節逐步培養出符合目標要求的人才。

2安全工程專業的課程設置

由于中西方文化的差距和社會現實的不同，安全科學的核心課程設置也有較大差異，如表1所示。方案對比可以知道，在安全專業的教學中，英聯邦國家重視安全管理，美國重視技術方面的工業衛生問題，中國重視安全問題的工程解決手段。在安全工程專業課程的設置時充分考慮要以行業為依托并逐步向外拓寬、專業拓寬領域與本學科的相關性、自身的人材力量、本專業學科與其他專業學科的交叉、市場的需求等方面。高等院校教學指導委員會將安全工程專業設置的課程分為四種:公共基礎課(包括政治理論和思想品德課和文化基礎課)、技術及專業基礎課(包括根據專業方向選擇開設的技術基礎課和專業基礎(理論)課)、專業課(根據專業方向選擇設置課程)和實踐教學環節。公共基礎課程的設置滿足了我國高等教育對人才的基本要求，而技術及專業基礎課程能培養學生基本的專業素質，能對本專業領域有比較全面系統的了解，為將來進一步深入學習或從事工作奠定基礎;專業課程則保證了在具有通用知識的前提下，掌握較為具體的、深入的專業技能，體現“一技之長”。實踐環節則促使其專業知識的融會貫通、靈活應用。就安全工程專業的本科教育而言，它要培養的是從事安全工作的“工程師毛坯”。既然如此，那么在課程設置中就要充分考慮到所培養的人才的可塑性，以使其能夠適應將來的工作和學習;同時，又要考慮人才培養的目的性，從大的方面為其將來的發展指明方向。

基于上述考慮，我校化工學院設立了安全工程專業，目的就是培養化學工程領域的安全專業人才。安全工程專業以化學工藝和過程裝備專業為依托，以過程安全和設備安全為研究內容，體現化工安全工程的特色。在課程設置上，教學內容設置劃分必修和選修兩個類型、七大模塊。其中，必修課包括:(1)人文社科體育模塊、(2)數學自然科學模塊、(3)工科基礎模塊、(4)工程基礎模塊、(5)專業基礎模塊;選修課包括、(6)專業必選課模塊和(7)專業任選課模塊。模塊(1)、(2)目的是培養學生的人文、自然科學基礎和綜合素質;模塊(3)、(4)則突出工科特色和培養學生的工程意識，設立了四大化學課程和化工原理、化工機械設備基礎等工程基礎課;模塊(5)注重培養學生的專業素質，以培養學生安全科學意識和基本能力為目的，包括安全管理學、安全系統工程、安全人機工程、化工熱力學、工程力學等課程;模塊(6)強調安全與化工學科的結合，突出化工行業對安全人才能力的要求，包括化工安全設計、事故調查與分析技術、化工工藝與安全設計、安全與環境評價、化工裝置安全可靠性、壓力容器安全技術等課程;模塊(7)則為考慮學生自身的興趣與志向，設立了供學生完善自己知識體系的相關課程，如文獻檢索、現代企業管理、化學反應工程、工業危害與控制技術、火災科學導論管理等課程。經過多年的實踐，我校培養的安全工程專業畢業生具有良好的安全專業素質，同時又在行業安全技術方面接收過系統教育，因而在就業和考研等方面都取得了優異的成績。

3結語

安全工程專業的教育教學模式是多年來一直存在的問題。確立合理有效的培養模式既要借鑒國內外相關的研究經驗，又要從自身出發，通過不斷實踐、改正，形成自己的辦學特色。總體要注意如下幾個問題:

(1)培養目標要明確。只有先有了一個準確鮮明的目標定位，各項培養工作才能合理有序地進行;

(2)處理好大安全和安全工程專業的關系問題。既要防止專業內容的面面俱到，華而不實，又要避免專業設置的片面性，限制人才發展的自由和綜合素質的培養;

第6篇：化學工程導論范文

關鍵詞 化學化工專業學生 綠色化學意識 綠色化學原則 綠色化學素養建構

近年來，隨著科技的進步、社會的發展，資源與能源消耗逐漸加大，大量生活垃圾和工業污染物的排放，以及化學品的濫用，使人類的生存環境日益惡化，這不僅嚴重威脅到人類的健康、生存與發展，更危及子孫后代的前途和命運。然而，幾乎所有的環境問題都與化學有著直接或間接的關系。就化學化工本身來說，傳統上，一方面化學家在開發化學物質合成方法時，主要考慮效率，另一方面合成化學家在開發與設計如何合成所需化學品的方法時，只重視化學工程的始端，往往忽略處于過程末端的廢物處理問題。所以，許多已存在的化學過程，在獲得滿意經濟效益的同時，卻對環境和人類健康造成了極大的負面影響。為了保護環境，走可持續發展的道路，培養具有社會責任感的年輕一代，在大學化學教學中滲透綠色環保理念是非常必要的。化學教師不但應是科學文化知識的傳播者，更應成為綠色環保理念的創導者和踐行人。為了有針對性地對化學化工專業學生進行綠色化學教育，筆者就化學化工專業學生對綠色化學的認識進行了調研。

1.調查方案的設計

以綠色化學的概念、作用及原則為主要調查內容，通過查閱相關文獻資料，進行問卷設計；采用問卷調查及訪談方法對山西晉中學院化學化工學院2—4年級化學（含師范）及應用化學專業學生進行調查。對獲得的第一手資料進行統計，并對有關問題進行綜合分析，在此基礎上參閱相關文獻給出相應對策與建議。本次調查采用以班發放問卷、現場答卷與收卷方法。實發問卷400份，收回有效問卷364份。

