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从稚嫩向成熟的转变
万鑫 我很荣幸能参与到第二期“上海大学生创新活动计划”项目中来，这是一次对我来说前所未有的锻炼机会。在金学军教授的指导下，我们小组出色的完成了这期的项目，提交了一份满意的答卷。 我们小组的课题名称是Fe-Ni-Co-Ti磁控形状记忆合金纳米层次的组织调控。从不同成分设计和热处理工艺的Fe-Ni-Co-Ti合金中观察到各种典型的马氏体形态：板条状马氏体、蝶状马氏体、透镜状马氏体以及薄片状马氏体。影响马氏体转变过程从而影响马氏体组织形态的研究内容非常广泛，但大体上可归结到相变温度和合金强度两个主要方面。随Ms点降低，Fe-Ni-Co-Ti合金中马氏体的组织形态发生从板条状→蝶状→透镜状→薄片状的变化；而随合金强度提高，马氏体组织形态发生从板条状→透镜状→薄片状的变化。成分设计和热处理工艺等都是通过影响Ms点和合金强度来影响马氏体形貌的。 我们所做的主要工作就是通过观察不同成分和热处理条件下的Fe-Ni-Co-Ti合金，对其中不同的马氏体组织形态及其影响因素进行归纳总结,可以很好的扩展了这种合金的使用范围，这同时也是我们实验的创新点所在。 我们的实验工作可以分为前期查文献，实验操作，结论分析三个阶段。前期，项目通过开题后，我们小组成员一起认真查阅了很多文献，包括马氏体和马氏体相变、形状记忆合金的原理、影响因素和研究现状等，这些内容已经在项目论文的第一部分中详细的做了叙述，这里就不再展开。通过前期的文献检索和查阅工作，我们对这个项目中所要涉及的知识点有了充分的了解和掌握，为以后的实验顺利展开打下了很好的基础。 具体的实验操作阶段，我们主要完成了以下几个步骤：金相组织观察，X射线衍射分析，透射电镜分析，扫描电镜分析，相变变温度测试，硬度测定等。三名组员既分工明确，各自完成了不同的实验部分，又会在组会的时候在一起交流实验的结果和心得体会，这样可以有效的提高项目完成的速度。我们还在指导老师的指导下，认真的安排了相关的实验进度，保证了实验的按时完成。 我主要负责完成了扫描电镜分析，X射线衍射分析和硬度测定三部分内容。X射线衍射分析是通关对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。目前X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法，主要应用有：物相分析、精密测定点阵参数、取向分析、晶粒（嵌镶块）大小和微观应力的测定、宏观应力的测定、对晶体结构不完整性的研究、对合金相变的研究、结构分析、对非晶态金属和液态金属结构的研究以及特殊状态下的分析等等。扫描电镜由三大部分组成：真空系统，电子束系统以及成像系统。真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。电子束系统由电子枪和电磁透镜两部分组成，主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成象。XRD还可以测量位错的密度。 扫描电镜的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的表面结构，还可以辅助以能谱分析，分析样品中各个元素的含量和分布状况。 硬度测定：洛氏硬度是由洛克威尔(S.P.Rockwell)在1921年提出来的，是使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值。洛氏硬度无量纲，只用代号“HR”表示。其测量方法是：在规定的外加载荷下，将钢球或金刚石压头垂直压入待测材料的表面，产生凹痕，根据载荷解除后的凹痕深度，利用洛氏硬度计算公式(2.5)可以计算出洛氏硬度。 HR=(K-H)/C (2.5) 上述公式中，K为常数，金刚石压头时K= 在完成前期的实验之后，我们三个人一起认真总结了实验现象，完成了最后的实验分析部分。这个中间我们其实遇到了不小的困难，大家意见有分歧的时候就会和老师以及师兄们一起讨论，最后得出一个大家都认可的结论。最后实验的成功以及那些图像上所显示的信息，在我们看来，并非那么简单：它们包含了我们一年的努力和付出、失败和挫折、思考和改变，和不断的进步。 这个项目很好的锻炼了我的创新思维，培养了我科学的研究态度和精神，遇到问题时可以寻求的解决途径，以及最重要的团队合作精神。我想，这些对于将要踏入研究生阶段的我来说，无疑是有着深远的影响，我可以更好更快的融入到将来的研究学习中去。有了这一年的实验经历加上以前的PRP实验经历，我相信我可以更有信心去面对以后的学习和生活，在将来的研究生阶段做出更为出色的结果。 完成一项实验不是件简单的事情，没有恒心和毅力是不行的，没有创新性思维也是不行的。创新性试验项目交给我们的，绝不仅仅是如何进行简单的实验操作这样简单的一件事，这种各个过程中，我们学会了如何发现并思考最终解决问题，每个看似简单的细节，其实都是反复斟酌推敲后才做出的决定。实验思维需要严谨，更需要创新，只有这样才能做出有价值有意义的结果。 最后感谢导师金学军老师，是他给了我们无微不至的关怀，在实验遇到的困难的时候主动帮我们分析，并诱导我们走到正确的轨道上来。金老师，认真的治学态度，渊博的专业知识，敏捷的思维和热情洋溢的笑脸都给我留下了深刻的印象，给我们树立了很好的治学榜样，值得我们一生去学习。在这里向金老师表示衷心的感谢。其次还要感谢实验室的博士师兄们，在实验的过程中，他们积极提供帮助，帮我们预约实验仪器，帮助我们完成实验，用他们自己的经验让我们这些门外汉很快的对材料学基本实验方法有所掌握，他们严谨的实验态度，勤奋的实验作风，在潜移默化中影响了我们对实验的态度。最后，感谢同组的丁洪，徐斌同学，没有他们的参与，这个创新实验项目是不可能完成的，他们付出了很多心思和心血，从他们身上我也看到了自己的一些缺点，大家互相学习，取长补短，我想，这也许就是这个项目最初的初衷，希望大家以后在各自的求学路上顺顺利利，祝丁洪在美国生活学习顺利。感谢交大和材料学院给了我们这次机会，不论是在实验方面，还是在为人处事方面，我们都得到了很好的锻炼，是母校给了我们最大的支持。 祝愿上海大学生创新计划项目越做越好，也希望以后的学弟学妹们更多到参与的创新性项目的实验中来，交大学子一定会在这个舞台上闯出自己的一片天地。 【万鑫，上海交通大学材料科学与工程学院2006级材料科学与工程专业，第二期“上海大学生创新活动计划”——“Fe-Ni-Co-Ti磁控形状记忆单晶纳米层次的组织调控”项目参与人；指导老师：金学军教授，上海交通大学材料科学与工程学院】 |
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