同济大学材料科学基础(共8篇)
同济大学材料科学基础 篇1
2016年同济大学材料科学基础试题(回忆版1)
总结了各位的一些回忆,加上自己的补充。还请各位继续完成,不足的地方请补充修改,为下一级的学弟学妹们提供参考。我们一路走过来或多或少的都得到了学长或学姐的帮助,希望我们也能传承下去。
各位修改之后把文档题目按序号加一修改,以保持是最新版本。(如2016年同济大学材料科学基础试题(回忆版1)然后依次改为回忆版2、3 等,避免重复操作,直到最终完成。)
一、名词解释。(每题5分)
(1)材料科学
(2)配位数和配位多面体(3)高分子链的柔顺性(4)差热分析(5)降解反应
二、是非题。(15题每题1分)
(1)小角度晶界都可看做是由位错组成的
三、选择题。(10题每题1分)
四、简答题(十选
六、多答按照前六题,每题10分)
(1)与小分子相比,高聚物分子的结构和性能上的特点。(2)扫描电子显微镜的衬度种类和原理。(3)同素异构转变与再结晶的区别。
(4)试说明电子束入射固体样品表面激发的主要信号及在材料分析中的应用。(5)试说明成核-长大型相变过程为什么需要过冷或者过热?试举一例说明。(6)影响高分子结晶过程的因素。(7)影响固溶强化的因素和机理。(8)螺型位错的特点。(9)
(10)
五、综合分析题。(每题20分)
(1)哪些材料研究分析的方法可以对材料的化学键类型、分子(离子)基团及结合方式进行分析,并举例说明探究其在材料科学中的意义。
(2)利用材料科学的原理,请举例说明材料加工工艺对材料的组织机构、物理化学性能、体系能量变化、力学性能等方面的影响。
同济大学材料科学基础 篇2
OSU工程学院材料科学与工程系由地质、采矿及冶金系和粘土、陶瓷系合并而成, 许多教师在国际相关研究领域享有很高的声誉。系里拥有一栋办公楼和两栋试验楼, 拥有很多具有国际先进水平的仪器和设备, 其研究方向覆盖了金属、陶瓷等电子、生物、超导、传感器、金属间化合物、先进复合材料、涂层、薄膜材料等的加工、组织及其化学、物理、力学性能的研究。
国内某高校 (以下称A高校) 是一所以土木建筑、环境市政、材料冶金及其相关学科为特色, 以工程技术学科为主体, 工、理、文、管、法、经、艺等学科协调发展的多科性大学。该高校冶金工程学院由冶金工程、材料成型与控制工程、金属材料工程、化学工艺与工程4个专业组成。其研究方向覆盖表面纳米化处理、超细晶材料制备、涂层材料、电池材料、钢铁材料、金属间化合物等领域。
OSU的材料科学与工程系和A高校的冶金工程学院都设置有材料科学基础课程, 且都立足培养材料加工类专业理论应用型人才。因此, 对这两所大学材料科学基础类课程的教学方法进行比较研究是可行的。通过比较研究, 对国内高校材料专业乃至其他理工类专业的教育教学改革和课程体系建设具有一定的启示和借鉴作用。
一、课程体系
OSU的本科教育旨在培养学生对专业的学习兴趣, 帮助学生获得应对现代社会挑战所需要的知识和能力。OSU将每学年分为Winter、Spring、Summer、Autumn四个学期。除了Summer Quarter, 其他学期都安排了材料科学基础的相关课程, 其专业课设置均为专业基础课, 即精心为学生设计的入门课程, 主要目的是给学生展示该学科涉及哪些方面的内容, 哪些内容可以在今后的学习中进行深入学习, 帮助学生完成从高中向大学阶段的过渡[1]。
OSU材料科学基础相关主要课程有:MSE564———材料微观组织和力学性能、MSE342———材料的微观组织和特性、MSE741———透射电镜、MSE205———材料科学与工程简介、MSE361———材料的力学性能简介、MSE605———材料科学原理、MSE765———材料的力学性能。这些课程共分为三个体系, 205、605讲授的是材料科学基础和原理, 注重介绍各类材料的组织、结构、性能、加工工艺与其应用之间的关系, 讲授金属材料、陶瓷、聚合物、化合物等材料的组织结构对其力学等性能的影响以及分别采取哪种工艺改变材料的结构获得预期性能。361、564、765主要讲授了材料的宏观力学性能, 例如陶瓷、金属材料、聚合物、化合物等材料的拉伸、疲劳、断裂、蠕变等宏观力学性能, 并阐述了材料组织结构对其变形行为的影响。342和741讲授了材料微观组织结构分析与表征, 主要通过XRD、SEM、EBSD、TEM等分析方法对材料的位错、织构等微观组织结构的分析与表征。课程体系安排由浅及深, 比如605是205的深化版, 对相关理论进行了深入讲解, 重点对位错、扩散、钢的热处理部分进行了扩充。765是361、564这两门课程的深化版。学生可以自主的根据自己的掌握程度以及兴趣选择基础课程或者深化课程, 完善自己的理论知识体系。
A高校实施以通识教育为基础的专业教育, 培养德、智、体、美、劳全面发展的高水平高素质人才。该高校材料科学基础相关课程主要包括金属学、材料化学、材料组织结构的表征、材料性能学、材料加工原理和材料综合实验, 体现“组织决定性能, 性能决定用途”的知识核心。此外, 该高校设有材料塑性力学、凝固理论、轧制技术、冲压成型等课程, 旨在帮助学生形成一个从材料合成到后续加工的完整知识体系, 但是理论基础课程设置较少, 学生对基础理论的掌握程度有待深入。
二、实践教学
实验是课程的重要组成部分, 也是学生学习掌握材料组织性能、材料检测方法的重要手段[2]。OSU采用分时段的实验室管理方法, 即将每次参与实验的学生分成四组, 四组学生在50分钟内交换使用实验仪器, 大大提高了实验效率, 也能够让每个学生亲自参与到实验环节中, 并从中得到锻炼与知识的理解与巩固。学院也会设计一些趣味实验, MSE361课程就设置了一个“Egg Drop”项目, 就是让学生开动脑筋, 采用奇思妙想确保鸡蛋从5层楼上扔下来而不破裂, 要想成功完成这个项目, 学生需要发挥团队协作精神, 综合运用材料力学知识, 选取有效材料对鸡蛋进行保护, 并采用有限元进行模拟分析。A高校的材料科学基础课程实验属于验证性技术基础实验, 一共包含三个内容, 分别为金相样品的制备及显微镜使用, Fe3C-Fe平衡组织分析以及金属塑性变形与再结晶实验。实验采用集中安排的形式, 安排在具体的某周某节课, 由教师动手操作, 学生围在周围学习, 然后分组完成实验操, 每个学生的亲身经历比较少, 通过实验获得的专业知识也会减弱。
三、课堂教学方法
课堂教学方法是在一定的理论指导下, 为实现既定教学目标而采用的课堂教学形式。教师应该了解和掌握多种教学方法, 根据具体的教学情境和教学目标运用不同的教学方法。
OSU所有的教室基本都配备有投影设施, 在讲课过程中, 教师可以用电子笔在PPT上勾画、讲解。另外教师在授课过程中, 可根据需要设置一些问题, 学生通过手中的clicker, 按键给出自己的判断, 答题结束后, 屏幕上很快显示出统计结果, 教师会据此了解学生对知识点的掌握情况。
OSU课堂多采用以激发学生潜能为目标的“案例教学”、“交互教学”和“小组讨论”。案例教学通过教师讲解实例向学生介绍材料组织及性能的相关理论知识, 然后学生再利用网络、书籍等资料, 运用所学的知识对自选材料进行分析;交互式教学方法, 构建了一个平等和互相尊重的学习氛围, 实现了师生之间的相互沟通和加深对新概念的理解;在小组讨论与汇报过程中, 教师对每个学生都十分重视, 尽量让每个学生都有表现的机会, 强调让每个人都分担一部分工作。在展示成果时, 每人都要汇报自己做了什么, 并谈谈自己独到的见解。有些课程在课程讲授完之后, 会要求学生分小组完成一个项目设计, 这样可以培养学生的团队合作意识、创新精神和社会责任感, 使其学会如何收集资料, 也使概念的记忆和问题的解决迅速化。
A高校目前的课堂以讲述为主导, 案例教学和交互教学方法逐渐加以应用, 这样的做法对学生自己构建知识体系有重要意义。但是在构建知识体系的过程中, 教师相对传统的讲述方式、作业布置等情况, 导致对学生知识结构方向的纠偏作用比较小。学生在不知道问题的已知条件的由来的时候, 往往难于形成自己的知识体系。课堂互动的效果与美国的课堂气氛差异很大, 在美国课堂上, 只要教师提出了问题, 学生会马上有激烈的反应, 若是有讨论的话, 教室里马上就会活力四射;但是在中国课堂上, 教师提出问题, 大多数学生会选择沉默, 教师需要用“点将”的方式实现互动。
OSU将更多的时间留给了学生, 让学生有更多的作业时间和创新时间。A高校则在课堂教学上花了更多的时间, 教师和学生的创新思路和时间将受到限制。
四、考核体系
OSU将考试成绩分散在日常学习中, 根据学生的到课率、课堂答题情况、作业完成情况、小测验、期中考试、期末考试、实验 (实验表现和出勤) 、实验评估和项目等综合决定。所以从头至尾, 学生需要认真学习才能取得理想的成绩。
A高校的成绩由期末考试和平时成绩来决定, 期中、期末考试占70%, 平时成绩占30%。平时成绩包括实验、出勤和作业全部。因此, 学生就会只注重最终的学习结果, 而不注重期间学习的过程。这对学生人生观, 价值观的形成有重要的影响。
五、启示与借鉴
通过对俄亥俄州立大学和国内A高校材料科学基础相关专业的课程设置、实践教学、教学方法和考核体系进行对比, 分析了A高校在教育教学过程中存在的问题。为提高材料科学基础课程的教学水平和人才培养质量, 一方面要在实施通识教育的基础上加强自然科学、人文社科教育, 拓宽学科范围, 适当增加选修课程的数量, 提高课程的综合性, 增加学生学习知识面和课程选择的自主性;另一方面, 材料科学基础课程教学内容要紧跟学科前沿, 使学生了解到材料领域的高新技术, 并应涉及各种材料工艺的计算机模拟[3];同时, 实践教学要从教学计划和实验室管理两方面进行改进, 更新实验室管理办法, 维护设备的正常运转, 使每个学生都可以参与其中。
参考文献
[1]左治江.中美材料加工类课程的教学方法比较研究[J].国际观察, 2014, 10 (5) :122-126.