2.調查結果統計

化學化工專業學生對綠色化學認識的調查統計見表1。

3.調查結果分析

表1顯示，多數學生對綠色化學的屬性有較好的理解與認識；不少學生對綠色化學的作用理解與認識不足，甚至是錯誤的。如約74.2%的學生誤認為“綠色化學使化工過程含有廢物處理環節，因而會使整個費用增加”。這些學生不懂得，先污染后治理，不僅難度大，費用不菲，而且多數需要停產整頓，隨之而來的是更大的經濟損失。如果化工過程實現了綠色化，即做到五個“R”：第一Reduction——“減量”，即減少“三廢”排放；第二Reuse——“重復使用”，即重復使用催化劑、載體等；第三Recycling——“回收”；第四Regeneration——“再生”；第五Rejection——“拒用”，指對一些無法替代、無法回收、無法再生和重復使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學過程中使用，這就能有效實現節省資源、能源，減少污染，變廢為寶，降低成本的目標，避免出現先污染后治理的惡劣情況。僅約54.2%的學生能夠認識到“綠色化學追求高選擇性化學反應，極少副產品，甚至達到原子經濟性”。原因是不少學生缺少對原子經濟性的認識。原子經濟性是綠色化學的核心內容，指原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物，不產生副產物或廢物，實現廢物“零排放”。可見，綠色化學的原子經濟性反應，首先是最大限度地利用原料，其次是最大限度地減少廢物的排放。

表1中選項8-19是綠色化學的12條原則。學生對其中9條原則有較好的理解與認識。但僅約52.7%的學生能夠認識到綠色化學要求“能量使用應最小，并應考慮其對環境和經濟的影響”。以前化學家在設計化學過程時，往往考慮的是如何提高產率，而忽略了能量問題，認為該問題是工程師的事情，使得化學工業成為了耗能大戶。生產和使用能量的工程，往往也會造成污染，如以煤為燃料所提供的熱能，多用一份能量，就多一份污染。因此，設計化工過程的化學家需要對化工各階段進行調節與優化，從根本上改變其對能量的需求，從而使能量最低，減小對環境和經濟的影響，減輕對能源危機帶來的壓迫。僅約42.3%的學生能夠認識到，化工過程應盡量避免不必要的衍生步驟。衍生步驟會帶來更多的副產物，消耗更多的資源與能量。更多的產物意味著可能會對環境產生更多的污染和破壞，必然產生需要處理更多廢物的費用；更多能量的使用會使成本變高，造成不必要的能源浪費。因此，在化工過程中應最大限度地避免衍生步驟，以降低原料的消耗及對人類健康與環境的影響。僅約32.4%的學生能夠認識到化工過程中催化試劑優于化學計量試劑。化學化工專業學生應該明確，催化反應不僅具有提高原料利用率與降低廢物產生的益處，而且催化劑可以降低反應活化能，既利于控制，也可以降低反應發生所需要的溫度。選擇性催化劑是綠色化學的重要工具和重點研究方向。

4.思考與建議

不少學生對綠色化學的作用、原則缺少認識，其主要原因：一是學校對學生進行綠色化學教育重視不夠，缺少要求；二是化學類專業課的課堂教學缺少綠色化學思想與原則的滲透；三是沒有開設“綠色化學”課程，學生缺少了對綠色化學系統學習的機會。樹立綠色化學思想，不僅是化學家與化工專家的事，而且是所有從事與化學有關的人們關注的事。作為專門培養化學化工專業高級人才的高校，應把綠色化學理念滲透到化學教育的全過程中，并作為課改與教改的指導思想。

4.1在化學類的基礎課教學中滲透綠色化學思想

化學教材中蘊涵有大量綠色化學的素材，因此，在課堂教學中要時時體現綠色化學的原則和思想。通過環境污染及其危害的具體事例，讓學生了解我國乃至全球環境日益惡化的現狀，并探討相應的解決措施，使學生認識到石油、天然氣、煤炭等能源與資源作為現代工業的基礎都是不可再生的，新能源和可再生能源是重要的戰略選擇，從而對環境保護、資源與能源的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認識，明確發展經濟不能走先污染再治理的老路。把“原子經濟性理論”、現代化學技術與方法滲透到理論課與實驗課中，就如何優化定量與定性實驗、物質合成及當前資源利用、環境污染、化學品亂用等重大問題與學生進行討論，培養學生的綠色化學思想及可持續發展戰略，為學生在校學習與以后的工作中能夠充分發揮化學的正面作用，更好地造福于人類社會奠基。

4.2在化學實驗課中培養綠色化學理念

化學化工專業，各類實驗課所占的比重很大，實驗過程中往往會產生、排放大量的污染環境的有毒有害物質，這就需要實驗教師盡量改進傳統實驗，應用先進的實驗研究新成果，以綠色化學思想與原則指導實驗儀器和試劑的選擇，指導實驗設計、實驗方法與實驗“三廢”的處理，在每一個實驗中力求減少或避免有毒有害廢物的產生，為師生和工作人員提供安全的工作環境。為此，首先，在實驗中盡量采用無毒無害的反應原料。在進行無機、有機、分析、物化等實驗時，在滿足教學需要的情況下，為避開毒害品的使用，可考慮尋找替代品，變更反應路線，設計綠色實驗方案，如用維生素B1替代劇毒的KCN做催化劑進行安息香縮合反應；以葡萄糖替代有致癌作用的苯為起始原料，用遺傳工程獲得的微生物為催化劑合成已二酸；用新型的固體溴化劑四丁基三溴化銨替代Brz與苯酚、苯胺反應制備對位的一溴代物，不僅反應產物更易于控制，避免了使用Br2帶來的有毒、易揮發、不便準確量取等弊端，而且還具有可回收利用等優點。其次，使用封閉實驗裝置，回收實驗廢料。注意化學實驗內容的選擇、設計和呈現體現綠色化。一方面盡量減少污染很嚴重的實驗，另一方面對一些實驗過程中產生有毒有害氣體、且污染環境的實驗，進行改進與創新，想方設法將其設計成為封閉的實驗裝置。包括：氣體發生與收集裝置、氣體性質反應容器、尾氣收集與處理、導氣裝置等。在無法封閉的情況下，要注意回收、通風或采取其他防護措施。對實驗過程中產生的廢料，設法予以回收或適當處理。第三，采用微型實驗。在微型化的條件下對實驗進行重新設計與探索，以達到用盡可能少的試劑來獲取盡可能多的化學信息。

