第一篇：材料熱力學(xué)應(yīng)用于研究的作用

材料熱力學(xué)應(yīng)用于研究的作用

摘要：材料熱力學(xué)是材料科學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。材料學(xué)的核心問題是求得材料成分－組織結(jié)構(gòu)－各種性能之間的關(guān)系。問題的前半部分，即材料成分－組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系要服從一個(gè)基本的科學(xué)規(guī)則，這個(gè)基本規(guī)則就是材料熱力學(xué)。對(duì)于焓和熵的理解、計(jì)算在材料熱力學(xué)數(shù)據(jù)處理中顯得格外重要。建模的運(yùn)用有利于問題的解決。本論文熱力學(xué)建模方法的建模應(yīng)用及理論驗(yàn)證,進(jìn)行了理論擴(kuò)展的相關(guān)討論。熱力學(xué)模型在迅速變化的技術(shù)和市場(chǎng)環(huán)境中,化工過程模擬具有重要意義。

1讀了“試驗(yàn)研究熱力學(xué)建模ZrO2–MgO–Al2O3系統(tǒng)” [1]其中主要介紹：固態(tài)ZrO2-MgO-Al2O3系統(tǒng)的平衡，整個(gè)液成分體進(jìn)行調(diào)查范圍使用高溫DTAx射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡結(jié)合能量色散x射線能譜(SEM/EDX)。等溫條件在1523K、1873K和2023 K是構(gòu)建和形成的三元X-phase MgO-rich。液體熱力學(xué)描述被用來獲得焓和熵值。以下介紹我所讀論文中主要意思： 1.1介紹

介紹ZrO2-based陶瓷科學(xué)與工業(yè)的重要性。部分氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯(Mg-PSZ)提出了作為陶瓷復(fù)合組件的鋼筋(SCC)。我們目前的研究是一個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目的一部分,旨在開發(fā)一個(gè)熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫模擬反應(yīng)發(fā)生在處理上述復(fù)合材料。Mg-PSZ粉末將被用于鱗狀細(xì)胞癌通常包含不同的添加劑,如氧化鋁,二氧化硅,HfO2,Cao,二氧化鈦,等。最近我們已經(jīng)表明,即使是一小部分的氧化鋁添加劑導(dǎo)致晶間MgAl2O4的形成階段.氧化鋁添加劑的影響發(fā)生環(huán)在商業(yè)Mg-PSZ材料ZrO2-MgO-Al2O3系統(tǒng)的相圖是必要的,以及熱力學(xué)參數(shù)階段穩(wěn)定的系統(tǒng)。

1.2實(shí)驗(yàn)

耦合等離子體光譜法(ICP-OES)獲得的前驅(qū)溶液低速度下降(約1毫升/分鐘)，大約500毫升溶液的pH值保持在9.0以上再去離子水添加銨水合物(反向降水)。獲得的懸架被加熱保持溫度在333K1-2 h。沉淀過濾,然后在353 K熱解，1073K3h進(jìn)行空氣、氫氧化物改變氧化物釋放水。過濾和部分熱解之前樣品溶解在稀釋的硫酸隨后分析ICP-OES±2%的精度。根據(jù)ICP-OES分析, 發(fā)現(xiàn)Zr，Mg的含量不到10?5摩爾/升。1.3建模

晶體結(jié)構(gòu)的立方, 正方和單斜是眾所周知。因此他們的堅(jiān)實(shí)的解決方案可以通過‘雙亞點(diǎn)陣模型’使用進(jìn)行描述。第一，亞點(diǎn)陣被Zr+ 4,Mg + 2和Al+ 3陽離子而氧陰離子以及空缺職位在第二子格。相應(yīng)的模型(Zr+ 4,Mg + 2和Al+ 3)是用于ZrO2-based固體解決方案。第二，介紹了中性的空缺子格為了彌補(bǔ)越積極的陽離子在第一子格。四子格非化學(xué)計(jì)量二進(jìn)制尖晶石MgAl2O4的描述階段,第三 ,固體的描述解決方案基于氧化鋁(剛玉)。三元相X被視為化學(xué)計(jì)量化合物(4.68毫克)(Al)2.64(Zr)1.68建模吉布斯能量使用溫度依賴性。1.4結(jié)果與討論

作品的樣本選擇方法來確定或證實(shí)所有可能存在的相平衡系統(tǒng)在選定的溫度。應(yīng)該提到,化學(xué)成分的樣品用EDX被發(fā)現(xiàn)是在良好的協(xié)議與名義成分。因此我們使用這種方法測(cè)定樣品化學(xué)成分共存的階段。樣品退火的最低溫度(1523 K)表現(xiàn)出非常精細(xì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于這項(xiàng)工作。因此EDX分析僅僅是用于確定樣本的總體組成和相組合決定只使用XRD分析。正方氧化鋯階段現(xiàn)有在升高的溫度下改變其通過在冷卻過程中,馬氏體轉(zhuǎn)換為單斜晶體結(jié)構(gòu)。通過閱讀論文以下是熱力學(xué)在論文中的主要運(yùn)用：