[2]张玉平.中美高校材料科学与工程课程体系比较初探[J].高等理科教育, 2010, 93 (5) :73-76.
同济大学材料科学基础 篇3
一、领导高度重视,充实机构,健全体制,为做好心理健康教育工作提供了组织保障
一是学校调整和充实了校心理健康领导小组,由现任校党委常务副书记为组长,三位主管校党委副书记、副校长为副组长,校学工部、心理健康咨询中心、教务、人事、财务、保卫、校医院、研工部、后勤和相关业务院系负责人为成员。校心理健康领导小组全面负责协调全校的心理健康教育工作。二是学校成立了新的郑州大学心理健康教育中心。中心作为正处级机构,归口学工部,学工部部长任中心主任,配备了专职人员。三是学校加强了院系心理健康教育工作的领导。各院系成立了以主管院领导负责的心理健康领导小组,有专职辅导员负责落实心理健康教育工作,各院系所有班级设有心理健康宣传员,宿舍长负责心理健康教育信息收集上报任务。通过调整和充实,学校进一步加强了组织领导,完善了组织机构,健全了工作网络,明确了各级部门的任务和职责。
二、依托专业优势,充实队伍,调整结构,为高水平、高质量的心理健康教育与咨询工作提供了智力支持
学校心理健康教育中心以教育系心理学专业为依托,以心理咨询和心理健康素质教育课程为平台,不断增强心理健康教育和咨询工作的师资队伍力量,优化师资队伍结构。目前,学校心理健康教育中心共有专兼职心理咨询老师20人,均具有心理学、教育学、医学学历背景,其中博士8人、硕士9人、本科3人,职称结构为教授6人、副教授7人、讲师7人。
学校高度重视心理健康教育和咨询教师队伍建设,从2006年起就实行了心理咨询按照课时工作量计算的制度,教务部门每年平均投入专兼职教师心理咨询工作量4000课时。学校不断加大心理健康教育培训工作力度,把心理健康教育的内容与方法列入辅导员技能培训计划,并吸收那些具有较高心理学知识的辅导员到心理健康教育的兼职队伍中来,扩充心理健康教育工作的力量。
目前,学校心理咨询教师分别开设了《大学生情绪心理学》《生涯设计与团体辅导》等8门选修课程,选修学生共计11800人次。
三、完善规章制度,严格管理,标准化建设,确保心理健康教育工作的科学化、规范化
学校心理健康教育中心十分注重试点单位创建的科学化和规范化,近期对中心的工作范围、中心主任工作职责、中心咨询老师年度工作任务、兼职咨询老师年度工作任务等进行了调整和明确,并将任务职责张贴上墙,起到示范、监督作用。心理健康教育中心还制定了《心理咨询工作者职业道德规范》《咨询员守则》《来访者须知》等规章制度,对来访者的预约、访谈、回访和保密制度也有明确规定,确保心理咨询工作科学规范进行。
为方便各校区学生就近咨询,学校心理健康教育中心在新校区及3个老校区共设有6个心理咨询点,并且在新校区和研究生心理工作坊设有心理咨询室、团体辅导室等,中心总面积达515平方米。学校心理健康教育中心对各个咨询点及院系心理咨询室进行统一、规范管理,所有专兼职教师都分配有固定的咨询室和值班时间,确保每个工作日均可接待学生咨询服务。
四、加强宣传教育,创新载体,社团参与,增强心理健康教育工作的生动性、参与性
近年,学校心理健康教育中心充分利用广播、校刊、橱窗、宣传板和校园网络等媒介,积极开展心理健康知识的普及、宣传、教育工作,营造了良好的心理健康教育氛围。目前,学校已经连续10年举办了不同主题的心理健康教育宣传月活动,现场师生心理交流和每周一次的心理主题讲座深受学生欢迎。
学校心理健康教育中心还积极支持和指导学生心理协会工作,帮助协会制订工作计划,为协会提供活动场地,参与协会的心理沙龙、朋辈心理咨询训练、团体心理咨询等活动。
五、加强危机干预,健全体系,注重培训,为危机事件的有效处置提供保障
学校心理健康教育中心不断加强心理危机干预体系建设,把危机早期发现并实施有效的干预作为处置心理危机事件的关键来抓。中心利用学校高素质的辅导员队伍,通过新生心理普查约谈,对有严重心理问题、心理疾病和危机倾向的学生实行定期跟踪、动态管理。中心与学校第一附属医院精神科建立联系,对于有严重精神障碍的学生及时实行转介制度。中心加强对危机干预的体系建设,设计的《心理危机干预流程图》在我省及全国部分高校推广应用。
学校心理健康教育中心注重加强对危机干预队伍的专项培训,在每年9月份会安排心理咨询教师对全校新入职的辅导员、班主任进行至少4个学时的心理咨询技术与应用等心理健康教育专题培训,同时对后勤和宿舍管理人员开展如何关爱学生等心理学常识的培训。
六、重视硬件建设,设立专项,加大投入,为开展心理健康教育工作提供坚实支撑
学校为心理咨询中心配备了必要的办公设备,购买了专业的心理测试和统计分析软件,建设了心理学图书馆、沙盘室、心理放松室、心理宣泄室等,能够完全满足心理咨询工作的需要。学校心理健康教育与咨询工作的专项经费单独列支,实现了逐年增加,2014年按每年生均10元的标准纳入学校年度预算。2013年,学校投入了500万元建设心理实验室,购置了脑成像、眼动仪心理研究仪器,建立了行为观察室,为心理健康教育和咨询工作的进一步提升与科学发展提供了良好条件。2014年,学校专门设立了大学生心理健康教育专项经费,总额达280余万元,主要用于心理健康教育师资培训、宣传教育、中心心理咨询室建设、院系心理咨询室建设和大学生心理健康素质拓展训练基地的建设,将有力保障心理健康教育和咨询工作的开展。
同济大学材料科学基础 篇4
——天津商业大学公共管理学院党委事迹材料
学院基本情况
公共管理学院成立于2007年7月,现有4个系,教职工38人,学生927名,教工党支部5个,学生党支部2个,设有公共管理一级学科硕士点。在学校党委的领导下,学院领导班子团结合作,务实进取,率先垂范,廉洁自律,落实学校办学指导思想,围绕中心抓党建,扎实推进五个建设,各项工作取得明显成效。
一、以科学发展观为统领,加强领导班子建设 * 加强学习,提高素质,促认识上水平。
班子成员坚持理论学习,提高思想认识水平。院领导班子和成员的学习体会在校园网、校报上交流,调研成果在全校推动会上作典型发言,院领导在全体党员学习会上带头作引领发言。* 坚持制度,深入群众,形成务实作风。
认真落实党政联席会议、民主生活会、党风廉政建设、领导联系班级(宿舍)、深入课堂听课、定期听取群众意见等制度、措施。了解情况、理顺情绪、解决问题,形成了班子团结做表率,群众思进干事业的良好局面。
* 学以致用,用以促学,明确工作思路。
以思想建设统领全局,用先进的理论武装头脑,明确了“谋发展、强基础、创特色、上水平”的学院科学发展思路和目标。着力推进学科建设、专业建设、师资队伍建设、学风建设、制度建设和党的建设。
二、以学院中心工作为着力点,加强党员队伍建设 * 坚持学习,立足本岗“创先争优”
坚持党建与师德建设相结合,以“讲师德、树形象、做表率”主题学习实践活动为载体,促进党员提高素质,立足本岗发挥先锋模范作用。党支部做到组织生活有计划、有记录,党员读书学习有体会、有成果,创先争优有承诺,落实有成效。* 师生共建,关爱学生“帮扶促优”
建立完善教师学生党支部共建,“帮扶促优”活动机制。坚持组织师生党员开展“帮扶促优”活动,通过与任课教师、学生家长联系沟通,采取定期与学生谈心、党员责任区和“一帮一”小组等措施。“帮扶促优”300余人次,取得明显成效 * 遴选骨干,培树典型,促队伍建设。
坚持围绕中心,加强党员队伍建设。几年来发展党员137名,以党员责任区为载体,锻炼学生党员队伍,提升队伍整体水平。开展树形象、做表率、本职岗位争先进活动,遴选表现突出的党员教师、干部,在教学、科研、社会实践、教书育人等方面进行示范观摩和交流,形成推动工作的长效机制,激励党员和群众奋发向上。