4.3開設專門的綠色化學課程

首先，從課程設置上滿足培養具有綠色環境意識的新一代化學工作者和公民的需要出發，借鑒國內外大學的經驗，開設“環境生態化學”、“零排放有機化學”、“環境友好催化”、“綠色生態材料”、“生物技術”、“綠色能源”、“綠色化學導論”等綠色化學選修課程。其次，使綠色化學課程內容體現基礎性、系統性與時代性。教學內容以綠色化學的12條原則為主線，圍繞綠色化學的基本問題展開討論，介紹綠色化學的產生與發展，綠色化學的概念、原理、應用、主要研究成果及動向。第三，依據綠色化學課程內容的特點，采用講授、討論、研究、參觀、調查和文獻研究等適當的教法，提高教學質量，把學生的心留在課堂上。

第7篇：化學工程導論范文

課程體系與教學內容改革是高等教育改革的一項重要內容是提高教學質量和人才培養質量的有效途徑四。近年來我校對制藥工程專業的課程體系做了大量的探索和實踐,確立了行之有效的人才培養方式。我校制藥工程專業教學計劃和培養方案一般情況下每4年修訂一次,經過院系相關專家的認真討論以及組織國內相關高校專家的論證沛訂了2013年版的教學計劃和培養方案并將在教學實踐中繼續修改和完善。

一、與時俱進科學構建理論課程體系

(一)圍繞專業培養目標優化整合理論課程體系課程體系改革的主要目標是教學內容與時俱進,按照“厚基礎、寬口徑、重實踐、有特色”的原則進行體系構建和課程設置,通過學習,要求本專業學生了解和掌握相關藥物的研制、開發、生產、檢驗、流通等方面的專業知識和技能。2013年我們對一些課程做了適當調整,刪去《儀器分析》及《儀器分析實驗》內容,合并到《分析化學》及《分析化學實驗》中蔗分析化學》

學時由32學時調整為56學時蔗分析化學實驗》由32學時調整為48學時。在學科基礎課方面增加《制藥工程專業導論》課程,以引導學生了解各個專業的學科屬性和發展狀況在專業選修課方面,為避免教學內容的重復性取消了《雜環化學》課程的選修。同時在教育理念上改變過往人才培養與社會行業需求相脫節的現象。通過實地調查、座談等多種途徑積極主動地了解地方經濟社會發展對學校的期望與需求股置了《藥學服務》選修課程,通過學習,使學生了解臨床合理用藥、不良反應、執業藥師及其準入制度等相關知識增設了《新藥注冊與GMp認證》課程實現《藥事管理學》和《新藥注冊與GMp認證》教學內容的合理“分工”通過該課程的學習可使學生掌握國內新藥注冊以及生產企業GMp認證的程序和要求,了解歐美國家新藥申報的程序及中藥國際化的艱難歷程進一步拓展了本專業學生的就業渠道。

(二)加強課程建設提供優質教育“產品”課程建設是直接影響高校教學質量和人才培養質量的核心因素而精品課程建設則是高校提高教學質量和人才培養質量的“質量工程”重要內容之一。精品課程的建設不僅可以提高學生知識和能力水平而且有利于教師和學生教學相長和諧發展問。我校制藥工程專業以《有機化學》市級精品課建設拉動課程體系的建設,已培育《化工原理》、《分析化學》、《物理化學》、《生物化學》、《藥物化學》、《無機化學》等學科基礎課為校級精品課。通過不斷完善和優化使它們成為具有“一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程”,借此推動我校教學手段的現代化和優質教學資源的網絡化為本專業學生提供優質教育“產品”.

二、改革專業實驗課程體系焙養學生創新能力

目前高校的專業實驗課普遍存在諸如實驗課傳授知識多,能力培養少臉證性、重復性實驗多綜合性、設計性實驗少等現象。要適應現代制藥技術對“創新型、工程型、應用型制藥工程高層次人才”的需求,就必須不斷地對實驗內容進行改革創新。

(一)突出綜合性實驗綜合性實驗課程不僅是制藥工程專業理論知識、方法原理的綜合而且還是實驗手段、實驗基本操作技能、實驗儀器設備的綜合。藥物合成實驗大都是傳統的經典性、驗證性實驗字生感覺枯燥無味。從“阿司匹林的合成”到“阿司匹林片劑的制備及質量評價”,這樣不僅使學生對藥物的制造過程有了整體認識而且使學生產生成就感肩利于他們更好地將理論知識與實踐相結合,這類實驗教學的探索和實踐,不僅加強了學生綜合技能的訓練,同時提高了實驗教學質量。

(二)嘗試設計性實驗為了培養學生的創新性思維提高學生的實踐能力我們增開了設計性實驗。制藥工程專業學生大多熟知“達克寧”我們開設了“硝酸咪康哇軟膏的制備及質量評價”實驗前我們向學生介紹了硝酸咪康哇的物理性質、藥理特性及臨床作用特點使學生了解了咪哇類局部抗真菌藥的臨床應用現狀。基于藥物化學、藥理學、藥劑學等相關學科理論知識結合我院教師最新研究成果“抗真菌藥硝酸舍他康哇及其軟膏”,學生開展了設計性實驗“硝酸舍他康哇軟膏的制備”,評價了軟膏刺激性、錐入度等技術指標通過完整的半固體制劑制備及評價實驗操作,既提高了學生實驗的主動性漢培養了學生的專業實驗興趣。

(三)加強科研成果向實驗教學轉化根據醫藥發展最新動態,優化實驗教學內容教師的最新研究成果進入課堂。基于我院教師研制的國家二類新藥“抗癲癰藥加巴噴丁及其膠囊”新藥研究成果役計了“加巴噴丁的精制”實驗項目通過與“阿司匹林的合成”實驗進行對照做到了實驗內容老藥與新藥

的有機結合,同時讓學生了解到了老藥新用、一藥多用的知識使學生對新藥研究與開發有了感性的認識。通過“加巴噴丁片劑的制備及質量評價”的實驗的教學在掌握壓片的操作工藝基礎上評價了片劑的硬度、脆碎度和崩解時限及溶出度等指標,激發了學生對專業實驗的熱情。 三、加強實習環節提升學生實踐能力

