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读博计划书
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您好!
我是******,正是源于对材料领域知识的兴趣,以及对行业的前景非常认可,选择材料科学与工程学院攻读博士,并继续探索有关新材料的未知领域也是我对科学的崇尚,希望能够在这一领域有所成就。
贵校是一所综合性多科大学,学术和科研非常出色,有着浓厚的历史和文化底蕴。
材料学院不管是硬件还是软件都具有很强的实力。
高质量教学和学术积淀的感染,使我对进一步攻读有更加坚定的信心。
在硕士期间,我已经修读课程包括材料物理、材料化学、材料导论、材料数学等专业课及包括综合英语、自然辩证法与科学社会主义等通识课,具有扎实的材料科学理论基础;熟练使用微波水热设备、传统水热设备、快速行星式球磨机、电子分析天平、马弗炉、高温炉、干燥箱、功率可调变频超声波发生器及真空热压烧结炉等专业设备;掌握机械合金化和热压烧结制备金属间化合物及高温复合材料的技术、制备方法及用途。
研究生阶段主攻方向为Ti3SiC2三元层状结构材料的研究。
三元层状结构材料综合了陶瓷与金属的诸多优势,像金属一样,常温下具有很好的导热、导电性能以及较高的弹性模量和适度的延展性。
同时,Ti3SiC2还具有类同陶瓷一样很好的高温强度、热稳定性能,耐腐蚀、耐磨性能和抗氧化性能,以及较好的硬度、抗热震性和屈服强度。
在高温下Ti3SiC2能保持高强度易加工性,其韧性也较好。
更为突出的是其可以用传统的加工方式进行加工,并具有比二硫化钼和石墨更低的超低磨擦系数和优良的自润滑性能。
这些优异的性能使具备广阔的应用范围和应用前景,并因此成为新材料研究的重点对象。
鉴于以上叙述,我以Ti粉、Si粉和活性C粉为原料,经高能球磨后,在热压烧结条件下制备Ti3SiC2层状材料。
基于Ti3AlC2与Ti3SiC2具有相同的结构和相似的性能,以及铝的低熔点特点,提出了在起始原料中掺加少量Al作为Ti3SiC2合成的反应助剂的方法;探讨了合成单相致密Ti3SiC2材料的制备过程。
通过XRD、SEM和热力学等分析,研究了高能球磨与热压烧结两工艺对产物的组成及性能的影响,分析了合成材料的显微结构特征、物理性能和高温氧化性能以及Ti-Si-C体系反应合成机理。
另外参与课题“Ti2AlC和Ti3AlC2材料的研究”的研究任务;指导完成本科毕业论文“高能球磨合成Ti2AlC可加工陶瓷材料的研究”和“Ti3SiC2可加工材料的合成研究”。
以上这些工作为我以后在读博期间的学习打下了坚实的基础。
在博士期间计划继续学习有关新材料的合成与制备及微观结构和性能,新型材料的制备及分析技术,并希望在金属领域也有探索。
努力在金属材料微观结构及性能方面有所收获,利用实验的设施与条件开展一定的科学研究,并重点学习探讨了合成单相致密新型材料的制备过程。
通过XRD、SEM和热力学及性能分析等,研究了新工艺对合成新材料的相组成及性能的影响,分析合成材料的显微结构特征、物理性能和高温氧化性能以及体系反应合成机理。
在传统的金属材料中,孔洞(宏观的或微观的)被认为是一种缺陷,因为它们往往产生裂纹形成对材料的理化性能及力学性能产生不利影响,但是,当材料中的孔洞数量增加到一定程度时,材料就会因孔洞的存在而产生一些奇异的功能,从而形成一类新的材料,这就是多孔金属材料。
该类材料具有良好吸能性能、高阻尼性能、吸声性能、电磁屏蔽性能和良好的导热导电性能。
超轻多孔材料作为这类材料的代表国防科技领域及环境保护领域有着广泛的应用前景。
目前为止,已开发的制备多孔金属的方法很多,涉及到的领域也非常广。
根据在制备过程中金属所处的状态,可将多孔金属的制备工艺分为以下三大类:
液相法、粉末冶金法和沉积法。
1液相法:
液相法包括的种类比较多,且较易制备大块的多孔金属和产量高,成为多孔金属材料制备的主要手段,液相法主要包括以下几种:
1)颗粒渗流法:
颗粒渗流法原理是首先将颗粒在模具内压实,烘干形成预制块。