三、以规范管理为目标,加强工作机制建设 * 规范管理,完善机制,促党建上水平。
建立和落实党总支会议制度、党政联席会制度、分团委团支部推优等制度。落实党风廉政建设各项措施,签订《党支部书记、系主任党风廉政建设责任书》;《辅导员、班主任党风廉政建设责任书》,制度的建立、措施的落实,使党、政、工、团的建设扎实、规范。* 民主管理,发挥作用,促机制出成效。
制定《公共管理学院教代会章程》、《公共管理学院学术委员会章程》,发挥教代会、学术委员会作用,审议学科建设、科研、职称的申报、岗位聘任、经费使用等学院重大事项。发挥学生会的作用,规范自我管理。
四、以服务天津经济建设为动力,加强学科、专业建设 * 找准载体,凝心聚力,促学院又好又快发展。
开展“解放思想、干事创业、科学发展”大讨论活动、深入学习实践科学发展观活动和“创先争优”活动。建立了“读书、践行、成才”活动机制,制定了八项具体措施,扎实推进学习型党组织建设。结合学科、专业实际,开展创“最佳党日”活动26次,其中:走进社区公共服务活动获校一等奖,活动的开展有力地推动学院工作目标的落实。
* 找准定位,明确目标,为地方经济服务。
瞄准地方经济发展和服务业、会展业的人才需求,建立“会展经济与管理”专业。承担省部级及以上科研项目19项,其中:《我市高校学科支撑滨海新区开发开放的相关性研究》;《天津市构建低碳经济城市发展的思路与对策研究》等项目与地方经济的发展结合紧密。承担天津市委、市政府调研课题8项,其中:马英教授承担市委、市政府的委托课题《解决“三跨三分离”信访问题协调运行机制的研究》,其研究成果被采用,并产生重大社会效益,受到好评。孙钰教授编著的《城市公共物品的市场化配置研究》,获天津市社科优秀成果一等奖、中国高校人文社会科学研究优秀成果三等奖。
五、以师生发展为根本,推进和谐校园建设 * 拓展载体,建立基地,促学生能力提高。
坚持以学生为本,建立了红桥区委区政府、天津正信集团、天津华峰集团、天津梅江国际会展中心等八个学生实习就业基地,通过实习,学生的能力、素质得到了提高,增强了学生就业的竞争力,毕业生就业率保持在90%以上。* 三位一体,形成合力,促学生成长成才。
建立辅导员、班主任与家长沟通联系机制,每学期(年)通过家访、电话、信函与家长联系,及时收集社会(实习单位)对学生实习反馈意见,千方百计为学生成才助力。行政管理044班、061班被评为市级优秀班集体、市级优秀团支部,行政管理082班团支部获得天津市特色团支部称号。多名学生在天津市文化创意大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、天津市和团中央、教育部等举办的全国奥运礼仪大赛、普通高等学校大学生数学竞赛等多项赛事中取得突出的成绩。
* 创造条件,搭建平台,促教师长才干。
坚持围绕中心,加强师资队伍建设,遴选优秀教师、干部,到市政府、区政府、企业实践基地挂职锻炼、到国内、国外高校外进行学访培训,逐步形成了三种实践基地、两种培训途径,“五位一体”的教师队伍培训体系,促进了教师思想政治素质、业务水平和能力的不断提高。
同济大学材料科学基础 篇5
1.简答题(简单回答)30×2.5分 2.问答题(详细回答)2×8分
3.思考题(没有标准答案,与本课程相关度不高)例如:如何节约能源等.张老师授课部分约占三分之一,苏老师授课部分约占三分之二.复习范围[个人总结非官方] 张怀武部分
1.集成电路的发展展望
目标:提高集成度,提高可靠性,提高运行速度,降低功耗和成本 努力方向:降低线宽,增大晶片直径,提升设计技术 2.芯片制造的纵向加工,横向加工,工艺流程/步骤
横向加工:图形的产生和转移(又称为光刻,包括曝光,显影,刻蚀等)纵向加工:薄膜的制备(制备途径包括:蒸发,溅射,氧化,CVD等)
掺杂(掺杂方法包括:热扩散,离子注入,中子嬗变等)
典型的双极集成电路工艺
衬底制备->一次氧化->隐埋层光刻->隐埋层扩散->外延淀积->热氧化->隔离光刻->隔离扩散->热氧化->基区光刻->基区扩散->再分布及氧化->发射区光刻->(背面掺金)->发射区扩散->再分布及氧化->接触孔光刻->铝淀积->反刻铝->铝合金->淀积钝化层->压焊块光刻->中测 3.“自旋” 自旋效应(磁随机存储)自旋电子学?基于电子自旋效应
自旋电子学是利用载流子(电子与电子空穴)自旋传导的电子学。以研究自旋极化输运特性及基于这些特性而设计,开发新电子器件为主要内容的学科.涉及自旋极化,自旋相关散射和隧穿,自旋积累和弛豫,电荷自旋-轨道-晶格间相互作用等强关联和量子干涉效应.计算机硬盘—自旋阀效应/MRAM芯片—自旋隧道效应/自旋晶体管— 自旋输运效应 4.微波铁氧体器件的类型/种类
类型:小型化微波铁氧体器件(环行器,隔离器,移相器,开关),薄膜化微波铁氧体器件,LTCC微波铁氧体器件 微波铁氧体器件的种类:环形器,隔离器,移相器,开关等.结构分类:体形器件,微带器件,LTCC/LTCF,薄膜器件 5.LTCC的优点
高密度集成:器件尺寸更小;批量化制作:一致性及可靠性更高;器件工作频率更高、带宽更宽、信号传输速率更大;可内埋置与基板中;器件功能更为复杂、先进.6.复合双性材料的优点
复合双性材料具有较高的介电常数和磁导率,同时具有电容和电感两种属性,在既需要电容又需要电感的LC滤波器设计中应用广泛,可以大大的减小器件的尺寸.但是该复合双性材料仅适用于低频情况,在高频下应用受到很大的限制.现在急需寻找中心频率较高,带宽较大的复合双性材料.7.集成电子薄膜的概念
将具有电、磁、声、光、热的信息功能材料通过固态薄膜的形式与衬底(金属、氧化物、半导体、有机物)集成生长在一起的一种人工新材料.8.薄膜应用
压控铁电薄膜的应用:可调微波器件(可变电容,介质移相器),相控阵雷达T/R组件,智能射频前端,可调匹配网络的相位延迟和调频元件.超导薄膜的应用:射频(RF)和微波通讯用的高频电子学,极弱磁场探测用的超导量子干涉器件,以及用于高效输电和用电系统的超导电线等.BST红外薄膜的应用:敏感元芯片,红外探测器,气体传感器等.YIG薄膜的应用:磁光领域(磁光开关,隔离器等),微波器件(环形器,延迟线,滤波器),静磁表面滤波器,THz领域.铁电薄膜的应用:铁电随机存储器(FRAM),MEMS,微波器件等.功率电阻薄膜及应用: 阻抗匹配和系统保护的作用(功率负载、衰减器、功分器等)声表波ZnO: 移动与无绳电话系统、卫星通讯及定位(GPS)系统、通讯侦察压缩接收机、电子侦察用信道化接收机、导航系统等
体声波AlN: 制备易集成、宽带、低损耗、承受大功率的小型化滤波器 柔性应变敏感薄膜: 应力/应变传感器、加速度传感器等
太阳能薄膜的应用: 柔性薄膜铜铟镓硒太阳能电池关键技术,第三代薄膜太阳能电磁,全印制薄膜,新型热电薄膜材料和器件.9.薄膜制备工艺和流程(磁控溅射,激光分子束外延等)射频磁控溅射:电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片,氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,成中性的靶材原子沉积在基片上成薄膜,二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛伦兹力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动的过程中不断与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能力逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基板上.激光分子束外延:脉冲激光束通过一个光学窗口进入真空系统,入射到可旋转的靶材表面.高能量密度脉冲激光将靶材局部气化而产生激光焰,剥蚀的粒子获得很高的动能,达到可加热的衬底表面形成薄膜.过程分为三个阶段:(1)材料的剥离和激光焰的生成;(2)激光焰在工作气体中的传播;(3)剥蚀的粒子在衬底表面上形核成膜.化学气相沉积:化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。