實習是提高學生實踐能力的重要途徑。制藥工程專業實習包括仿真實習、認識實習、生產實習等是培養學生理論聯系實際提高分析問題和解決問題能力的重要實踐環節。

(一)完善校內仿真實習基地建設我院引入北京東方仿真控制技術有限公司開發的青霉素發酵工藝仿真軟件并開展了青霉素發酵工藝和青霉素提煉工藝仿真教學。通過計算機仿真實習使同學們熟悉了青霉素生產流程掌握設備操控要領了解故障處理原則實習結束后系統會自動對操作過程和結果進行考核。仿真實習有效緩解了實習中難以動手操作的難題更加貼近生產實際提高了學生的實習效果。因此通過建立多種工業化典型流程的仿真模式可以豐富學生對不同生產流程的操作經驗為學生服務不同制藥生產企業奠定基礎。

(二)加強校外實習基地建設經過十多年的探索和實踐我院制藥工程專業建立了穩定的校外生產實習基地包括河北省九派制藥有限公司、華北制藥集團華栗有限公司、天士力制藥集團股份有限公司、天津市第六中藥廠、天津市敬業精細化工有限公司等生產企業實習內容涉及到原料藥制造(化學合成、中藥提取、發酵等)、質檢、制劑、包裝、環保、營銷、動力以及GMp規范與認證等多個環節,與我院理論課程緊密銜接。實習基地為學生動手能力的培養提供了一個可操作平臺,同時強化了學生對制造技術、質量意識、市場競爭、工業安全與法律約束等內容的認識和理解。

(三)落實醫藥產業科技園建設為了加強校企聯合技照“資源共享、優勢互補、合作共贏”的原則天津理工大學化學化工學院、南開區政府、天津博愛醫藥技術有限公司2007年打造了“天津理工大學博愛生物醫藥科技園”2010年天津理工大學化學化工學院與天津市靜海縣經濟開發區共同簽署了“醫藥產業科技園區”的合作協議。通過以合作聯盟為平臺的校企合作方式不僅解決了聯系實習企業困難的問題而且進一步拉近了學校與企業的距離探索出了一條產學合作辦學新路子。

第8篇：化學工程導論范文

關鍵詞化學計量學發展中國

化學計量學(Chemometrics)在我國發展已有20多年的歷史，是一門化學與統計學、數學、計算機科學交叉所產生的新興的化學學科分支。它運用數學、統計學、計算機科學以及其他相關學科的理論與方法，優化化學量測過程，并從化學量測數據中最大限度地提取有用的化學信息［1］。它與基于量子化學的計算化學(ComputationalChemistry)的不同之點只在于化學計量學是以化學量測量為其基點，實質上是化學量測的基礎理論與方法學［2］。

由于“”的影響，使我國在化學計量學的發展方面略遲于歐美，但在化學界前輩的積極倡導和國家自然科學基金委的支持下，80年代以來，我國的化學計量學研究得到了飛速發展，到現在已發展成為一門在國際上有一定影響的獨立的化學學科分支，已出版了多本化學計量學方面的專著和相應的教材［3］，并在中國科學院的多個研究所和國內多個知名大專院校建立了隊伍穩定的化學計量學研究小組，取得了一批具有國際先進水平的成果。8年前，我們曾在第二屆斯堪的那維亞國際化學計量學大會上對我國的化學計量學發展主要成果進行過一次綜論［4］，在此，僅就近10年來化學計量學在我國的發展情況作出簡要介紹。

化學計量學為化學量測提供理論和方法，為各類波譜及化學量測數據的解析，為化學化工過程的機理研究和優化提供新途徑，它涵蓋了化學量測的全過程，包括采樣理論與方法、試驗設計與化學化工過程優化控制、化學信號處理、分析信號的校正與分辨、化學模式識別、化學過程和化學量測過程的計算機模擬、化學定量構效關系、化學數據庫、人工智能與化學專家系統等，是一門內涵相當豐富的化學學科分支。化學計量學的發展為化學各分支學科、其別是分析化學、環境化學、藥物化學、有機化學、化學工程等，提供了不少解決問題的新思路、新途徑和新方法。

化學計量學發展成為化學與分析化學學科的一個獨特分支。兩個重要的條件與因素推動了這方面的發展。首先，化學與分析化學中大量涌現的現代化學量測儀器，使化學與分析化學家比以往任何時侯都更容易獲得大量化學量測數據。這種情況，在過去是難以想象的。到20世紀80年代，在分析測試或化學量測中，人們第一次發現，取得數據甚至大量數據已不是最困難的一步。最難解決的瓶頸問題是這些數據的解析及如何從中提取所需的有用化學信息。化學家與分析化學家首次遇到類似行為科學家或經濟學家所遇到的大量數據如何處理的問題。化學家與分析化學家比較幸運。因為大量現代分析測試儀器出現帶來“數據爆炸時代”，也正是計算機普及的時代。這就構成了化學計量學發展的第二個條件。為了對極為復雜的化學量測數據（其中負載著在分子水平上表征物質世界的信息）進行解析，化學家、分析化學家利用可在計算機上實現的許多強有力的數學方法，包括一些相關學科發展的數據與信號處理新方法，從多維化學量測數據中提取有用的相關化學信息。如果說經典分析化學是得首先依賴費時而麻煩的化學或物理的方法來對很多復雜化學體系進行純組分分離，即采用單變量校正方法進行定性定量分析的話，那么，現代分析化學家面對的則是各種將分析分離技術集于一體的高維儀器所產生的巨量分析信號，藉化學計量學發展的新型分析信號的多元校正與分辨方法［5］來進行復雜多組分體系的定性定量解析，高維數據解析的化學計量學方法現已進入可用來解決分析化學中實際難題的程度，將這些方法用于復雜環境樣本、中草藥中單位藥及復方分析等［6］，取得了很多令人振奮的結果。繼續進行高維數據、特別是針對可產生三維數據的新型儀器的化學計量學算法的研究現仍是一個研究的熱點，我國的化學計量學研究在此方面取得了居于國際先進水平的成果［7］。多元校正與分辨一直就是分析化學計量學研究的主要內容，在此方面，中國科技大學、清華大學、石油化工科學研究院、沈陽藥科大學、中國藥科大學、同濟大學、天津大學、廈門大學、蘭州大學、江西大學、西北大學、華中理工大學、湖南大學等單位做了大量的研究工作［8］。將化學計量學方法固化于新設計的分析儀器之中，以構建新型智能分析儀器，是一個值得繼續研究的方向。另一方面，由于近年來計算機科學及信息科學的長足發展，它們的發展也為化學計量學注入了新鮮血液，我國在分析信號處理新方法，其別是小波分析(waveletanalysis)的引入，為分析信號的壓縮、去噪、分辨及背景消除等帶來新思路和新方法，從對近年來在此方面的綜述來看，可以說，我國在小波分析用于分析信號處理研究的方面是處于國際先進水平的，中國科技大學、中山大學、香港理工大學等單位的化學計量學研究小組在此方面作出了大量有水平的研究［9］。另外，有關人工神經網絡(artificialneuralnetworks，ANN)［10］新技術、基于自然計算的全局最優算法如模擬退火(simulatedannealing,SA)和遺傳算法(geneticalgorithm,GA)［11］，信息科學中的圖象分析(imageanalysis,IA)方法，統計學中研究熱烈的穩健方法(robustmethods,RM)［12］等新型化學計量學方法的引入也取得很多可喜的成果。采樣理論這一重要的化學計量學研究分支，過去未引起必要的重視，近期有關研究小組如南開大學等單位倡導開展了這方面研究［13］。