然后通过压力将金属液渗入中,并强烈搅拌使空心小球分散,最后得到空心球与金属基体形成的多孔金属材料。
空心球铸造法的特点是孔径和孔隙率易于控制,材料综合力学性能好。
2)精密铸造法:
精密铸造法是首先用耐火材料浆料填满海绵状泡沫塑料的孔隙,待耐火材料固化后,加热除去塑料,即形成一个多孔预制块体。
然后把液态金属液浇入到预制块上,加压渗流,这一点类似于渗流过程。
最后再除去耐火材料,就形成与原来海绵状塑料结构相同的多孔金属材料。
3)熔融金属发泡法:
熔融金属发泡工艺可分为发泡剂发泡和通气发泡,前者是在熔融的金属液中加入发泡剂(如TiH2);后者则是在金属液中通入气体(如惰性气体)。
这两种工艺的共同特点是可制备孔隙率高、尺寸大、闭孔结构的多孔金属,但过程控制较为复杂,孔结构分布均匀性不高。
4)空心球铸造法:
空心球铸造法的原理是先采用商用酚醛塑料小球在惰性气体环境中加热直至塑料碳化,形成中空的小球。
然后将这些中空的小球加入到金属液三明治式的复合材料,而且孔隙率较高,孔分布均匀。
2粉末冶金法:
粉末冶金法主要包括粉末烧结发泡法、烧结-脱溶法、松散粉末烧结法、中空球烧结法等。
1)粉末烧结发泡法这种工艺是首先将金属粉末和相应的发泡剂按一定比例均匀混合,发泡剂可以是金属氢化物、半成品,最后将此半成品加热到接近或高于混合物熔点的温度,使发泡剂分解、金属熔化,从而形成多孔泡沫材料。
此种方法易于制作近半成品的零件和到颗粒预制块的间隙中,最后将颗粒溶除即可得到通孔结构的多孔金属材料。
2)烧结-脱溶法这种制备工艺首先是将金属粉末和可去除填充颗粒均匀混合,其中可去除填充颗粒一般包括两类,一类为可溶于水或其它溶剂的盐(如NaCl等),一类为可分解有机物(如尿素、碳酸氢氨等),均混后把混合物压制成致密的半成品,然后在合适的温度烧结。
若填充颗粒为可分解有机物,则烧结过程中颗粒会分解气化,若填充颗粒为可溶性盐,则在烧结后可用溶剂将其溶去便得到多孔金属材料。
3)松散粉末烧结法是把松散状态的金属粉末不经压实直接进行烧结的方法。
此种方法可用于生产多孔金属电极。
4)中空球烧结法通过将金属中空球烧结,使之扩散结合而制造多孔材料的方法。
此方法制造的多孔材料兼有通孔和闭孔。
金属中空球可通过下述方法制备:
在球形树脂上化学沉积或电沉积一层金属,然后将树脂除去,或将树脂球和金属粉一同混合,随后烧结使金属粉结合,同时树脂球挥发。
3沉积法:
沉积法主要包括金属气相蒸发沉积法、原子溅射沉积法和电化学沉积法三种。
1)金属气相蒸发沉积法在较高惰性气氛中,缓慢蒸发金属材料,蒸发出来的金属原子在前进过程中与惰性气体发生一系列碰撞作用,使之迅速失去动能,从而部分凝聚起来与高压惰性气体原子碰撞在惰性气体的压力下,元素原子在飞溅路程中金属原子一方面捕获气体原子,另一方面凝聚成金属液滴,然后到达衬底。
在衬底上获得均匀包裹气体原子的金属体,最后在高于金属熔点的温度下把金属加热足够长的时间使捕获的气体膨胀,形成多孔金属材料。
这种方法的特点是孔结构非常理想,但成本昂贵、不易制备大件。
2)电化学沉积法是以聚氨基甲酸乙脂发泡材料为骨架,进行电解沉积,然后加热去除有机聚合物骨架,得到多孔金属材料。
4多孔金属材料的主要性能
多孔金属材料作为一类区别于致密材料的新型材料,具有一些其基体或母体所不具备的特殊性能和功能,主要有吸能性能、吸声性能电磁屏蔽、导热和导电性能、质轻、易加工、耐高温。
吸能性能:
当多孔金属材料受到外加载荷时,因屈服强度低很容易发生变形,而且变形量大、流动应力低,在变形过程中通过孔的变形、坍塌、破裂、胞壁摩擦等形式消耗大量能量而不使应力升高,从而能有效地吸收冲击能。
这种在较低应力水平下吸收大量冲击能的特征正是冲击缓冲所需要的。
高阻尼性能:
多孔金属材料可看作是由三维网络状金属骨架与孔洞所组成的两相复合材料。
除了孔洞与金属基体之间所形成的界面外,材料内部还存在其它大量微观的(主要是位错)和宏观的(较小的孔洞和裂纹)缺陷,其组织状态和缺陷分布极不均匀。