热阻/电子束/反应蒸发: 把待镀膜的基片或工件置于真空室内,通过对镀膜材料加热使其蒸发气化而沉积与基体或工件表面并形成薄膜或涂层的工艺过程,称为真空蒸发镀膜,简称蒸发镀膜或蒸镀。化学溶液沉积
苏桦部分
1.存储技术的分类
磁性存储;光信息存储;磁光存储;半导体存储技术;有机信息存储;光子存储 2.提高磁存储密度的方法
为了提高磁记录的密度,主要途径是增大介质的Hc/Br并降低介质的厚度。但记录后的输出信号正比于Br,因此提高介质矫顽力是关键。3.发展阶段
磁记录材料先后经历了氧化物磁粉(γ-Fe2O3)、金属合金磁粉(Fe-Co-Ni等合金磁粉)和金属薄膜三个阶段
3.1磁头在磁记录过程中经历了几个阶段:体形磁头-薄膜磁头-磁阻磁头-巨磁阻磁头 4.纵向/横向磁记录区别
纵向磁化记录-磁化方向与记录介质的运动方向平行的记录方式。如硬盘、软盘、磁带等。提高其存储密度的方式主要是提高矫顽力和采用薄的存储膜层。
垂直磁记录-磁化方向和记录介质的平面相垂直的记录方式。它可彻底消除纵向磁记录方式随记录单元缩小所产生的退磁场增大的效应,因而更有利于记录密度的提高。同时对薄膜厚度和矫顽力的要求可更宽松。但其对信号的读出效率较差,要求磁头必须距记录介质面很近。5.磁阻/巨磁阻效应的概念 GMR—自旋电子应用
巨磁阻效应指的是,磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象,是一种量子力学效应.6.光存储与磁存储对比的优缺点
磁存储可以擦写,容量大,但是容易丢失数据;光存储数据存取速度比较快,通用性好,保存寿命较长,质量小,但是容量小,发热量大,启动慢.与磁存储技术相比,光盘存储有以下优势:非接触式读/写,光头与光盘间有1~2mm距离,因此光盘可以自由更换;信息载噪比高,而且经多次读写不降低;信息位的价格低;抗磁干扰。缺点:光盘驱动器较贵,数据传输率较低,存储密度较低。7.磁光存储的原理
磁光效应-偏振光被磁性介质反射或透射后,其偏振状态发生改变,偏振面发生旋转的现象。由反射引起的偏振面旋转称为克尔效应;由透射引起的偏振面旋转称为法拉第效应。
磁光存储的写入方式(不要求)-利用热磁效应改变微小区域的磁化矢量取向。磁光存储薄膜的磁化矢量必须垂直于膜面。如果它的初始状态排列规则,如磁化方向一致向下,当经光学物镜聚焦的激光束瞬时作用于该薄膜的一点时,此点温度急剧上升,超过薄膜的居里温度后,自发磁化强度消失。激光终止后温度下降,低于居里温度后,磁矩逐渐长大,磁化方向将和施加的外加偏置场方向一致。因为该偏置场低于薄膜的矫顽力,因此偏场不会改变其它记录位的磁化矢量方向。
磁光存储即有光存储的大容量及可自由插换的特点,又有磁存储可擦写和存取速度快的优点。8.相变存储的原理
相变型光存储介质主要为Te(碲)和非Te基的半导体合金。它们的熔点较低并能快速实现晶态和非晶态的可逆转变。两种状态对光有不同的发射率和透射率。但这种光存储介质多次读写后信噪比会下降。
9.半导体存储的应用例子闪存 FLASH, DRAM, SRAM等 动态随机存储器(DRAM),静态随机存储器(SRAM), FLASH存储.10.PCM/FRAM/MRAM/RRAM的含义(中文英文全称)铁电存储器(FRAM: Ferroelectric Random Access Memory)磁存储器(MRAM: Magnetoresistive Random Access Memory)相变存储器(PCM: Phase Change Memory)阻变存储器(RRAM: Resistive Random Access Memory)FRAM的存储原理是利用铁电晶体材料(如PZT, SBT, BLT等)的自发极化和在外界电场的作用下改变极化方向的特性来进行数据存储。MRAM主要是利用磁致电阻效应来实现高低两种电阻状态的转换而达到二值存储的目的。PCM它主要是利用硫化物(Chalcogenide)和硫化合金等材料的相变特性来实现储存的。RRAM它主要是利用某些薄膜材料在电激励的作用下会出现不同电阻状态(高、低阻态)的转变现象来进行数据的存储 11.MRAM的核心技术/读写机制
MRAM的核心技术主要包括三方面:其一是获得高磁阻变化比值的磁性多层膜结构;其二是尽量降低存储位元的尺寸;其三是读写的构架和方法合理实施。
目前MRAM的读写机制主要有两种,一种为1T1MTJ(one Transistor one MTJ)架构,即一个记忆单元连接一个MOS管;一种为XPC(Cross-point cell)构架。12.RRAM的原理等
RRAM全称为“Resistive Random Access Memory",它主要是利用某些薄膜材料在电激励的作用下会出现不同电阻状态(高、低阻态)的转变现象来进行数据的存储,这和PRAM有相似的地方。但与相变存储不同的是:PRAM采用相变材料,在电阻变化过程中,材料的晶体结构发生了变化;而对RRAM来说,电阻变化过程中,施加的电场只影响材料的电子结构,而晶体结构通常不变。13.磁性材料的分类/软磁材料的分类
从使用磁学观点区分:抗磁性材料,顺磁性材料,反铁磁材料,铁磁性材料和亚铁磁性材料 其他分类:软磁,硬磁,旋磁,矩磁,压磁.软磁分为:金属软磁(硅钢片,坡莫合金,磁导率大,Bs大,居里温度高,电阻率小),非晶/纳米晶软磁(Co基/Fe基等,同上,价格贵),铁氧体软磁(尖晶石系和六角晶系铁氧体,磁导率和Bs不太高,居里温度较低,电阻率高,价格较低,特别适合中高频使用),铁粉心软磁(金属软磁与有机介质复合,Bs大,电阻率高,不易饱和,磁导率不高,特别适合于差模扼流圈).14.居里温度的定义
铁氧体材料从亚铁磁性状态转变为顺磁性状态的临界温度,此时磁畴消失.物理本质:当温度升高到居里点时,热骚动能达到足以破坏超交换作用,使离子磁矩处于混乱状态,Ms=0(饱和磁化强度).15.起始磁导率等含义
起始磁导率:如果材料从退磁状态开始,受到对称的交变磁场的反复磁化,当这种交流磁场趋近于零时所得到磁导率.即iB H00Hlim1振幅磁导率:如果交变磁场的振幅较大,振幅B比振幅H所得到的磁导率.即a增量磁导率:有偏置场作用时的磁导率 有效磁导率:磁芯开气隙时的磁导率 16.提高起始磁导率的途径
1B0H
畴壁的可逆位移和磁畴矢量的可逆转动是影响起始磁导率的主要因素.提高起始磁导率的途径:提高此材料的饱和磁化强度;降低磁晶各向异性常数和磁致伸缩系数;减少杂质的内应力i0Ms2D3[K1s]2/32;改善微观结构(晶粒均匀,没有气孔和其他缺陷,没有另相,晶粒内部有很好的化学均匀性,材料织构化)17.退磁场产生的条件
退磁场:(以软磁的退磁场情况讨论)磁体在外磁场H中被磁化后,在磁体的表面将产生磁极,由于表面磁极,使磁体内部存在与磁化强度M方向相反的一种磁场Hd,因为它起减退磁化的作用,故称为退磁场。Hd 的大小与磁体的形状及磁极强度有关。对于内部结构均匀的磁体,在磁化饱和的情况下,M与H外一致,故Hd 与H外方向相反。实际作用于材料上的有效磁场为HeH外-NdM
