材料物理与化学新材料研发中心总部材料研发实习生实习报告

材料物理与化学新材料研发中心总部材料研发实习生实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在材料物理与化学新材料研发中心总部担任材料研发实习生。核心工作成果包括完成3种新型合金材料的微观结构表征实验，通过扫描电子显微镜（SEM）获取图像数据112张，并利用X射线衍射（XRD）技术分析其物相组成，得出2种材料在500℃高温下相稳定性提升17%。熟练应用MATLAB进行数据拟合，建立材料热膨胀系数与元素含量的相关性模型，相关系数R²达到0.93。通过参与材料合成与测试流程，掌握了高能球磨制备粉体的工艺参数优化方法，将合成效率提高25%。提炼出的“元素配比结构性能”关联分析方法可复用于新型材料的快速筛选。

二、实习内容及过程

2023年7月1日至8月31日，我在材料物理与化学新材料研发中心总部实习。

1.实习目的

想通过实践了解材料从设计到表征的全流程，把学校学的相图、扩散理论这些知识用上，看看实际研发怎么走。

2.实习单位简介

那是家专门搞先进材料研发的机构，团队挺小但方向明确，主要做高温合金和储能材料，实验室设备挺全，有好几台球磨机和电镜。

3.实习内容与过程

我跟着师兄做了一种新型镍基合金，任务是优化粉末合成工艺。初期负责高能球磨参数调整，比如转速300600rpm、球料比10:1这些，每天记录磨后粉末的粒径分布。用激光粒度仪测了5组数据，发现转速450rpm时D50最细，只有2微米，比初始的8微米小了一半。后来参与热压烧结实验，学怎么控制升温曲线，那个炉子升温速率调不好容易开裂。为了搞懂微观结构，我花了2周时间做SEM和XRD，SEM图片拍了50多张，重点看晶粒尺寸和界面相，XRD数据拟合了3种峰位，确定了晶型是面心立方加少量析出相。

有个挑战是第一次独立做热膨胀实验，设备没认生但软件操作不熟，数据曲线总跑偏。后来问了师兄，发现是热台温度校准没做好，重新校准后线性度好了，系数拟合结果从0.012mm/℃提升到0.015mm/℃，跟文献值对得上。

4.实习成果与收获

最后的材料性能测试显示，新工艺合成的样品在800℃抗氧化增重比传统工艺的低19%，断口形貌也更好。我学会了从“粉末致密化表征”这条线怎么控制变量，还把球磨参数和最终相图的关系画了个简易流程图，师兄说挺直观。最大的收获是认识到理论模型和实际工艺差距不小，比如相变动力学在实验室尺度可控，但放大到工业生产就容易出问题。

5.问题与建议

实习期间感觉单位培训有点太随缘，新来的直接扔任务，没系统教设备操作，我差点把SEM的加速电压设错。建议可以搞个新人手册，把常用仪器的SOP写清楚，尤其是电镜和X射线这些贵重设备。另外我发觉岗位需求和我学的材料物理方向有偏差，比如更缺粉末冶金那块知识，要是学校能开几节相关课程就更好了。

三、总结与体会

2023年8月31日结束的这8周实习，让我把过去两年学的材料物理知识跟真家伙对上了。刚开始做高能球磨实验时，参数怎么调粉末细度都不理想，转速、球料比试了十几组，数据记录本写满了乱七八糟的尝试。后来师兄指点说得看D50变化，重新整理数据发现450rpm时结果最好，粒径从8微米降到2微米，那一刻觉得学校教的统计方法真不是白学的。这种把理论用数据捋顺的过程，就是实习最大的价值，感觉像把二维的笔记变成了三维的现实。

跟着做热压烧结时，炉子升温曲线的小幅波动都会导致样品开裂，那种对结果负责的压力跟做毕业设计完全不一样。有次半夜查设备日志，发现是热电偶信号漂移导致温度不准，自己动手校准后第二天汇报时样品性能数据稳定多了。这种经历让我意识到，材料研发真不是光会写公式就行，动手能力、抗压能力同样重要。从现在开始打算补课，打算下学期去考个热分析技术的证书，希望能更系统地掌握这些实验技能。

看着实验室那边新型合金样品的抗氧化数据一天天变好，心里挺感慨的。以前觉得材料科学就是看论文，现在明白做新东西得摸着石头过河，失败次数可能比成功多得多。行业里好像现在很重视粉末冶金和增材制造这些方向，我实习期间参与的球磨热压流程，确实感觉是提升材料性能的快路子。如果真想往这个方向发展，后续学习就得往这上面靠，比如多看些非晶晶化相关的论文，或者找机会再去相关企业实习。感觉这次实习就像打开了一扇窗，里面是更广阔的材料世界，得赶紧把知识补齐了。

四、致谢

感谢材料物理与化学新材料研发中心总部给我这次实习机会，