化學模式識別的研究提供的是對決策和過程優化很有實用價值的信息，為我國石油化工、材料化學等帶來了解決研究難題的新思路，人工神經網絡的新方法，為化學模式識別提供了研究的新機遇。無論在化學模式識別的方法和應用方面，我國都取得了不少優秀成果，中國科學院上海冶金研究所的化學計量學研究小組先后用化學模式識別的方法成功地解決了50多個石油化工過程優化、材料設計等方面中的實際難題。化學模式識別方法用于分析化學、物理化學、無機化學、藥物化學、食品化學、農業化學、醫藥化學和環境化學等學科的研究在我國也取得了不少成果，浙江大學、中國科技大學、沈陽藥科大學、中國藥科大學、同濟大學、中國科學院長春應用化學研究所、湖南大學等單位在此方面做了大量工作［14］。

化學定量構效關系（QSAR）的研究，是一個涉及到化學學科的一個帶根本性的問題，即如何從物質的化學成分與結構來定量預測其化學特性，也可以說是理論化學研究中的一個最重要目標。目前，由于藥學發展的需要，將基于量子化學計算的分子模擬與QSAR研究結合起來，為尋求有生物和藥理活性的先導化合物提供了一個新途徑，我國在這方面也已取得引人注目的成就［15］。將全局最優算法如模擬退火和遺傳算法的引入分子力學的尋優，以指導最佳先導化合物的尋找，是化學計量學家的貢獻，現已在QSAR的研究中得到了廣泛的應用。QSAR通過直接研究可量測化學量及某些量化參數與化合物的某些已知化學特性之間的已知數據，采用統計回歸（多元校正）和模式識別的方法來建立一種模式，從而達到預測化合物特性的目的,建立起某些化學結構與性能的關系來指導進一步的實驗研究。目前，用ANN來進行QSAR研究頗引人注目，在模式分類與定量構效關系研究中展現了很好的應用前景。在QSAR的研究中，南開大學、北京大學、中國科學院上海藥物研究所、中國科學院化工冶金研究所、中國科學院長春應用化學研究所的化學計量學研究小組將分子模擬與QSAR研究相結合，并直接用于指導實際的藥物合成，取得了很好的研究成果［16］。在QSAR研究中，化合物結構的拓樸表征是另一個重要的課題，如何采用圖論和數值方法來表征各種化合物分子，并將所得數值結果與實際量測的化合物的物理、化學和生物學特性連接起來，也是目前化學計量學研究的一個重要問題。我國的化學計量學研究工作者在此方面也做了不少有意義的工作［17］。

波譜化學是分析化學與有機化學家都十分關注的一個領域，怎樣利用現存波譜數據庫，如質譜、紅外光譜、核磁共振譜、色譜的保留時間庫以及吸收與發射光譜等為復雜分析體系進行快速定性定量分析，一直是分析化學家們努力的目標；而如何利用上述各種波譜為新合成的有機化合物定結構，則是有機化學家們手中必不可少的解析手段。計算機技術，其別是智能數據庫與化學專家系統技術為此提供了進行上述解析的新途徑。我國的化學計量學工作者在此方面也做了大量富有成果的工作。中國科學院上海有機化學研究所、中國科學院大連化學物理研究所、中國科學院長春應用化學研究所、中國科學院化工冶金研究所，南開大學、南京大學、東北師范大學、廈門大學、湖南大學等單位都先后建立了多種波譜的數據庫和專家系統［18］，如13CNMR譜圖數據庫和結構解析專家系統（ESESOC）、高效液相色譜專家系統、紅外、質譜數據庫與專家系統、ICP發射光譜專家系統等，他們用計算機進行各類波譜（包括核磁共振譜、質譜、紅外光譜等）模擬，并用聯合波譜庫和專家系統進行結構自動解析與推導，選擇各類儀器（色譜與光譜）的最佳量測和分離條件、進行各類波譜數據庫的知識開發，并在各類數據庫的網絡化上也做了大量工作［19］。

1997年，在國家自然科學基金委的全力支持下，由湖南大學與挪威Bergen大學合作，在張家界舉行了我國的第一次國際化學計量學會議，與會代表120多人，其中來自歐美及亞洲各地14個國家的境外代表60多人，會議的議題幾乎覆蓋了前述化學計量學研究的各個領域，還特別為化學計量學在工業中的應用開辟了一個專門議題。該會議已在國際化學計量學刊物“ChemometricsandIntelligentLaboratorySystems”出版了會議論文專輯［20］，收集了44篇會議，其中我國作者占了28篇，第一次較系統地向國際化學計量學界展示了我國的化學計量學研究的實力，說明我國的化學計量學研究已與國際接軌。