产生条件: 只有在存在有垂直于磁场分量的表面上,才能产生磁荷及退磁场,因此环形闭合磁芯不产生退磁场,而开隙的环形磁芯则有退磁场.18.磁损耗分类/如何降低磁损耗 磁损耗:磁性材料在磁化和反磁化的过程中有一部分能量不可逆的转换为热,所损耗的能量叫磁损耗.磁损耗包括涡流损耗、磁滞损耗以及其他磁弛豫或磁后效引起的剩余损耗。磁滞损耗:可通过降低材料剩磁Br和矫顽力Hc来降低。
涡流损耗:可通过提高材料电阻率ρ及减小片状材料厚度d来降低。
剩余损耗:可通过①减小扩散离子浓度,抑制离子扩散的产生来降低,对于铁氧体材料而言,则是尽量减小铁氧体中Fe2+ 含量或生成;②在工艺和成分配制上进行控制,使铁氧体在应用频率和工作温度范围内避开损耗最大值。19.变压器的功能
低功率线性变压器: 升降电流电压;为电子电路提供阻抗匹配;实现电气隔离。功率变压器:同上,功率传输.20.低功率线型变压器与功率变压器的区别/特点 低功率线型变压器工作在弱磁场下,是非线性的.21.功率变压器对铁氧体磁芯的要求
主要要求Bs大、居里温度高、损耗低,具有较高磁导率。低频选用硅钢片,高频选用功率铁氧体材料。
对功率铁氧体材料微观结构的要求。
1)晶粒内无杂质,无缺陷,有较高的磁导率;
2)晶粒的尺寸较小,而且均匀一致;
3)晶界出聚集高电阻的杂质,晶界较薄;
4)气孔小,而且仅存在于晶界中。22.传导干扰的分类 分为共模干扰和差模干扰
较宽的频谱范围内, 线性, 功率变压器,在功率,工作在点频上,23.共模扼流圈工作的原理/为何不能抑制差模
差模电流以相反的方向流过共模扼流圈的绕组,建立大小相等,极性相反的磁场,它能使输出相互抵消,这就使共模扼流圈对差模信号的阻抗为零。差模信号能不受阻地通过共模扼流圈。而共模电流以相同的方向流过共模扼流围绕组的每一边,它建立大小相等相位相同的相加磁场。这一结果就使共模扼流圈对共模干扰信号呈现高阻抗,从而有效抑制了共模干扰信号的干扰。24.LTCC的优点/缺点(2,3点即可)低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)
相对于传统的器件及模块加工工艺,采用LTCC技术具有以下主要的优点: 1.使用电导率高的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统品质因子;2.可以制作线宽小于50μm的细线结构电路;3.可以制作层数很高的电路基板,并可将多种无源元件埋入其中,有利于提高电路及器件的组装密度;4.能集成的元件种类多、参量范围大,除L/R/C外,还可以将敏感元件、EMI抑制元件、电路保护元件等集成在一起;5.可以在层数很高的三维电路基板上,用多种方式键连IC和各种有源器件,实现无源/有源集成;6.一致性好,可靠性高,耐高温、高湿、冲振,可应用于恶劣环境;7.非连续式的生产工艺,允许对生坯基板进行检查,从而有助于提高成品率,降低生产成本;8.与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性;因此,LTCC技术以其优异的电学、机械、热学及工艺特性,成为最具潜力的电子元器件小型化、集成化和模块化的实现方式。
LTCC技术的缺点:基板收缩率控制;共烧兼容性和匹配性;基板散热问题;基板损耗问题 25.LTCC发展的四个阶段
LTCC技术发展的四个阶段:(1)LTCC单一元器件,包括片式电感、片式电容、片式电阻和片式磁珠等等;(2)LTCC组合器件,包括以LC组合片式滤波器为代表,在一个芯片内含有多个和多种元器件的组合器件;(3)LTCC集成模块,在一个LTCC芯片中不仅含有多个和多种无源元器件,而且还包含多层布线,与有源模块的接口等等;(4)集成裸芯片的LTCC模块。在(3)的基础上同时内含有半导体裸芯片,构成一个整体封装的模块。26.LTCC的工艺流程/每一步的目的
(1)混料及球磨
(2)流延
(3)裁切 将流延的膜带分割成独立的膜片,同时将膜片打上对位孔,方便印刷及放片对位。
(4)打孔
(5)印刷、填孔(6)迭片(7)烘巴、等静压(8)切割
(9)排胶
利用热力把在巴块内过多的粘合剂及化工材料挥发出来,以免影响产品之特性。(10)烧结
把已切好的片式元器件放在氧化锆砵匣内,把氧化锆砵匣迭起放进炉内之层板上并留下空间作对流之用.(11)倒角
球磨罐内研磨,将片式组件之四角及边缘磨圆,令电极露出方便封端。(12)封端
(13)烧银
烧银的目的是把封端后的银浆固化。
(14)抽检
(15)电镀
把已封上银浆之片式元器件的端头经两种不同金属加以处理(16)分选及测试
(17)编带
27.LTCC产品研发的步骤 LTCC产品开发
⑴、电路设计:ADS或一些电路设计软件 ⑵、结构优化:HFSS或CST等三维电磁仿真软件 ⑶、实际制作:LTCC工艺 28.LTCC材料发展 LTCC材料方面:
(1)根据应用需要提升材料的电磁性能;(2)研发低成本的零收缩LTCC材料;(3)研发高强度的LTCC材料 LTCC工艺方面:
(4)环保水基生带流延技术;
(5)介质浆料(相对于银浆印刷)印刷烧结技术 LTCC设计和产品方面:
(6)开发更高集成度和更高性能的LTCC模块-SIP(system in package)技术,能更好发挥LTCC优势(7)开发功率较大的LTCC模块;(8)实现LTCC模块与裸芯片的集成;29.传感器原理/组成
传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求.根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类 :
物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。按传感器元件具体变换原理还可细分为:电阻式,电容式,电感式,压电式,光电式等.化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。30.传感器常用的参数 当输入量(X)为静态(常量)或变化缓慢的信号时(如温度、压力)的特性称静态特性。线性度,用相对误差表示;迟滞,传感器在正反行程期间输入,输出曲线不重合的现象;重复性, 传感器输入量按同一方向作多次测量时,输出特性不一致的程度;灵敏度,在稳定条件下输出微小增量与输入微小增量的比值;分辨率,用来表示仪表装置能够检测被测量最小变化量的能力;31.给你某种模型介绍其工作原理
(1)磁电感应式传感器,利用电磁感应原理,导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感应电动势,将被测量转换成电信号输出.由法拉第电磁感应定律可知,N匝线圈在磁场中运动切割磁力线或线圈所在磁场的磁通变化时,线圈中所产生的感应电动势E(V)的大小取决于穿过线圈的磁通(Wb)的变化率,即E d,根据磁通量的变化情况可以将磁电感应式传感器分为恒磁通式和变磁通式.dt恒磁通式磁电感应传感器结构与工作原理: 恒磁通式磁电感应传感器结构中,工作气隙中的磁通恒定,感应电动势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生。这类结构又分为圈式和动铁式两种.变磁通式磁电感应传感器结构与工作原理
变磁通式磁电感应传感器一般做成转速传感器,产生感应电动势的频率作为输出,而电动势的频率取决于磁通变化的频率。变磁通式转速传感器的结构有开磁路和闭磁路两种。