2.1熱力學(xué)在建模中起的作用。過程模擬者必須自己選擇熱力學(xué)模型在迅速變化的技術(shù)和市場(chǎng)環(huán)境中,化工過程模擬具有重要意義.沒有采用流程模擬技術(shù)的設(shè)計(jì)投標(biāo)書在當(dāng)今已經(jīng)不能中標(biāo).在使用模擬軟件進(jìn)行流程模擬時(shí),用戶定義了一個(gè)流程以后,模擬軟件一般會(huì)自行處理流程結(jié)構(gòu)分析和模擬算法方面的問題,而熱力學(xué)模型的選擇則需要用戶作決定.流程模擬中幾乎所有的單元操作模型都需要熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算,其中主要有逸度系數(shù)、相平衡常數(shù)、焓、熵、Gibbs自由能、密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、表現(xiàn)張力等.迄今為止,還沒有任何一個(gè)熱力學(xué)模型能適用于所有的物系和所有的過程.流程模擬中要用到多個(gè)熱力學(xué)模型.熱力學(xué)模型的恰當(dāng)選擇和正確使用決定著計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和模擬成功與否.。

2.2 使用默認(rèn)的熱力學(xué)模型不能保證模擬結(jié)果正確如果用戶不給模擬軟件提供有關(guān)熱力學(xué)模型選擇方面的指示,軟件將自動(dòng)使用默認(rèn)的熱力學(xué)模型.任何熱力學(xué)模型都有其內(nèi)含的假設(shè)和應(yīng)用范圍的限制,軟件中預(yù)置的默認(rèn)熱力學(xué)模型并不一定就適合于用戶當(dāng)前所處理的系統(tǒng),這樣計(jì)算出來的結(jié)果是不可靠的.。

2.3 熱力學(xué)模型選擇不當(dāng)時(shí)模擬過程通常不會(huì)給出出錯(cuò)信息即使用戶給模擬軟件提供了有關(guān)熱力學(xué)模型選擇方面的指示,如果這種選擇不正確,計(jì)算結(jié)果也會(huì)不正確,有時(shí)甚至與被模擬的實(shí)際過程相去甚遠(yuǎn).在這一方面,我們不能指望模擬軟件提供出錯(cuò)信息,而應(yīng)依靠自己的判斷[2]。

2.4 熱力學(xué)模型使用不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算的準(zhǔn)確程度由模型方程式本身和它的用法所決定.即使選擇了恰當(dāng)?shù)臒崃W(xué)模型,如果使用不當(dāng),也仍然會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果.熱力學(xué)模型的使用往往涉及原始數(shù)據(jù)的合理選取、模

型參數(shù)的估計(jì)、從純物質(zhì)參數(shù)計(jì)算混合物參數(shù)時(shí)混合規(guī)則的選擇等問題,需要正確處理。

2.5熱力學(xué)模型評(píng)述

熱力學(xué)模型在材料科學(xué)的理論研究中具有重要的作用,在實(shí)踐中具有指導(dǎo)和預(yù)測(cè)作用,大大避免了實(shí)踐中的盲目性.文章介紹了材料科學(xué)研究中常用的熱力學(xué)模型:理想溶液近似、正規(guī)溶液近似、雙亞點(diǎn)陣模型、團(tuán)簇變分法等,分析了各種熱力學(xué)模型的特點(diǎn)及應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)了相圖計(jì)算在材料科學(xué)研究中的重要性。焓變

3.1焓，熱函：一個(gè)系統(tǒng)中的熱力作用，等于該系統(tǒng)內(nèi)能加上其體積與外界作用于該系統(tǒng)的壓力的乘積的總和。焓是物體的一個(gè)熱力學(xué)能狀態(tài)函數(shù)，焓變即物體焓的變化量。

3.2焓和焓變

3.2.1焓是一個(gè)狀態(tài)函數(shù),也就是說,系統(tǒng)的狀態(tài)一定,焓的值就定了。焓的定義式是這樣的：H=U+pV。其中U表示熱力學(xué)能，也稱為內(nèi)能(Internal Energy)，即系統(tǒng)內(nèi)部的所有能量。p是系統(tǒng)的壓力(Pressure)，V是系統(tǒng)的體積(Volume)作為一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的狀態(tài)函數(shù)，焓沒有明確的物理意義

