材料物理專業(yè)畢業(yè)論文范文

　　材料物理主要研究方向有：固體微結構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，復合功能材料與智能結構，生物醫(yī)學材料及應用以及界面化學與功能陶瓷等。因此同學們寫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業(yè)畢業(yè)論文范文，歡迎閱讀。

　　摘要：功能材料是新材料領域的核心，是國民經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防建設的基礎和先導。它涉及信息技術、生物工程技術、能源技術、納米技術、環(huán)保技術、空間技術、計算機技術、海洋工程技術等現(xiàn)代高新技術及其產(chǎn)業(yè)。功能材料不僅對高新技術的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，還對我國相關傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和升級，實現(xiàn)跨越式發(fā)展起著重要的促進作用。

　　關鍵詞： 功能材料 金屬磁記憶材料 性能 特點 發(fā)展

　　前言

　　功能材料種類繁多，用途廣泛，正在形成一個規(guī)模宏大的高技術產(chǎn)業(yè)群，有著十分廣闊的市場前景和極為重要的戰(zhàn)略意義。世界各國均十分重視功能材料的研發(fā)與應用，它已成為世界各國新材料研究發(fā)展的熱點和重點，也是世界各國高技術發(fā)展中戰(zhàn)略競爭的熱點。在全球新材料研究領域中，功能材料約占 85 % 。我國高技術(863)計劃、國家重大基礎研究[973]計劃、國家自然科學基金項目中均安排了許多功能材料技術項目(約占新材料領域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的一種材料，在電子，航空，建筑，能源等方面都有廣泛的應用。

　　磁記憶材料的概述及分類

　　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(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，通常按用途，物理化學屬性，部位等幾種分類方法。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;按物理化學屬性可分為無機物材料(金屬材料、無機非金屬材料)、有機物材料和不同類型材料所組成的復合材料;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，人們就會對有些材料的分類歸屬產(chǎn)生疑問。由此看來，要想把材料分清楚，只有從材料的本質(zhì)來分及化學組成上來分。

　　磁記憶材料的特點

　　磁記憶材料是指具有兩種或兩種以上容易識別的'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(記憶)元件的磁心、磁棒、磁膜。記憶磁心應具有：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)為最大磁場強度Hm一半時的磁通密度)。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。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理

　　金屬磁記憶檢測技術是一種利用金屬磁記憶效應來檢測部件應力集中部位的快速無損檢測方法。它克服了傳統(tǒng)無損檢測的缺點，能夠對鐵磁性金屬構件內(nèi)部的應力集中區(qū)，即微觀缺陷和早期失效和損傷等進行診斷，防止突發(fā)性的疲勞損傷，是無損檢測領域的一種新的檢測手段。

　　金屬磁記憶方法自誕生以來，對其機理的解釋就成為國內(nèi)外學術界關注的焦點。在機理研究方面。近來國內(nèi)的文章分別從不同角度解釋了磁記憶效應的產(chǎn)生機理。如從電磁學角度出發(fā)的電磁感應說，即鐵磁性材料垂直于地磁場作用方向的橫截面積，在定向應力作用下會發(fā)生應變，因而通過此橫截面的磁通量會發(fā)生變化。由電磁感應定律知，該截面上必然產(chǎn)生感應電流，并激勵出感應磁場使工件磁化;又如基于鐵磁學基本理論的能量平衡說，即磁記憶效應產(chǎn)生的內(nèi)在原因是金屬組織結構的不均勻性，材料內(nèi)部不均勻處會出現(xiàn)位錯，在地磁場環(huán)境中施加應力，則會出現(xiàn)滑移運動，其結果會引起位錯的增殖，產(chǎn)生很高的應力能。

　　磁記憶檢測技術能否得到有效應用的關鍵是檢測設備。而檢測設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，從原理和技術指標衡量，都可以應用于磁記憶傳感器的研制，進行針對弱磁測量的傳感器研制，是磁記憶檢測技術研究的一個重要方面。

　　金屬磁記憶檢測技術的發(fā)展存在的問題

　　作為一種新興的檢測技術金屬磁記億檢測法在擁有廣闊的應用前景的同時，其基礎理論和檢測手段都有待完善，目前尚存在磁記憶現(xiàn)象明確而機理模糊、檢測標準未定量化、對“危險區(qū)”的評判手段仍不完善等諸多急需解決的問題，還需進行大量以下研究。(1)加強磁記憶檢測技術的機理研究：從目前已有的資料來看，盡管有一些文獻探討磁記憶檢測機理，但還沒有達到十分透徹和系統(tǒng)的程度，形成較完整嚴密的理論體系。這方面的研究涉及磁性物理學、鐵磁學、金屬材料學、彈塑性力學、斷裂力學、磁彈性理論、信號與系統(tǒng)分析等多個學科的知識。(2)開展磁記憶檢測的定量化研究：在無損檢測技術中，缺陷的定量檢測是一個十分重要的問題。磁記憶效應實質(zhì)上是一種廣義的漏磁場效應，和漏磁檢測一樣，也應該可以進行定量化研究。但總體說來，這方面的研究還有待于深入，對于缺陷大小、形狀和磁記憶參數(shù)之間的關系，還未見到系統(tǒng)的實驗研究。(3)系統(tǒng)開展磁記憶效應的機理性實驗研究：在進行磁記憶機理研究時，可以更系統(tǒng)地開展實驗研究，總結實驗結果，歸納經(jīng)驗公式。

　　結束語

　　雖然磁記憶檢測技術具有很多獨到的優(yōu)勢,但作為一門新興的無損檢測技術,無論是在磁記憶的機理上還是在檢測儀器的研制上,都有很多工作要去做。針對上述存在的問題,當代研究者們還有許多工作要去做：

　　(1)加強對磁記憶檢測技術的基礎理論研究

　　(2)探索磁記憶信號與應力集中區(qū)損傷程度之間的關系

　　(3)完善提高磁記憶檢測儀器

　　(4)發(fā)展多通道、多參量診斷技術

　　(5)可作為結構件疲勞試驗的先導檢測方法,確定應力集中的部位和區(qū)域,以便在疲勞試驗中準確地確定試驗部位和區(qū)域,從而節(jié)省試驗時間并獲取最有用的試驗數(shù)據(jù)。

　　(6)完善檢測裝置和處理檢測結果的軟件和檢測方法的標準化

　　(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)之間的關系方面作更深入的研究

　　可以預見,這項集無損檢測、斷裂力學和金屬學等學科于一體的無損評價技術必將在各工業(yè)部門得到廣泛的普及與應用。