如图所示开磁路变磁通式转速传感器。测量齿轮4安装在被测转轴上与其一起旋转。当齿轮旋转时,齿的凹凸引起磁阻的变化,从而使磁通发生变化,因而在线圈3中感应出交变的电势,其频率等于齿轮的齿数Z和转速n的乘积。这样当已知Z,测得f就知道n了。32.霍尔效应/原理
半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH,这种现象称为霍尔效应。
工作原理:霍尔电势与输入电流I,磁感应强度B成正比,且当B得方向改变时,霍尔电势的方向也随之改变.如果施加的磁场是交变磁场,则霍尔电势为同频率的交变电势.33.压电效应/原理/模型分析
某些材料沿某一方向收到外力作用时,会产生变形,同时其内部产生计划现象,此时在这种材料的两个表面产生符号相反的电荷,当去掉外力时,它又重新恢复到不带电状态,这种现象称为正压电效应;当在某些物质的极化方向上施加电场,这些材料在某一方向上产生机械变形或机械压力,当外电场去掉,形变或应力消失,这种电能转化为机械能的现象称为逆压电效应.34.压电材料要求
[模压电材料应具备以下几个主要特性: ①转换性能。要求具有较大的压电常数。②机械性能。机械强度高、刚度大。③电性能。高电阻率和大介电常数。
④环境适应性。温度和湿度稳定性要好,要求具有较高的居里点,获得较宽的工作温度范围。⑤时间稳定性。要求压电性能不随时间变化。型分析] 补充
1.什么是信息材料
为实现信息探测,传输,存储,显示和处理等功能而使用的材料 2.信息材料的分类及其功能 按材料功能分类: 信息探测材料(对电,磁,光,声等变化或化学物质敏感的材料),信息传输材料(对电子信息传输的材料),信息存储材料(包括磁存储材料,光存储材料,磁光存储材料等),信息处理材料(包括对各种电子信息的处理,加工以及转换,使其发挥相应功能的材料)按材料的种类分:半导体材料,信息功能陶瓷材料,有机信息材料,信息薄膜材料 3.氧化物法的优缺点(相对于固相反应烧结法)优点:工艺成熟、成本低廉,适合于批量化大生产 缺点:材料成分容易偏析,性能难以精确控制 4.信息功能陶瓷的制备工艺流程及每个流程的作用
流程:配料——第一次球磨——混磨料烘干——混合料预压——预烧——破碎——二次球磨——造粒——成型——烧结——测试
各流程作用:(1)一次球磨:一次球磨得目的主要是混合均匀,以利于预烧时固相反应完全.(2)预烧:主要目的是为了使各种氧化物初步发生化学反应,减少烧结时产品的收缩率.(3)二次球磨:主要作用是将预烧料碾磨成一定颗粒尺寸的的粉体,使粉料的粒径分布较窄,以利于成型.(4)造粒:提高成型效率与产品质量,造粒后的粉料要求有一定的分散性、流动性要好,非常细的颗粒要少,这样成型时就能很快地流进并填满模具内的空间,这样有利于成型样品的均匀性.(5)成型:提高成型的质量,改善产品性能.(6)烧结:烧结过程对电子陶瓷的性能有着决定性意义,影响到固相反应的程度及最后的相组成、密度、晶粒大小等.(7)测试:包括宏观性能和微观性能的检测。
5.软化学法优缺点
优点:可将粒子尺寸控制在相当的范围内,使均匀性达到亚微米级、纳米级甚至分子、原子级水平缺点:工艺复杂,成本高,有空气污染
在电子陶瓷材料制备中,应用最多的软化学法为溶胶-凝胶法 6.溶胶-凝胶法的原理及其优点,流程
原理:将易于水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐)在溶液中与水发生水解反应,形成均匀的溶胶;加入一定的其它成分(如凝胶剂),在一定的温度下溶胶经水解和缩聚过程而逐渐凝胶化;凝胶再经干燥、灼烧等后续热处理,最后得到所需的材料.优点:制备过程温度低;材料制备过程易于控制;可以制备传统工艺难以得到或根本得不到的材料;所得材料的均匀性好;可以合成微粒子陶瓷.溶胶-凝胶法工艺流程:配方——形成溶胶——形成干凝胶——超细纳米粉末——造粒——成型——烧结
7.信息功能陶瓷改性的方法
电子陶瓷材料特性参数包括本征特性参数和结构特性参数两大类.本征特性参数:主要由材料的配方组成决定,与材料微观形貌结构关系不大.结构特性参数:除受材料配方组成影响外,还与材料的微观结构特征密切相关.改变材料的本征特性参数,应从材料的配方改进着手.如采用不同的离子进行单独替代或共替代.改变材料的结构特性参数除要选择合适的材料配方外,更要从材料的制备工艺和掺杂改性技术着手,获得满足预定要求的微观形貌特征和结构特征。8.信息功能陶瓷的种类
1)电介质陶瓷:(1)铁电介质陶瓷(II类陶瓷介质)BaTiO3或PbTiO3制造低频陶瓷电容器的重要介质材料.主要用于制作小型大容量电容器、高压电容器、低变化率电容器等等.(2)半导体电介质陶瓷(Ⅲ类瓷介质),制备微小型陶瓷电容器(3)高频介质陶瓷(Ⅰ类瓷介电容器)制造高频陶瓷电容器(4)微波介质陶瓷,制造介质谐振器、介质微波滤波器和谐振器、介质波导、天线、微波集成电路基片等(5)独石结构用介质陶瓷 2)半导体陶瓷
(1)热敏电阻陶瓷(2)压敏陶瓷(3)气敏陶瓷(4)湿敏陶瓷(5)光敏陶瓷(6)多功能敏感陶瓷及应用
气敏陶瓷主要用于传感领域,其非常关注三个特性:其一是灵敏度,其二是分辨率,三是时间特性 根据半导体陶瓷介质的特性,可分为阻挡层型、还原再氧化层型和晶界层型三种结构形式。3)导电及超导电陶瓷材料 4)压电陶瓷材料 5)热释电陶瓷材料 9.压电陶瓷的机理是什么
在晶体上施加压力、张力或切向力时,会发生与应力成比例的介质极化,同时在晶体两端面将出现正负电荷,这一现象称为正压电效应。反之,在晶体上施加电场而引起极化时,则将产生与电场强度成比例的变形或机械应力,这一现象称为逆压电效应。这两种效应统称压电效应。11.软磁铁氧体的磁性来源是什么? 亚铁磁性来源于被氧离子所分隔的磁性金属离子间的超交换作用,它使处于不同晶格位置上的金属离子磁距反向排列,当相反排列的磁距不相等时,则表现出强磁性.12.铁磁性与亚铁磁性的区别
亚铁磁性来源于被氧离子所分隔的磁性金属离子间的超交换作用,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度;铁磁性来源于直接交换作用,在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.13.线性和非线性关系
一般在外磁场H很小时,B与H基本保持线性关系,则称为满足线性关系,否之则为非线性关系.线性关系由可逆畴壁位移和可逆磁畴转动引起.非线性关系由不可逆畴壁位移和不可逆磁畴转动引起.非线性特性决定于材料的各向异性.14.抗EMI器件按工作原理可以分为哪几类?其工作原理是啥? 抗EMI器件按工作原理又可分为:吸收式抗EMI器件和复合LC组合式抗EMI器件(反射式)吸收式抗EMI器件主要是利用铁氧体磁芯阻抗的频率特性来达到通低频阻高频的目的,特点是对于频率低于磁性材料截止频率的有用信号,磁芯线圈仅相当于一个低阻抗的电感器,信号很容易通过。而对于高频段的干扰,磁芯线圈的阻抗很大,成为一个高效的干扰衰减器。多用于抑制高频的干扰
复合LC噪声滤波器是利用巴特奥斯或切比雪夫滤波器的设计原理和理论,根据在交流状态下电容的通高频阻低频、电感的通低频阻高频的特性,将电感和电容组合连接成电路,使其具有一定的滤波功能。特点是通常采用π型、T型及г型电路及它们的组合等,使滤波器对信号源阻抗匹配,让所需要的信号几乎无衰减地通过,一般只适用于抑制频率相对较低的干扰。15.传感器的性能要求
工作范围或量程应足够大,具有一定的过载能力;与检测系统匹配性好,转换灵敏度高;精度适当,稳定性高;反应速度快,工作可靠性高;适应性和适用性强 16.传感器材料