化學計量學誕生至今，已有近30年歷史，其發展前景亦是一個令人關注的問題。從分析化學與化學計量學的關系可以看出，化學計量學的發展將對分析化學產生深刻影響，已構成分析化學第二層次基礎理論和方法學的重要組成部分，特別值得提出的是，化學計量學的發展還將為分析儀器的智能化提供新理論和新方法，為新型高維聯用儀器的構建提供新思路和新方法，是21世紀分析儀器軟件主體化發展的新突破口。此外，隨著微型計算機和網絡技術的飛速發展，對于化學波譜庫的建立與檢索方法以及化學人工智能和專家系統的研究也將取得長足進步。在采用計算機網絡技術將多種波譜儀器連接的基礎上，將數值化計算技術（近年來化學計量學方法學發展的主體）與傳統的基于經驗的邏輯推理方法的有機結合，可望解決化合物結構自動解析的難題，并使得長期困擾分析化學家的混合物波譜同時定性定量解析成為可能。在分析化學領域中，化學計量學的發展前景十分誘人。另外，化學計量學與其他化學學科分支，如環境化學、食品化學、農業化學、醫藥化學、化學工程等學科，將產生更密切的聯系，得到更廣泛的應用。隨著各化學分支學科的發展，可以預期，化學計量學也將繼續得到更蓬勃的發展。

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第9篇：化學工程導論范文

關鍵詞:梯度功能材料,復合材料,研究進展

TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials

JinliangCui

(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)

Abstract:Thispaperintroducestheconcept，types，capability，preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM；composite；theAdvance

0引言

信息、能源、材料是現代科學技術和社會發展的三大支柱。現代高科技的競爭在很大程度上依賴于材料科學的發展。對材料,特別是對高性能材料的認識水平、掌握和應用能力,直接體現國家的科學技術水平和經濟實力,也是一個國家綜合國力和社會文明進步速度的標志。因此,新材料的開發與研究是材料科學發展的先導,是21世紀高科技領域的基石。

近年來,材料科學獲得了突飛猛進的發展[1]。究其原因,一方面是各個學科的交叉滲透引入了新理論、新方法及新的實驗技術;另一方面是實際應用的迫切需要對材料提出了新的要求。而FGM即是為解決實際生產應用問題而產生的一種新型復合材料，這種材料對新一代航天飛行器突破“小型化”，“輕質化”，“高性能化”和“多功能化”具有舉足輕重的作用[2]，并且它也可廣泛用于其它領域，所以它是近年來在材料科學中涌現出的研究熱點之一。

1FGM概念的提出

當代航天飛機等高新技術的發展，對材料性能的要求越來越苛刻。例如：當航天飛機往返大氣層，飛行速度超過25個馬赫數，其表面溫度高達2000℃。而其燃燒室內燃燒氣體溫度可超過2000℃，燃燒室的熱流量大于5MW/m2,其空氣入口的前端熱通量達5MW/m2.對于如此大的熱量必須采取冷卻措施，一般將用作燃料的液氫作為強制冷卻的冷卻劑，此時燃燒室內外要承受高達1000K以上的溫差,傳統的單相均勻材料已無能為力[1]。若采用多相復合材料,如金屬基陶瓷涂層材料,由于各相的熱脹系數和熱應力的差別較大,很容易在相界處出現涂層剝落[3]或龜裂[1]現象，其關鍵在于基底和涂層間存在有一個物理性能突變的界面。為解決此類極端條件下常規耐熱材料的不足，日本學者新野正之、平井敏雄和渡邊龍三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以連續變化的組分梯度來代替突變界面,消除物理性能的突變,使熱應力降至最小[3],如圖1所示。

隨著研究的不斷深入，梯度功能材料的概念也得到了發展。目前梯度功能材料(FGM)是指以計算機輔助材料設計為基礎，采用先進復合技術，使構成材料的要素（組成、結構）沿厚度方向有一側向另一側成連續變化，從而使材料的性質和功能呈梯度變化的新型材料[4]。

2FGM的特性和分類

2.1FGM的特殊性能

由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續變化的特點如圖2,因此它能有效地克服傳統復合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統復合材料相比FGM有如下優勢:

1)將FGM用作界面層來連接不相容的兩種材料,可以大大地提高粘結強度;

2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應力和熱應力;

3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點以及應力自由端點的應力奇異性;

4)用FGM代替傳統的均勻材料涂層,既可以增強連接強度也可以減小裂紋驅動力。

圖2

2.2FGM的分類

根據不同的分類標準FGM有多種分類方式。根據材料的組合方式，FGM分為金屬/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多種組合方式的材料[1]；根據其組成變化FGM分為梯度功能整體型（組成從一側到另一側呈梯度漸變的結構材料），梯度功能涂敷型（在基體材料上形成組成漸變的涂層），梯度功能連接型（連接兩個基體間的界面層呈梯度變化）[1]；根據不同的梯度性質變化分為密度FGM，成分FGM，光學FGM，精細FGM等[4]；根據不同的應用領域有可分為耐熱FGM，生物、化學工程FGM，電子工程FGM等[7]。

3FGM的應用

FGM最初是從航天領域發展起來的。隨著FGM研究的不斷深入,人們發現利用組分、結構、性能梯度的變化,可制備出具有聲、光、電、磁等特性的FGM,并可望應用于許多領域。FGM的應用[8]見圖3。