3.2.2ΔH(焓變)表示的是系統(tǒng)發(fā)生一個(gè)過程的焓的增量ΔH=ΔU+Δ（pV）在恒壓條件下，ΔH(焓變)可以表示過程的熱力學(xué)能變。

3.3在介紹焓之前需要了解一下分子熱運(yùn)動(dòng)、熱力學(xué)能和熱力學(xué)第一定律：1827年，英國植物學(xué)家布朗把非常細(xì)小的花粉放在水面上并用顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)花粉在水面上不停地運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則。起初人們以為是外界影響，如振動(dòng)或液體對(duì)流等，后經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明這種運(yùn)動(dòng)的的原因不在外界，而在液體內(nèi)部。

原來花粉在水面運(yùn)動(dòng)是受到各個(gè)方向水分子的撞擊引起的。于是這種運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)表明液體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。從實(shí)驗(yàn)中可以觀察到，布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加劇烈。這表示分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)系，溫度越高，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就越激烈。正因?yàn)榉肿拥臒o規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)系，所以通常把分子的這種運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。熵

4.1物理名詞,用熱量除溫度所得的商,標(biāo)志熱量轉(zhuǎn)化為功的程度物理意義：物質(zhì)微觀熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，混亂程度的標(biāo)志。

4.2熱力學(xué)中表征物質(zhì)狀態(tài)的參量之一，通常用符號(hào)S表示。在經(jīng)典熱力學(xué)中，可用增量定義為dS＝(dQ/T)，式中T為物質(zhì)的熱力學(xué)溫度；dQ為熵增過程中加入物質(zhì)的熱量。下標(biāo)“可逆”表示加熱過程所引起的變化過程是可逆的。若過程是不可逆的，則dS＞(dQ/T)不可逆。單位質(zhì)量物質(zhì)的熵稱為比熵，記為s。熵最初是根據(jù)熱力學(xué)第二定律引出的一個(gè)反映自發(fā)過程不可逆性的物質(zhì)狀態(tài)參量[3]。熱力學(xué)第二定律是根據(jù)大量觀察結(jié)果總結(jié)出來的規(guī)律，有下述表述方式：①熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，不可能作相反的傳遞而不引起其他的變化；②功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但任何熱機(jī)不能全部地、連續(xù)不斷地把所接受的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γ礋o法制造第二類永動(dòng)機(jī)）；③在孤立系統(tǒng)中，實(shí)際發(fā)生的過程總使整個(gè)系統(tǒng)的熵值增大，此即熵增原理。摩擦使一部分機(jī)械能不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，使熵增加。熱量dQ由高溫(T1)物體傳至低溫(T2)物體，高溫物體的熵減少dS1=dQ/T1，低溫物體的熵增加dS2=dQ/T2，把兩個(gè)物體合起來當(dāng)成一個(gè)系統(tǒng)來看，熵的變化是dS＝dS2－dS1＞0，即熵是增加的。

4.2.1物理學(xué)上指熱能除以溫度所得的商，標(biāo)志熱量轉(zhuǎn)化為功的程度。

4.2.2科學(xué)技術(shù)上泛指某些物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一種量度，某些物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)可能出現(xiàn)的程度。亦被社會(huì)科學(xué)用以借喻人類社會(huì)某些狀態(tài)的程度。

4.2.3在信息論中，熵表示的是不確定性的量度。

4.3只有當(dāng)你所使用的那個(gè)特定系統(tǒng)中的能量密度參差不齊的時(shí)候，能量才能夠轉(zhuǎn)化為功，這時(shí)，能量傾向于從密度較高的地方流向密度較低的地方，直到一切都達(dá)到均勻?yàn)橹?。正是依靠能量的這種流動(dòng)，你才能從能量得到功。

4.4江河發(fā)源地的水位比較高，那里的水的勢(shì)能也比河口的水的勢(shì)能來得大。由于這個(gè)原因，水就沿著江河向下流入海洋。要不是下雨的話，大陸上所有的水就會(huì)全部流入海洋，而海平面將稍稍升高。總勢(shì)能這時(shí)保持不變。但分布得比較均勻。

4.5正是在水往下流的時(shí)候，可以使水輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來，因而水就能夠做功。處在同一個(gè)水平面上的水是無法做功的，即使這些水是處在很高的高原上，因而具有異常高的勢(shì)能，同樣做不了功。在這里起決定性作用的是能量密度的差異和朝著均勻化方向的流動(dòng)。