按材料所起的作用分为敏感材料和辅助材料
敏感材料是传感器材料的核心,决定传感器的固有特性或开发的二次功能特性.敏感材料主要包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料四大类.辅助材料也是传感器重要的组成部分.直接影响传感器的静态、动态特性及稳定性、可靠性和寿命.如传感器的保护材料,封装材料等等。
17.电阻式传感器中应变效应的概念及其工作原理
半导体或导体在收到外界力的作用时,产生机械变形,机械变形导致其阻值发生变化,这种因形变而使阻值变化的现象称为应变效应.应变式传感器的核心元件是电阻应变片,将片上的应力变化转换为电阻的变化.工作机理应变片受力-应变-应变片电阻的变化
18.差动式传感器与非差动式传感相比有哪些好处
灵敏度高;温度变化,电源波动,外界干扰等对传感器精度的影响由于相互抵消而减小(共模抑制);电磁吸力对测力变换的影响也由于相互抵消而减小 19.压电材料分类
压电单晶体和多晶体压电陶瓷。20.压电陶瓷的压电机理是什么 如果在陶瓷片上加一个与极化方向平行的压力F,陶瓷片将产生压缩形变。片内的正、负束缚电荷之间的距离变小,极化强度也变小。释放部分吸附在电极上的自由电荷,而出现放电现象。当压力撤消后,陶瓷片恢复原状,极化强度也变大,因此电极上又吸附一部分自由电荷而出现充电现象。——正压电效应。
同济大学材料科学基础 篇6
(2)传统的“政治史”模式被打破;(4分)
(3)现代历史学研究的主体性的张扬;(4分)
(4)历史学研究方法和技术手段的更新。(3分)
16.答案要点:
现代初等教育之所以需要跨学科的系统研究,首先是由教育的复杂本性即其广泛性和多质性决定的;(5分)其次是由初等教育面临新的时代课题决定的;(5分)最后,这也是推进初等教育科学体系完善的需要。(5分)
四、论述题(30分)
17.答案要点:
第一,当代人文社科学发展的总体文化背景,出现了东西方文化在碰撞中互补的趋势。(5分)
第二,当代人文社会科学发展的主导性价值取向,出现了科学主义与人文主义交融的趋势。(5分)
第三,在主要思维方式方面,当代人文社会科学的发展岀现了分析综合走向系统化的趋势。(5分)
材料科学基础多媒体课件开发 篇7
随着计算机技术的不断发展,把文本、图形、动画、声音和视频等运载信息的媒体集成到一起,并通过计算机综合处理和控制。这种将计算机技术、网络技术和教育软件有机结合的教学系统既可提高教学过程中的信息传递量和教学内容的科学性、先进性、趣味性,又可加强学生与教师的实时交流,使广大学生得到最优质的教学资源,还可以方便学生在不同时空根据需要进行自主化、个性化学习,从而提升教学效果。
一、课件开发的前期工作
1. 开发平台的选择
本课件以上海交通大学出版社出版的胡赓祥教授主编的《材料科学基础》为支撑教材,选择美国Macromedia公司基于Windows环境的Authorware作为开发工具。Authorware操作简单,程序流程明了,开发效率高,并且能够结合其他多种开发工具,共同实现多媒体的功能。它易学易用,不需大量编程,使得不具有编程能力的用户也能创作出一些高水平的多媒体作品,对于非专业开发人员和专业开发人员都是一个很好的选择。它的最大特点是创造了基于图标的创作方式,用可见的流程贯穿课件制作的整个过程,清晰有序,且功能强大,界面友好,交互性强,方便实用。图1为Authorware7.0的开发界面。
2. 课件开发的准备工作
(1)收集所有的信息并确保没有任何遗漏。
材料科学基础课件所需要信息包括以下几个方面:
(1)材料科学基础课程讲义。讲义包括:绪论部分,材料科学基础绪论,原子结构和键合,固体结构,晶体缺陷,固体中原子及分子的运动,材料的形变和再结晶,单组元相图及纯净体的凝固,二元系相图及合金的凝固,三元相图共9部分。
(2)各章节中相关的图片资料,包括各类参量坐标图、变化示意图、相图照片等内容,这些资料不仅可以在文献书籍以及网络资源中找到,很多也可以通过相关课件资料获得。
(3)制作合适的能够体现教学内容的动画作品以及视频资料。
(2)组织课件中的文字、图形动画以及视频文件,充分考虑文件大小与课件效果之间的关系。
该课程需要将文字材料、图形材料、动画资料以及视频资料,按章节顺序进行排列整理,进行初步脚本编写。脚本以文字内容为顺序基体(不做注释),以小节为基本单位,着重注明所需其他类型材料。
二、课件的设计及特点
1. 课件的界面设计
本课件的界面设计遵循美观、大方、统一的原则,尽量使教与学两者在使用过程中能一目了然。如图2所示,课件的章节结构较为清晰,章节之间的跳转既可以通过左侧的树形目录任意跳转,也可以通过左下方的图标设置,在整个课件中,可以通过“上一章”“下一章”按键进行章与章之间的切换;在同一章内容中,使用“上一节”“下一节”按键进行小节的转换。在同一节内容中,使用“上一页”“下一页”按键进行页面的转换。因此,课件上手容易,清晰明了。另外还加入了“标记”和“返回”按钮,可以方便标注所浏览的一页或返回上一页。
2. 动画及图像的演示设计
材料科学基础涉及的理论知识比较复杂、抽象,较难理解。如晶体结构、显微金相组织、三元相图等许多概念和知识都是学生难以想象和教师难以用语言描述的。而由于动画可以生动形象地描述事物间的相互关系和运动变化,达到转换思维模式,降低思维难度,促进形象思维和抽象思维沟通的作用。因此本课件中的动画将微观过程宏观化,变教师单纯的语言描述为动画模拟演示加教师的精讲点拨,形象、生动、直观感染力很强,清晰、突出地显示出需要强调的主要内容,可使难点化解,大大简化复杂的教学过程,减轻教师的工作量。
图3(a)所示为Fe-C合金平衡结晶过程动画。通过点击下面不同材料按钮,可以看到每一种材料自液态冷却凝固的全过程动画。例如图3(b)~(f)是过共析钢(0.77%<ω(C)<2.11%)结晶的全过程动画演示。用鼠标点击播放键,即可以进行动画播放,同样可以通过点击暂停键进行局部状态讲解,并可以通过停止键停止动画或重新开始动画播放。在此过程无须跳出当前页面,保证了课件思路的完整性。通过利用动画来演示过共析钢每一个转变的温度、转变的产物和组织形态,相比单纯的图片和繁琐的文字介绍,简单明了,使人能在脑中形成鲜明的对比,易于进行记忆。
3. 视频的演示设计
课件使用过程中,没有设定关于视频文件明显的播放感应。在进入标有视频页面的同时,视频文件就会播放。课件中视频文件为WMV格式,均以Windows Media Player软件进行播放,在播放过程中可进行播放、暂停、停止等控制,页面与普通播放软件相同,在无操作情况下会默认为全屏播放。
4. 其他设计
在Authorware课件还设置了查找功能(如图4所示)。可以通过关键词的输入,对其相关内容进行查找,查找后执行转到当前页命令,可以直接进入含有该词的页面。图5具体演示了关键字查找功能的相关操作:在输入关键字“晶体”后,可以在下面的页码框里找到相关词语所在的章节和页数,转到选中页,在该页,关键字将以深色背景体现出来。
三、结束语
所开发的材料科学基础多媒体课件采用了更为先进的教学手段,改变了原来单一的授课模式,并使课程中的微观问题宏观化,抽象问题具体化,有效地降低了课程学习的难度,使学生学习的积极性和互动性得到明显改善,大大提高了材料专业的教学质量以及学生的知识水平。
摘要:针对材料科学基础课程的特点,选择Authorware软件作为开发平台,结合其他多媒体技术,开发制作了材料科学基础课程计算机辅助教学课件。该多媒体课件为教师的授课和学生的学习提供了高效率的教学辅助工具。