因此,当外力作用于多孔金属材料上时,将在基体中产生不均匀的应变,特别是在孔洞(宏观的或微观的)或裂纹附近,其应变情况更为复杂,从而引起缺陷区域原子重排。
缺陷区的这种响应是粘滞性的,因而引起粘滞性应变,造成能量的损耗,导致材料的阻尼增加。
吸声性能:
多孔金属材料的高孔隙率结构使其具有良好的吸声性能。
一般来讲,通孔或半通孔多孔金属的吸声效果比闭孔的好。
多孔金属材料的吸声机制主要可归为两种,即声波经过多孔金属时流动阻力的升高造成的粘性损失以及声波与孔洞表面热量交换造成的热损失。
电磁屏蔽、导热和导电性能:
多孔金属具有良好的导电性和很高的比表面积,因此具备很高的电磁屏蔽性能,即良好的吸收和反射电磁波的能力,同时又具有良好的导热性能。
多孔金属材料具有良好的理化性能和力学性能,因而可以作为功能材料和结构材料,具有良好的应用前景。
在校期间,我会根据学校实验条件拟采用精密铸造法制备多孔金属材料并对其微观结构和各项性能进行分析。
多孔金属材料的制备工艺很多,可以满足多样化的需求,可以根据不同的应用需求采用不同的制备工艺。
部分制备工艺在结构的可控性、孔径的均匀性、样品的大尺寸化等方面仍存在局限性,因而制备工艺还需要进一步的探索和完善。
随着工业和科技的进步,人们对多孔金属材料的需求量越来越大,要求也越来越高,但目前的研究也只是涉及到了多孔金属材料的一部分性能特点,相当多的潜在价值尚未被开发出来,或仅局限在实验室阶段,因而对多孔金属材料制备和性能的研究有着广阔的前景。
我的总体学习目标是通过在读博的短期研修增强自己对多孔金属材料制备及性能的认识、对新材料的研究进展与未来方向有更清晰的了解。
博士入学后三周内,在导师指导下作好个人课程学习计划,并报院(系、所)研究生主管部门备案。
查阅文献资料,深入调查研究,确定具体课题,并尽早完成开题报告。
第一年以课程修读为主,开展一定的实验室研究,积极参加各种学术、文体活动,在课程修读结束时结合所掌握的经验和学习的知识择选出自己具体主攻的方向,按照学校要求开展博士期间的学习与研究。
在论文工作期间每学期至少在二级学科范围内作一次学术报告;博士生在学期间一般应听取30次以上学术报告,在读期间至少要在著名期刊上发表3篇以上学术论文,并顺利完成博士毕业论文。
签名:
年月日
中国传媒大学20年报考攻读博士学位研究生
研究计划书
考生姓名:
报考专业:
研究方向:
报考导师:
选题及目的
(博士阶段计划研究的课题是什么?
它的选题意义及价值?
提出的研究计划是否有实际意义?
)
文献综述
(阐述该选题的研究现状及其研究成果?
有哪些理论与该选题有关?
这些理论是如何阐述该选题的?
存在的缺点及需改进的地方?
)
资料搜集方法及采用的研究方法
(说明搜集研究资料的方法?
以及将采用的研究方法,包括分析的目的和分析逻辑)
课题研究进程
(说明课题研究的时间进程安排)
研究计划书(researchproposal)写作指导!
一份正式的研究计划书是申请研究型学位的必要文件。
这是招生委员会衡量并采用研究人员的方法之一。
计划书的改进是一项有价值的活动,能帮助你确定目标,明确研究对象,制定研究进度。
一份详尽的研究计划书能展现你对研究的了解情况,将你的“研究想法”(researchthinking)和其他人交流。
以下指导原则能帮助你激发灵感,这些内容一份完整计划书的组成部分。
1.主题和问题
研究课题规划出研究问题的价值。
主题必须是:
一两句话内能说清的
通过咨询导师而确定下来的
主题一般是一个需要解答的问题。
对于主题的陈述会引导读者提出“为什么值得研究”的疑问。
一个好的研究主题是一个可被调查的问题。
毋庸质疑,你必须和导师(他/她要对这个问题感兴趣的)商量来决定是否讨论这个问题。
定义问题并不容易,你需要问你自己这个问题是否真的是值得被提出和被回答的问题。
问题的界定在设定研究时至关重要,在研究中,修改问题和重新定义问题,是研究者的家常便饭。
如何理论化和概念化主题至关重要——你要理解你所提出的问题。
2.背景和语境
你的研究主题需要在一定的语境和背景之中。
在描述背景时,你需要知道主题如何重要?
