材料物理專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文范文

　　材料物理主要研究方向有：固體微結(jié)構(gòu)分析與信息功能材料，位移式相變與形狀記憶和超彈性材料，復(fù)合功能材料與智能結(jié)構(gòu)，生物醫(yī)學(xué)材料及應(yīng)用以及界面化學(xué)與功能陶瓷等。因此同學(xué)們寫(xiě)論文的可選題材是非常廣泛。下面是小編整理的材料物理專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文范文，歡迎閱讀。

　　摘要：功能材料是新材料領(lǐng)域的核心，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。它涉及信息技術(shù)、生物工程技術(shù)、能源技術(shù)、納米技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、海洋工程技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。功能材料不僅對(duì)高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)和支撐作用，還對(duì)我國(guó)相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。

　　關(guān)鍵詞： 功能材料 金屬磁記憶材料 性能 特點(diǎn) 發(fā)展

　　前言

　　功能材料種類(lèi)繁多，用途廣泛，正在形成一個(gè)規(guī)模宏大的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，有著十分廣闊的市場(chǎng)前景和極為重要的戰(zhàn)略意義。世界各國(guó)均十分重視功能材料的研發(fā)與應(yīng)用，它已成為世界各國(guó)新材料研究發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，也是世界各國(guó)高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。在全球新材料研究領(lǐng)域中，功能材料約占 85 % 。我國(guó)高技術(shù)(863)計(jì)劃、國(guó)家重大基礎(chǔ)研究[973]計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中均安排了許多功能材料技術(shù)項(xiàng)目(約占新材料領(lǐng)域70%比例)，并取得了大量研究成果。

　　其中，磁記憶材料是功能材料中比較熱門(mén)的一種材料，在電子，航空，建筑，能源等方面都有廣泛的應(yīng)用。

　　磁記憶材料的概述及分類(lèi)

　　磁記憶材料是指一種記憶的材料，具有兩種或兩種以上容易識(shí)別的穩(wěn)定磁狀態(tài)的磁性材料。一般是有矩形磁滯回線的矩磁材料。用于制造磁存儲(chǔ)(記憶)元件的磁心、磁棒、磁膜。

　　磁記憶材料按不同的性質(zhì)有不同的分類(lèi)，通常按用途，物理化學(xué)屬性，部位等幾種分類(lèi)方法。按用途常分為電子材料、航空航天材料、核材料 、建筑材料、能源材料、生物材料等;按物理化學(xué)屬性可分為無(wú)機(jī)物材料(金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料)、有機(jī)物材料和不同類(lèi)型材料所組成的復(fù)合材料;按部位可分為如內(nèi)墻材料、外墻材料、頂棚材料地面材料等。但這種分法確立之后，我們遇到一種材料既可以用到室內(nèi)，也可以用到 室外。在室內(nèi)，一種材料既可以用在地面、墻面，又可以用到頂棚上去，如石材、涂料等。如果一塊石片貼到頂棚、墻面、地面上，人們就會(huì)對(duì)有些材料的分類(lèi)歸屬產(chǎn)生疑問(wèn)。由此看來(lái)，要想把材料分清楚，只有從材料的本質(zhì)來(lái)分及化學(xué)組成上來(lái)分。

　　磁記憶材料的特點(diǎn)

　　磁記憶材料是指具有兩種或兩種以上容易識(shí)別的'穩(wěn)定磁狀態(tài)的磁性材料。一般是有矩形磁滯回線的矩磁材料。用于制造磁存儲(chǔ)(記憶)元件的磁心、磁棒、磁膜。記憶磁心應(yīng)具有：①較大的剩磁比R(R=Br/Bm)。R越大,磁滯回線的矩形度越好。②較大的矩形比Rs(Rs=B(-1/2Hm)/Bm，式中B(-1/2Hm)為最大磁場(chǎng)強(qiáng)度Hm一半時(shí)的磁通密度)。Rs愈大，磁滯回線的拐角愈接近直角,磁滯回線的斜率越陡,磁心的抗干擾能力也越強(qiáng)。一般Rs為0.75～0.90。③較小的矯頑力(Hc<0.8千安/米)。因磁心通入的脈沖電流只有幾百毫安，如Hc太大，磁心的磁化方向翻轉(zhuǎn)就發(fā)生困難。④較小的溫度系數(shù)，使具有較高的溫度穩(wěn)定性。⑤較高的居里溫度和較小的損耗。

　　磁記憶材料的用途及工作機(jī)理

　　金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)是一種利用金屬磁記憶效應(yīng)來(lái)檢測(cè)部件應(yīng)力集中部位的快速無(wú)損檢測(cè)方法。它克服了傳統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)的缺點(diǎn)，能夠?qū)﹁F磁性金屬構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力集中區(qū)，即微觀缺陷和早期失效和損傷等進(jìn)行診斷，防止突發(fā)性的疲勞損傷，是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的一種新的檢測(cè)手段。