圖3FGM的應用

功能

應用領域材料組合

緩和熱應

力功能及

結合功能

航天飛機的超耐熱材料

陶瓷引擎

耐磨耗損性機械部件

耐熱性機械部件

耐蝕性機械部件

加工工具

運動用具:建材陶瓷金屬

陶瓷金屬

塑料金屬

異種金屬

異種陶瓷

金剛石金屬

碳纖維金屬塑料

核功能

原子爐構造材料

核融合爐內壁材料

放射性遮避材料輕元素高強度材料

耐熱材料遮避材料

耐熱材料遮避材料

生物相溶性

及醫學功能

人工牙齒牙根

人工骨

人工關節

人工內臟器官:人工血管

補助感覺器官

生命科學磷灰石氧化鋁

磷灰石金屬

磷灰石塑料

異種塑料

硅芯片塑料

電磁功能

電磁功能陶瓷過濾器

超聲波振動子

IC

磁盤

磁頭

電磁鐵

長壽命加熱器

超導材料

電磁屏避材料

高密度封裝基板壓電陶瓷塑料

壓電陶瓷塑料

硅化合物半導體

多層磁性薄膜

金屬鐵磁體

金屬鐵磁體

金屬陶瓷

金屬超導陶瓷

塑料導電性材料

陶瓷陶瓷

光學功能防反射膜

光纖;透鏡;波選擇器

多色發光元件

玻璃激光透明材料玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半導體

稀土類元素玻璃

能源轉化功能

MHD發電

電極;池內壁

熱電變換發電

燃料電池

地熱發電

太陽電池陶瓷高熔點金屬

金屬陶瓷

金屬硅化物

陶瓷固體電解質

金屬陶瓷

電池硅、鍺及其化合物

4FGM的研究

FGM研究內容包括材料設計、材料制備和材料性能評價。FGM的研究開發體系如圖4所示[8]。

設計設計

圖4FGM研究開發體系

4.1FGM設計

FGM設計是一個逆向設計過程[7]。

首先確定材料的最終結構和應用條件,然后從FGM設計數據庫中選擇滿足使用條件的材料組合、過渡組份的性能及微觀結構,以及制備和評價方法,最后基于上述結構和材料組合選擇,根據假定的組成成份分布函數,計算出體系的溫度分布和熱應力分布。如果調整假定的組成成份分布函數,就有可能計算出FGM體系中最佳的溫度分布和熱應力分布,此時的組成分布函數即最佳設計參數。

FGM設計主要構成要素有三:

1)確定結構形狀,熱—力學邊界條件和成分分布函數;

2)確定各種物性數據和復合材料熱物性參數模型;

3)采用適當的數學—力學計算方法,包括有限元方法計算FGM的應力分布,采用通用的和自行開發的軟件進行計算機輔助設計。

FGM設計的特點是與材料的制備工藝緊密結合,借助于計算機輔助設計系統,得出最優的設計方案。

4.2FGM的制備

FGM制備研究的主要目標是通過合適的手段,實現FGM組成成份、微觀結構能夠按設計分布,從而實現FGM的設計性能。可分為粉末致密法:如粉末冶金法(PM),自蔓延高溫合成法(SHS);涂層法:如等離子噴涂法,激光熔覆法,電沉積法,氣相沉積包含物理氣相沉積(PVD)和化學相沉積(CVD);形變與馬氏體相變[10、14]。

4.2.1粉末冶金法(PM)

PM法是先將原料粉末按設計的梯度成分成形,然后燒結。通過控制和調節原料粉末的粒度分布和燒結收縮的均勻性,可獲得熱應力緩和的FGM。粉末冶金法可靠性高,適用于制造形狀比較簡單的FGM部件,但工藝比較復雜,制備的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的燒結法有常壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結及反應燒結等。這種工藝比較適合制備大體積的材料。PM法具有設備簡單、易于操作和成本低等優點,但要對保溫溫度、保溫時間和冷卻速度進行嚴格控制。國內外利用粉末冶金方法已制備出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。

4.2.2自蔓延燃燒高溫合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis簡稱SHS或CombustionSynthesis)

SHS法是前蘇聯科學家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃燒反應時,發現的一種合成材料的新技術。其原理是利用外部能量加熱局部粉體引燃化學反應,此后化學反應在自身放熱的支持下,自動持續地蔓延下去,利用反應熱將粉末燒結成材，最后合成新的化合物。其反應示意圖如圖6所示[16]：

圖6SHS反應過程示意圖

SHS法具有產物純度高、效率高、成本低、工藝相對簡單的特點。并且適合制造大尺寸和形狀復雜的FGM。但SHS法僅適合存在高放熱反應的材料體系,金屬與陶瓷的發熱量差異大,燒結程度不同,較難控制,因而影響材料的致密度,孔隙率較大,機械強度較低。目前利用SHS法己制備出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4.2.3噴涂法

噴涂法主要是指等離子體噴涂工藝,適用于形狀復雜的材料和部件的制備。通常,將金屬和陶瓷的原料粉末分別通過不同的管道輸送到等離子噴槍內,并在熔化的狀態下將它噴鍍在基體的表面上形成梯度功能材料涂層。可以通過計算機程序控制粉料的輸送速度和流量來得到設計所要求的梯度分布函數。這種工藝已經被廣泛地用來制備耐熱合金發動機葉片的熱障涂層上,其成分是部分穩定氧化鋯(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4.2.3.1等離子噴涂法(PS)

PS法的原理是等離子氣體被電子加熱離解成電子和離子的平衡混合物,形成等離子體,其溫度高達1500K,同時處于高度壓縮狀態,所具有的能量極大。等離子體通過噴嘴時急劇膨脹形成亞音速或超音速的等離子流,速度可高達1.5km/s。原料粉末送至等離子射流中,粉末顆粒被加熱熔化,有時還會與等離子體發生復雜的冶金化學反應,隨后被霧化成細小的熔滴,噴射在基底上,快速冷卻固結,形成沉積層。噴涂過程中改變陶瓷與金屬的送粉比例,調節等離子射流的溫度及流速,即可調整成分與組織,獲得梯度涂層[8、11]。該法的優點是可以方便的控制粉末成分的組成,沉積效率高,無需燒結,不受基體面積大小的限制,比較容易得到大面積的塊材[10],但梯度涂層與基體間的結合強度不高,并存在涂層組織不均勻,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制備出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

圖7PS方法制備FGM涂層示意圖[17]（a）單槍噴涂（b）雙槍噴涂

4.2.3.2激光熔覆法

激光熔覆法是將預先設計好組分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便會產生用B合金化的A薄涂層,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆層。改變注入粉末的組成配比,在上述覆層熔覆的同時注入,在垂直覆層方向上形成組分的變化。重復以上過程,就可以獲得任意多層的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用顆粒陶瓷增強劑熔覆金屬獲得了梯度多層結構。梯度的變化可以通過控制初始涂層A的數量和厚度,以及熔區的深度來獲得,熔區的深度本身由激光的功率和移動速度來控制。該工藝可以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱及電氣特性和生物活性等性能,但由于激光溫度過高,涂層表面有時會出現裂紋或孔洞,并且陶瓷顆粒與金屬往往發生化學反應[10]。采用此法可制備Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。

圖8同步注粉式激光表面熔覆處理示意圖[18]

4.2.3.3熱噴射沉積[10]