主题为什么重要?
为什么值得研究?
这意味着你需要:
描述问题的前因后果——这个问题是如何提出来的?
勾勒它的研究意义——对什么事物来说可能会有怎样的结果?
参照与主题相关的其他材料
研究背景可以通过很多方式来写。
你的兴趣点和关注点可以成为你的研究动机。
而对你的论据支持可以从理论或相关文献上寻找。
比如,当你进行专业实践时,你或许要描述或分析政策的背景或者组织变动的背景。
总而言之,你必须总结那些能影响研究的要素。
这些分析能让你质问自己的假设:
研究这个问题的意义在哪里?
(另外,)你还需要问自己:
驱使这个研究的动力是什么?
从谁的角度来看研究是有意义的?
3框架的概念化、相关文献
概念的框架化是对相关文献中研究问题的详尽描述。
需要说明以下内容:
已有研究、以及这些研究与你主题的相关性
相关的理论性视角
你方法中的关键思想和结构
你想要探索的内容
你的计划书需要体现你的研究如何与相关研究(文献)存在联系。
传统方法是:
写一个传统科学模型的简短文献综述。
如果你的研究和过去的研究不太相关,这部分并非必要。
另一个方法是:
列出所有的你研究中需要的理论资料——已存在的研究视角。
尽管并非所有的计划书都需要包括详尽的“概念框架”,一份好的研究计划书必定是包括这些的。
这能体现“概念问题”,从而表现你对于这个议题的了解。
4方法和规范
简而言之,方法论是你论证自己观点所使用的研究方法。
它不仅仅是技术和步骤的描述,也应该是你方法中关键假设的勾勒。
这只是方法问题的预先试想,你将在以后的研究中逐步改善。
如何描述方法论取决于你所使用的方法,典型的方法论包括:
参考已被接受的方法
在改进合适方法的过程中突出问题
描述数据如何产生,分析和报告
如果你要进行定量研究,你需要借助具体方法、数据收集和数据分析。
定性分析方法需要依靠处理定性资料(qualitativedata)来描述问题。
另外,就过程和不同阶段的结果的计划而言,这一部分还需要描述出一个具体可操作的方法。
5研究计划和时间表
计划书的一个重要环节是:
安排各个阶段的计划直到完成。
你的计划需要详细具体到每一个阶段的任务:
文献综述、研究框架、方法描述、写作和寻找结论等等。
这些任务需要说明:
什么任务在什么时候完成。
你需要:
把研究设定为以学期为单位的时间表
描述每个学期的写作目标
写出每一个特定阶段的结果,比如会议论文
流出一个学期来修改论文
你完成学位的时间不是无限的。
你应该计划用最少的时间来完成以及如何实现这个计划。
在附录中有时间表的建议。
6论文写作
论文写作是一个有挑战性的任务。
对你来说,确定每个阶段的写作成果是十分有益的。
老师们鼓励学生进行不管是否进行领域研究,都进行学术性的写作。
如果通过硬性保证来进行写作(比如学术会议的小论文)会帮助你提早完工。
7.研究时间表
以下是研究性学位的“六学期的论文写作计划”。
时间研究阶段文章/报告
第一学期改进研究计划研究计划书。
专题论文的小论文。
大论文的框架。
第二学期读文献,确定研究领域逻辑依据和概念框架的小论文。
文献综述。
第三学期领域研究:
发展引领步骤。
数据库改进。
写方法论的草稿。
尝试着写资料选择部分。
改进概念章节。
第四学期领域研究:
最终步骤和完善研究领域的小论文。
研究步骤。
第五学期分析,草稿分析的章节。
准备会议论文。
结论的草稿。
第六学期修改专题论文;最后章节,确定和润色论文结构。
会议论文。
第七学期提交和检查;最后的修订版。
学术期刊的论文。
注释:
提交的研究计划书主要用来决定是否录取该学生。
这不会是决定性的材料。
当研究学位正式开始时,研究修改计划书是很正常的。
研究计划书将根据进一步调查研究来修改,有时可能会进行大量的修改。
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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