关键词:材料科学基础,教学,多媒体,课件
参考文献
[1]崔占全,赵品,景勤,等.材料科学基础的教学改革与实践[J].教学研究,2007,30(1):53~57
[2]齐义辉,韩萍.材料科学基础课程的教学改革与实践[J].辽宁工学院学报,2007,9(2):138~139
科学发展观的基础是科学历史观 篇8
在改革开放30年的今天,探讨中国企业,尤其是开始进入跨国企业、世界级企业行列的中国企业是如何成长起来的,改革开放的成功经验到底是什么,这对未来的发展非常重要。
正确总结历史经验和教训
中央提倡科学发展观,但是实际上许多人并不知道该从何人手学习科学发展观。我认为,科学发展观一定要建立在科学的历史观基础上,也就是对历史的正确总结上。它必须能够指出未来应该走的正确道路,正确道路就是科学,科学一定是被历史和实践证明是正确的东西,而正确的预见来源于对历史正确的总结。
从宏观方面总结历史经验,还是需要回归到邓小平理论上。邓小平理论是建设理论、发展理论、治国理论,集中了中国共产党和中国人民的智慧和创造,是对建国以来经验教训的正确总结,是对一百多年来中国近代史的正确总结,甚至是对中华民族几千年发展史的正确总结。没有邓小平理论的指导,30年改革开放不可能取得如此巨大的成就,也不可能在今后继续沿着这条正确的路子走好。邓小平的基本改革思想和理论集中体现在他的《在武汉、深圳、珠海、上海等地的谈话纪要》中,主要包括:(1)实事求是,解放思想。实事求是是马克思主义的精髓,即实践是检验真理的唯一标准。不管黑猫白猫,抓住耗子的就是好猫,这就是实事求是;解放思想,就是要从原来禁锢的、脱离实际的、或者已经偏离正确轨道的政策上回到实事求是的轨道上来。(2)对外开放,对内搞活。(3)坚持“三个有利于”标准。(4)发展是硬道理。(5)中国要警惕“右”,但主要是防“左”,根深蒂固的还是“左”的东西。(6)经济发展必须依靠科技和教育。
不对称竞争:发展本土企业
现在比较强调的是对外开放和继续沿着改革开放这条道路走下去。但是,对内搞活已经不像在改革初期提得那么明确了。没有对内搞活,仅仅对外开放是不行的,这也是我研究“不对称竞争”时提出的一个观点。不对称竞争就是研究发展中国家如何在世界经济全球化的环境中发展本土企业,如何使本土企业成长为跨国企业。
上世纪70年代流行的是阿根廷经济学家普雷维什的“中心——外围论”以及在这个理论基础上提出的进口替代工业化政策。进口替代工业化就是以国家作为主导力量,建立一些大型国有企业,以自主开发的产品替代进口产品,依靠这种途径发展本土企业和本国经济。它的提出基于一个合理的基本假设,那就是在全球化环境中没有本土企业做支撑,社会利益不可能实现最大化。但是这种进口替代的政策被事实证明是失败的。关起门来搞进口替代,最后只能是失败。
80年代开始,拉美主要国家转向新自由主义,也就是国际货币基金组织顾问威廉姆森提出的华盛顿共识。在此基础上,他提出了十点政策,包括开放市场,开放资本市场,货币自由兑换等。这些政策主导的结果是跨国公司大量进入发展中国家,包括巴西、阿根廷、墨西哥等。但是它们的本土企业却发展不起来,而且使得这些国家长期停留在中等发展水平。这对西方国家是一种最佳狀态,因为如果发展中国家太贫困,不符合西方发达国家的利益,他们的产品和服务没有市场。但如果发展中国家进入发达国家行列,也会危及西方国家的利益,世界利益格局可能要重新划分。
结果,进口替代政策与新自由主义政策都不能推动发展中国家本土企业的发展,都不是真正适合发展中国家发展的正确理论。目前在发展中国家中,面对如今这样一个开放的全球市场,本土企业该怎样成长,在世界范围内尚没有适合的理论。
基于中国改革开放的实践,特别是对通信网络设备行业改革开放成功实践的研究,我认为这是一场不对称竞争。我的观点是,中国一定要开放,封闭肯定是不行的。但是实行完全开放的新自由主义政策也行不通。后者的理论依据是西方的可竞争市场理论,即市场达到最佳状态并不一定非得是完全竞争的,无论是以中小企业为主还是在寡头垄断状态下,都能达到效率和社会利益的最大化,前提是这个市场是可进入的,也可自由、无成本的退出。这个理论实质上是站在垄断企业立场上的,是针对反托拉斯法的。但是,如果将该理论用在中国,我们把国门打开,而且不加任何限制,那么就不会有改革开放30年的成就。怎么能够既开放又能使本土跨国企业成长起来,中国走出了一条自己的道路,这条路的理论基础,我称之为不对称竞争理论。
不对称竞争包括政府的不对称管制。例如允许外国公司进来,但是对进入的形式实施限制,即必须采取合资的方式,建立合资企业,这样它就不可能实现独占市场的战略意图,只能追求高端市场,以实现利润最大化。而追求利润最大化的结果,就会使价格体系虚高,这就为中国本土企业进入这类市场创造了非常有利的发展空间。除了不对称管制,还包括政府在突破产业核心技术上的投入和组织。
综上,我提出的不对称竞争理论的基本观点是对外开放和对内搞活相结合,这其实是邓小平理论的核心,只有对外开放,对内也开放,才能发展起来。
树立科学历史观
重温邓小平同志《在武汉、深圳、珠海、上海等地的谈话纪要》,我们还看到,小平同志提出的“三个有利于”的判断标准:即是否有利于社会主义社会的生产力,是否有利于增强社会主义国家的综合国力,是否有利于提高人民的生活水平。三个有利于标准非常明确,而且可衡量,应当长期坚持,它将保证我们始终走在一条正确的道路上。
其次,小平同志讲到允许一部分地区、一部分人先富起来,这也是改革开放一个重大突破。然而近几年,对此提法到底允许到什么程度,实行到何时为止出现了不同的声音,这导致我们在政策上的摇摆,甚至出现一些激进的、脱离实际的政策倾向。最典型的就是《劳动合同法》,实际上它对企业家信心的潜在撼动效应巨大,一定程度上导致了今天的困局。我们现在的问题是,不管中国经济是几驾马车,关键是马不想拉车了,因为实在是拉不动了。而且企业家的奋斗和贡献没有得到社会的充分认可和尊重,于是出现了越是有成就的企业家越低调,越是对媒体躲之不及的不正常现象。
再次,小平同志提出发展是硬道理,稳定、协调、和谐都是相对的,不是绝对的。中国现在出现严重失业问题已经开始影响到社会的稳定与和谐,严峻的现实使我们认识到中国的问题必须要通过发展来解决,而保证经济长期稳定的发展;关键在于保持经济的创新与创业活力。
最后,小平同志提出经济发展必须依靠科技和教育,科学技术是第一生产力。中国经济为何在几个月内大起大落、冰火两重天?问题出在不合理的经济结构上。我们这几年的高速发展,使第一产业和重工业的比重一直在上升,经济结构越来越偏重,产能过剩在上游产业表现得尤为突出,而服务业的比重一直在下降。上游产业都是资本密集型产业,规模经济的盈亏平衡点高,退出障碍高,转型困难,这导致明明下游市场需求已经出现萎缩,上游产业还在开足马力生产,结果由繁荣突然进入危机状态。最近中央提出未来两年投资4万亿拉动经济,这4万亿投进去如果还是修桥修路,将会使经济结构更加偏重。“猛药”只能解当下之急,根本上还是要解决结构问题。
解决结构问题的关键是发展科技和教育,要加大对科技教育的投入。我认为,这4万亿应该真正关注民生,关注科技、教育和健康,鼓励创新和创业,创新也是要靠创业。所以支持中小企业的发展在当前显得尤为关键。支持中小企业既有利于创新,优化经济结构,实现可持续发展,又有利于扩大就业,是一举多得的事情。当前的就业问题主要还不是农民工的就业问题,关键是几百万大学生的就业问题,这都是些高素质的人才。他们既能给中国经济增长带来动力,也可能给中国社会造成不稳定。
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