與等離子噴涂有些相關的一種工藝是熱噴涂。用這種工藝把先前熔化的金屬射流霧化,并噴涂到基底上凝固,因此,建立起一層快速凝固的材料。通過將增強粒子注射到金屬流束中,這種工藝已被推廣到制造復合材料中。陶瓷增強顆粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固態,混入金屬液滴而被涂覆在基底,形成近致密的復合材料。在噴涂沉積過程中,通過連續地改變增強顆粒的饋送速率,熱噴涂沉積已被推廣產生梯度6061鋁合金/SiC復合材料。可以使用熱等靜壓工序以消除梯度復合材料中的孔隙。

4.2.3.4電沉積法

電沉積法是一種低溫下制備FGM的化學方法。該法利用電鍍的原理,將所選材料的懸浮液置于兩電極間的外場中,通過注入另一相的懸浮液使之混合,并通過控制鍍液流速、電流密度或粒子濃度,在電場作用下電荷的懸浮顆粒在電極上沉積下來,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基體材料可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃,涂層的主要材料為TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固體基體材料的表面獲得金屬、合金或陶瓷的沉積層,以改變固體材料的表面特性,提高材料表面的耐磨損性、耐腐蝕性或使材料表面具有特殊的電磁功能、光學功能、熱物理性能,該工藝由于對鍍層材料的物理力學性能破壞小、設備簡單、操作方便、成型壓力和溫度低,精度易控制,生產成本低廉等顯著優點而備受材料研究者的關注。但該法只適合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5氣相沉積法

氣相沉積是利用具有活性的氣態物質在基體表面成膜的技術。通過控制彌散相濃度,在厚度方向上實現組分的梯度化,適合于制備薄膜型及平板型FGM[8]。該法可以制備大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制備出大厚度的梯度膜,與基體結合強度低、設備比較復雜。采用此法己制備出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。氣相沉積按機理的不同分為物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩類。

化學氣相沉積法(CVD)是將兩相氣相均質源輸送到反應器中進行均勻混合,在熱基板上發生化學反應并使反映產物沉積在基板上。通過控制反應氣體的壓力、組成及反應溫度,精確地控制材料的組成、結構和形態,并能使其組成、結構和形態從一種組分到另一種組分連續變化,可得到按設計要求的FGM。另外,該法無須燒結即可制備出致密而性能優異的FGM,因而受到人們的重視。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制備過程包括：氣相反應物的形成；氣相反應物傳輸到沉積區域；固體產物從氣相中沉積與襯底[12]。

物理氣相沉積法(PVD)是通過加熱固相源物質,使其蒸發為氣相,然后沉積于基材上,形成約100μm厚度的致密薄膜。加熱金屬的方法有電阻加熱、電子束轟擊、離子濺射等。PVD法的特點是沉積溫度低,對基體熱影響小,但沉積速度慢。日本科技廳金屬材料研究所用該法制備出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]

4.2.4形變與馬氏體相變[8]

通過伴隨的應變變化,馬氏體相變能在所選擇的材料中提供一個附加的被稱作“相變塑性”的變形機制。借助這種機制在恒溫下形成的馬氏體量隨材料中的應力和變形量的增加而增加。因此,在合適的溫度范圍內,可以通過施加應變(或等價應力)梯度,在這種材料中產生應力誘發馬氏體體積分數梯度。這一方法在順磁奧氏體18-8不銹鋼(Fe-18%,Cr-8%Ni)試樣內部獲得了鐵磁馬氏體α體積分數的連續變化。這種工藝雖然明顯局限于一定的材料范圍,但能提供一個簡單的方法,可以一步生產含有飽和磁化強度連續變化的材料,這種材料對于位置測量裝置的制造有潛在的應用前景。

4.3FGM的特性評價

功能梯度材料的特征評價是為了進一步優化成分設計,為成分設計數據庫提供實驗數據,目前已開發出局部熱應力試驗評價、熱屏蔽性能評價和熱性能測定、機械強度測定等四個方面。這些評價技術還停留在功能梯度材料物性值試驗測定等基礎性的工作上[7]。目前,對熱壓力緩和型的FGM主要就其隔熱性能、熱疲勞功能、耐熱沖擊特性、熱壓力緩和性能以及機械性能進行評價[8]。目前,日本、美國正致力于建立統一的標準特征評價體系[7~8]。

5FGM的研究發展方向

5.1存在的問題

作為一種新型功能材料,梯度功能材料范圍廣泛,性能特殊,用途各異。尚存在一些問題需要進一步的研究和解決,主要表現在以下一些方面[5、13]:

1）梯度材料設計的數據庫（包括材料體系、物性參數、材料制備和性能評價等）還需要補充、收集、歸納、整理和完善；

2）尚需要進一步研究和探索統一的、準確的材料物理性質模型，揭示出梯度材料物理性能與成分分布，微觀結構以及制備條件的定量關系，為準確、可靠地預測梯度材料物理性能奠定基礎；

3）隨著梯度材料除熱應力緩和以外用途的日益增加，必須研究更多的物性模型和設計體系，為梯度材料在多方面研究和應用開辟道路；

4）尚需完善連續介質理論、量子（離散）理論、滲流理論及微觀結構模型，并借助計算機模擬對材料性能進行理論預測，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。

5)已制備的梯度功能材料樣品的體積小、結構簡單,還不具有較多的實用價值;

6)成本高。

5.2FGM制備技術總的研究趨勢[13、15、19-20]

1）開發的低成本、自動化程度高、操作簡便的制備技術；

2）開發大尺寸和復雜形狀的FGM制備技術；

3）開發更精確控制梯度組成的制備技術（高性能材料復合技術）；

4）深入研究各種先進的制備工藝機理，特別是其中的光、電、磁特性。

5.3對FGM的性能評價進行研究[2、13]

有必要從以下5個方面進行研究：

1）熱穩定性，即在溫度梯度下成分分布隨時間變化關系問題；

2）熱絕緣性能；

3）熱疲勞、熱沖擊和抗震性；

4）抗極端環境變化能力；

5）其他性能評價，如熱電性能、壓電性能、光學性能和磁學性能等

6結束語

FGM的出現標志著現代材料的設計思想進入了高性能新型材料的開發階段[8]。FGM的研究和開發應用已成為當前材料科學的前沿課題。目前正在向多學科交叉,多產業結合,國際化合作的方向發展。

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