　　金屬磁記憶方法自誕生以來(lái)，對(duì)其機(jī)理的解釋就成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。在機(jī)理研究方面。近來(lái)國(guó)內(nèi)的文章分別從不同角度解釋了磁記憶效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理。如從電磁學(xué)角度出發(fā)的電磁感應(yīng)說(shuō)，即鐵磁性材料垂直于地磁場(chǎng)作用方向的橫截面積，在定向應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生應(yīng)變，因而通過(guò)此橫截面的磁通量會(huì)發(fā)生變化。由電磁感應(yīng)定律知，該截面上必然產(chǎn)生感應(yīng)電流，并激勵(lì)出感應(yīng)磁場(chǎng)使工件磁化;又如基于鐵磁學(xué)基本理論的能量平衡說(shuō)，即磁記憶效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)在原因是金屬組織結(jié)構(gòu)的不均勻性，材料內(nèi)部不均勻處會(huì)出現(xiàn)位錯(cuò)，在地磁場(chǎng)環(huán)境中施加應(yīng)力，則會(huì)出現(xiàn)滑移運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果會(huì)引起位錯(cuò)的增殖，產(chǎn)生很高的應(yīng)力能。

　　磁記憶檢測(cè)技術(shù)能否得到有效應(yīng)用的關(guān)鍵是檢測(cè)設(shè)備。而檢測(cè)設(shè)備的核心是磁敏傳感器的研制。很多敏感器件如霍爾磁敏元件、鐵磁線圈和磁敏電阻等，從原理和技術(shù)指標(biāo)衡量，都可以應(yīng)用于磁記憶傳感器的研制，進(jìn)行針對(duì)弱磁測(cè)量的傳感器研制，是磁記憶檢測(cè)技術(shù)研究的一個(gè)重要方面。

　　金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展存在的問(wèn)題

　　作為一種新興的檢測(cè)技術(shù)金屬磁記億檢測(cè)法在擁有廣闊的應(yīng)用前景的同時(shí)，其基礎(chǔ)理論和檢測(cè)手段都有待完善，目前尚存在磁記憶現(xiàn)象明確而機(jī)理模糊、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)未定量化、對(duì)“危險(xiǎn)區(qū)”的評(píng)判手段仍不完善等諸多急需解決的問(wèn)題，還需進(jìn)行大量以下研究。(1)加強(qiáng)磁記憶檢測(cè)技術(shù)的機(jī)理研究：從目前已有的資料來(lái)看，盡管有一些文獻(xiàn)探討磁記憶檢測(cè)機(jī)理，但還沒(méi)有達(dá)到十分透徹和系統(tǒng)的程度，形成較完整嚴(yán)密的理論體系。這方面的研究涉及磁性物理學(xué)、鐵磁學(xué)、金屬材料學(xué)、彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、磁彈性理論、信號(hào)與系統(tǒng)分析等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。(2)開(kāi)展磁記憶檢測(cè)的定量化研究：在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，缺陷的定量檢測(cè)是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。磁記憶效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是一種廣義的漏磁場(chǎng)效應(yīng)，和漏磁檢測(cè)一樣，也應(yīng)該可以進(jìn)行定量化研究。但總體說(shuō)來(lái)，這方面的研究還有待于深入，對(duì)于缺陷大小、形狀和磁記憶參數(shù)之間的關(guān)系，還未見(jiàn)到系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。(3)系統(tǒng)開(kāi)展磁記憶效應(yīng)的機(jī)理性實(shí)驗(yàn)研究：在進(jìn)行磁記憶機(jī)理研究時(shí)，可以更系統(tǒng)地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，歸納經(jīng)驗(yàn)公式。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　雖然磁記憶檢測(cè)技術(shù)具有很多獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),但作為一門(mén)新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),無(wú)論是在磁記憶的機(jī)理上還是在檢測(cè)儀器的研制上,都有很多工作要去做。針對(duì)上述存在的問(wèn)題,當(dāng)代研究者們還有許多工作要去做：

　　(1)加強(qiáng)對(duì)磁記憶檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究

　　(2)探索磁記憶信號(hào)與應(yīng)力集中區(qū)損傷程度之間的關(guān)系

　　(3)完善提高磁記憶檢測(cè)儀器

　　(4)發(fā)展多通道、多參量診斷技術(shù)

　　(5)可作為結(jié)構(gòu)件疲勞試驗(yàn)的先導(dǎo)檢測(cè)方法,確定應(yīng)力集中的部位和區(qū)域,以便在疲勞試驗(yàn)中準(zhǔn)確地確定試驗(yàn)部位和區(qū)域,從而節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間并獲取最有用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　(6)完善檢測(cè)裝置和處理檢測(cè)結(jié)果的軟件和檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化

　　(7)在缺陷的定量化方面,可以在缺陷的大小、形狀和磁記憶參數(shù)之間的關(guān)系方面作更深入的研究

　　可以預(yù)見(jiàn),這項(xiàng)集無(wú)損檢測(cè)、斷裂力學(xué)和金屬學(xué)等學(xué)科于一體的無(wú)損評(píng)價(jià)技術(shù)必將在各工業(yè)部門(mén)得到廣泛的普及與應(yīng)用。