材料科学与工程高分子材料研发部实习报告

材料科学与工程高分子材料研发部实习报告一、摘要2023年7月1日至2023年8月31日，我在高分子材料研发部担任助理工程师，参与新型聚合物改性项目。通过8周实践，我独立完成3种纳米填料分散性测试，使复合材料冲击强度提升12%，具体表现为填充15%纳米二氧化硅的PC/ABS样品在ISO1791标准测试中吸收能达62J/cm²，较基准样提升9J/cm²。掌握流变仪动态模量分析技术，优化了3批次材料流变参数，扭矩波动率从8.5%降至3.2%，符合企业内部QMS005标准。总结出纳米填料分散性调控的临界浓度模型，适用于后续类似实验，验证了实验室小试向中试转化的可行性。二、实习内容及过程实习目的主要是将课堂上学到的聚合物合成、改性理论知识，跟实际研发工作对接上，了解高分子材料从实验室小试到中试转化的完整流程。实习单位是家专注于高性能高分子材料研发的公司，主要做汽车和电子领域的材料解决方案，实验室有比较齐全的力学测试、热分析、光谱分析和流变测试设备。实习期间我跟着一位高级工程师，参与了两个项目。一个是新型纳米复合材料的开发，另一个是现有产品配方优化。刚开始主要是学习，看工程师怎么操作设备，比如使用动态热机械分析仪(DMA)测试材料的玻璃化转变温度(Tg)，以及怎么分析扫描电子显微镜(SEM)照片来看填料分散情况。7月10号左右我开始独立负责一部分工作，主要是纳米填料分散性的测试和筛选。我花了差不多两周时间，测试了三种不同粒径的纳米二氧化硅和纳米碳酸钙，每种填料做了五个不同比例的样品，用高剪切混合器搅拌均匀后，取少量样品做TEM观察，记录填料团聚程度和分散均匀性打分。通过对比发现，15nm的纳米二氧化硅在10%体积含量时分散效果最好，团聚体尺寸小于50nm，这个结论后来在小试阶段得到了验证。另一个挑战是流变仪测试参数优化，8月初我尝试调整一个聚合物基体的流变曲线，目的是改善材料的熔体流动性和加工窗口。刚开始试了好几次，熔体强度总是上不去，工程师指导我调整了转子类型和转速扫描范围，我重新做了三次测试，记录了粘度曲线和储能模量变化，最终确定了最佳的测试程序，这个优化后的配方后来在注塑机上试产时，产品尺寸偏差从0.5mm降到了0.2mm，废品率也降低了。实习最大的收获是学会了怎么解决实际问题，以前做实验都是按部就班，现在要考虑实验条件对结果的影响，比如测试纳米填料分散性时，不仅要看显微镜照片，还要结合Zeta电位仪数据来判断稳定性。还掌握了流变仪和DMA这些设备的高级操作，知道怎么根据测试目的选择合适的参数。最大的启发是做研发不是简单的重复实验，而是要不断试错和优化，有时候一个微小的参数调整，就能带来显著的效果。不过实习中也发现了一些问题，比如公司内部实验数据管理比较混乱，有时候需要花时间找之前的测试记录，而且新来的实习生没有系统的培训，很多操作都是靠摸索。如果可以的话，建议建立电子化的实验记录系统，并且可以搞个实习生培训手册，把常用设备的操作规程和注意事项都写清楚，这样效率会高很多。岗位匹配度方面，感觉挺合适的，就是有时候会觉得实验强度有点大，任务排得比较满。总的来说，这次实习让我对高分子材料研发有了更直观的认识，也明确了以后想往哪个方向努力。三、总结与体会这8周在研发部的经历，让我把书本上那些关于聚合物改性、材料表征的知识，真真切切地用在了实际项目中，感觉像是把理论和实践打通了。7月15号左右负责的那批纳米复合材料测试，从筛选填料到优化分散，每一步数据都实实在在，看到最终样品的冲击强度比基准材高12%那么多，那种成就感是做课程设计没法比的。这让我明白，做研发得有耐心，也得懂怎么跟实验数据较劲，找到那个最优的工艺参数，比如当时定下来的15nm二氧化硅10%体积含量那个配比，后来小试数据完全证实了当初的选择。这次实习也让我对自己未来的职业方向有了更清晰的想法。我发现自己对材料性能优化这块挺感兴趣，尤其是怎么通过添加少量功能性填料，就能让材料整体性能有大幅提升。这让我开始琢磨，等下学期回去，要不要重点学学高分子物理和高分子化学里那些跟材料改性机理相关的课程，感觉这些知识是未来深入研究的基石。而且公司里那些工程师处理实验数据、写报告的方式，也给我提供了新思路，比如他们用Origin软件画图表时，那种数据呈现的逻辑性和美观度，我之前做实验报告时都没太注意。这让我意识到，以后要往这方面多下功夫，可能得抽时间去考个材料分析相关技能证书，提升自己的硬实力。看着实验室里那些正在进行的课题，比如开发某种可降解的聚合物，或者研究如何降低材料成本同时保持性能，我感觉到这个行业的节奏真快，技术更新换代也厉害。以前觉得高分子材料就是做做配方，现在明白背后涉及的材料设计、加工成型、性能评估целыйкомплекс系统工程。这让我觉得，自己现在学的这些还远远不够，得保持危机感，多看行业报告，了解最新的技术趋势，比如现在兴起的数字孪生在材料研发中的应用，或者某种新型催化剂怎么改变聚合物合成路径。这次实习就像给我打开了一扇窗，让我看到学校学习和未来工作之间的桥梁该怎么搭，感觉只要方向对了，再努力点，以后进入这个行业应该问题不大。最大的转变还是心态吧，以前做实验遇到问题容易烦躁，现在更能沉下心去分析原因，承担起自己负责那部分实验的责任，抗压能力确实强了不少。这8周真的挺值的。四、致谢感谢公司给我这次实习机会，让我能接触到实际的高分子材料研发工作。感谢我的导师