耿傳蕓

德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司 山東 德州 253000

1 材料科學(xué)與工程的“四要素”

從材料科學(xué)與工程的內(nèi)涵上看，①成分與結(jié)構(gòu)。此要素對材料性質(zhì)和使用性能構(gòu)建了新型的原子類型與排列方式。換句話說，就是材料的化學(xué)組成還有其所占據(jù)的比例大小。材料的原則或者是例子在不同的尺度上，進行有序的排列。例如：宏觀或者是微觀的組織結(jié)構(gòu)。②制備（合成）與加工。此要素主要是獲取原子特定的排列方式或者是排列過程。使用一定的手法，對其的原子、分子等內(nèi)容進行重新排列。制備（合成）是把原子和分子組合到一起之后，制造出來的新型材料，此種方法可以是物理性質(zhì)的也可以是化學(xué)性質(zhì)的。加工是把成型的材料，進行大尺度的改變與優(yōu)化。需要先合成制備，形成有用的產(chǎn)品，或者是轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫男阅堋＂坌再|(zhì)（性能），是屬于材料固有的性能，主要是原子或者是排列結(jié)構(gòu)共同組成的，展現(xiàn)了本身的價值性與應(yīng)用性。例如，金屬材料具有剛性、強度和硬度等。④使用性能，需要在經(jīng)濟、社會成本和收益的多種角度上進行思考，把材料特定性能與產(chǎn)品設(shè)計、工程各行應(yīng)用能力、人們的需求等有機的結(jié)合起來，具有一定的區(qū)別性，同時也展現(xiàn)了一定的緊密性[1]。

2 材料科學(xué)與工程實驗室在建設(shè)與安全管理方面的主要成績

在最近幾年以來，由于我國的政府以及相關(guān)的教育機構(gòu)對于材料科學(xué)與工程實驗室建立和安全管理的高度重視。所以在實際發(fā)展的過程中，通常按照材料科學(xué)與工程專業(yè)的主要含義以及實際發(fā)展過程中材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色進行有效的辦學(xué)和教育以及研究。所以構(gòu)建了材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)的體系，并且對材料的組成以及結(jié)構(gòu)的表面特征進行的有效的規(guī)劃也進一步建立了其研究的體系，并且對材料加工與制備材料的性能等各個方面的測試進行了有效的研究，重點建設(shè)了材料制備實驗，是材料力學(xué)性能實驗室等各個方面的實驗教學(xué)和實踐。材料科學(xué)與工程實驗室在實際研究的過程中，主要是對一些無機非金屬材料燒成的一些高溫電阻或者是熱壓燒結(jié)爐等各種設(shè)備進行了有效的購置。并且在實際操作的過程中，用于一些基本的研究實驗。這樣的情況也能夠基本的滿足材料工程或者是無機非金屬材料工程在實際教學(xué)和研究中的需要。而且材料科學(xué)與工程管理實驗室在實際進行安全管理工作的過程中，也對相關(guān)的安全管理制度進行了進一步的確立和完善，使得在實際操作的過程中，對于一些具有危險性質(zhì)的設(shè)備以及存在隱患的實驗都能夠進行很好的管理和預(yù)防，對于一些應(yīng)急方案也進行了有效的研究和調(diào)查時，在實驗室進行教學(xué)和研究的過程中，其安全能夠得到有效的保證[2]。

3 材料科學(xué)與工程的新時代

3.1 材料體系的建立

為了讓我國從材料大國轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧蠌妵枰匾暡牧峡茖W(xué)與工程領(lǐng)域的研究成果，其中，材料體系的建立必不可少。材料體系包括牌號體系和技術(shù)體系，且技術(shù)體系是為牌號體系提供支撐作用的，具有較為龐大的規(guī)模，對材料體系的建立有所影響。以牌號體系為例，包括功能材料牌號體系、電子材料牌號體系和結(jié)構(gòu)材料牌號體系等。以技術(shù)體系為例，包括材料應(yīng)用技術(shù)體系、材料技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系等。材料科學(xué)與工程的新時代代表了對材料體系的合理規(guī)劃與應(yīng)用，牌號的差異性會給技術(shù)帶來挑戰(zhàn)，為了將不同的牌號體系融入到現(xiàn)有的體系中來，需要動用大量的人力物力，才能實現(xiàn)對現(xiàn)有材料體系的整理與規(guī)范。例如，我國2500個以上的航空材料都處于在用狀態(tài)，材料牌照的在用數(shù)目更為龐大，總數(shù)超過一萬，顯示了材料體系建立的必要性。在八國聯(lián)軍侵華戰(zhàn)爭期間，大量的國外機械涌入，上萬個牌號對我國的機械制造造成了巨大的沖擊，嚴(yán)重制約了我國材料的發(fā)展。建立科學(xué)的材料體系，在實踐中找出面對不同牌號的應(yīng)對措施，融合先進的材料科學(xué)與工程技術(shù)，幫助我國通往科技飛速發(fā)展的新時代。

3.2 先進材料的應(yīng)用

在對材料科學(xué)與工程的研究過程中，為了實現(xiàn)更高層次的制造，會對材料的先進性有所要求，將這些具有先進性的材料加以應(yīng)用，可以有效的提升我國的材料科技水平。由于先進性材料的稀少性，在應(yīng)用時大多為關(guān)鍵部件的構(gòu)建，這就對材料的純凈度有所要求，也是材料科學(xué)與工程的新時代特征之一，在延長部件使用壽命的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對材料的有效開發(fā)。例如，美國將300M超高強度鋼應(yīng)用在飛機起落架上，在對材料科學(xué)與工程進行充分研究后，降低了其中的雜質(zhì)含量?，F(xiàn)階段投入使用的Aermet100具有較高的塑性和韌度，代表了材料科技水平的提高[3]。

想要讓我國的技術(shù)水平跟上材料科學(xué)與工程新時代的步伐，就要對材料的純凈度進行提升，應(yīng)用高純凈度材料的部件與摻雜無用材料的部件的實際應(yīng)用效果天差地別。由于先進材料使用位置為關(guān)鍵部位，一旦出現(xiàn)失效的問題，就有可能威脅到人們的生命健康安全，無論是為了國民安全著想，還是為了國際地位著想，都要將提升材料純凈度這一要求融入到現(xiàn)有的材料科學(xué)與工程領(lǐng)域研究中。

4 結(jié)語

材料科學(xué)與工程實驗室在進行建立，并且不斷完善其管理制度的過程中，為了能夠有效地配合材料科學(xué)與工程實際發(fā)展的建設(shè)。我國相關(guān)的政府以及相關(guān)的交易企業(yè)都將材料科學(xué)與工程實驗室的建設(shè)和管理進行了重要的研究和發(fā)展。