4.6熵是混亂和無序的度量。熵值越大，混亂無序的程度越大。我們這個(gè)宇宙是熵增的宇宙。熱力學(xué)第二定律體現(xiàn)的就是這個(gè)特征。生命是高度的有序，智慧是高度的有序，在一個(gè)熵增的宇宙為什么會(huì)出現(xiàn)生命？會(huì)進(jìn)化出智慧？（負(fù)熵）。熱力學(xué)第二定律還揭示了：局部的有序是可能的，但必須以其他地方的更大無序?yàn)榇鷥r(jià)。人生存，就要能量，要食物，要以動(dòng)植物的死亡(熵增)為代價(jià)。萬物生長靠太陽。動(dòng)植物的有序又是以太陽核反應(yīng)的衰竭（熵增）或其他形式的熵增為代價(jià)的。人關(guān)在完全封閉的鉛盒子里，無法以其他地方的熵增維持自己的負(fù)熵。在這個(gè)相對(duì)封閉的系統(tǒng)中，熵增的法則破壞了生命的有序。熵是時(shí)間的箭

頭，在這個(gè)宇宙中是不可逆的。熵與時(shí)間密切相關(guān)。如果時(shí)間停止“流動(dòng)”，熵增也就無從談起。“任何我們已知的物質(zhì)能關(guān)住”的東西，不是別的，就是“時(shí)間”。低溫關(guān)住的也是“時(shí)間”。生命是物質(zhì)的有序“結(jié)構(gòu)”?！敖Y(jié)構(gòu)”與具體的物質(zhì)不是同一個(gè)層次的概念。就像大廈的建筑材料和大廈的式樣不是同一個(gè)層次的概念一樣。生物學(xué)已經(jīng)證明，凡是上了歲數(shù)的人，身體中的原子,已經(jīng)沒有一個(gè)是剛出生時(shí)候的了。但是，你還是你，我還是我，生命還在延續(xù)。倒是死了的人，沒有了新陳代謝，身體中的分子可以保留很長時(shí)間。意識(shí)是比生命更高層次的有序，可以在生命之間傳遞。說到這里，我想物質(zhì)與意識(shí)的層次關(guān)系應(yīng)該比較清楚了。

5總結(jié)與以上熱力學(xué)的重要性與如何學(xué)好材料熱力學(xué)

5.1對(duì)于材料熱力學(xué)的學(xué)習(xí)顯得格外重要，因?yàn)樗婕暗闹R(shí)點(diǎn)理論相對(duì)于我們本科生較深，所以對(duì)于材料熱力學(xué)的學(xué)習(xí)不能僅僅上課學(xué)習(xí)，聽課就完事了，而更應(yīng)該在課后多花時(shí)間，要做到每個(gè)星期上的課程都要在本星期復(fù)習(xí)絕對(duì)不能拖到下星期和以后去，假如這樣很可能就更不上。還有一個(gè)就是預(yù)習(xí)，這和復(fù)習(xí)是同樣有利于這門課的學(xué)習(xí)的。對(duì)于書中的公式不僅僅要會(huì)推到而且還要懂得如何運(yùn)用，這就需要多做習(xí)題和多看看例題，在題中找規(guī)律找方法。

5.2材料熱力學(xué)是經(jīng)典熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)理論在材料研究方面的應(yīng)用，其目的在與揭示材料中的相和組織的形成規(guī)律。固態(tài)材料中的熔化與凝固以及各類固態(tài)相變、相平衡關(guān)系和相平衡成分的確定、結(jié)構(gòu)上的物理和化學(xué)有序性以及各類晶體缺陷的形成條件等是其主要研究對(duì)象。

5.3現(xiàn)代材料科學(xué)發(fā)展的主要特征之一是對(duì)材料的微觀層次認(rèn)識(shí)不斷進(jìn)步。利用場(chǎng)離子顯微鏡和高分辨電子顯微鏡把這一認(rèn)識(shí)推進(jìn)到了納米和小于納米的層次，已經(jīng)可以直接觀察到從位錯(cuò)形態(tài)直至原子實(shí)際排列的微觀形態(tài)。這些成就可能給人們?cè)斐梢环N誤解，以為只有在微觀尺度上對(duì)材料的直接分析才是深刻把握材料組織結(jié)構(gòu)形成規(guī)律的最主要內(nèi)容和最主要途徑；以為對(duì)那些熵、焓、自有能、活度等抽象概念不再需要更多的加以注意。其實(shí)不然，不僅熱力學(xué)的主要長處在于它的抽象性和演繹性，而且現(xiàn)代材料科學(xué)的每一次進(jìn)步和發(fā)展都一直受到經(jīng)典熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的支撐和幫助。材料熱力學(xué)的形成和發(fā)展正是材料科學(xué)走向成熟的標(biāo)志之一。工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步在拉動(dòng)材料熱力學(xué)的發(fā)展，而材料熱力學(xué)的發(fā)展又在為下一個(gè)技術(shù)進(jìn)步準(zhǔn)備基礎(chǔ)和條件。

5.4材料熱力學(xué)是熱力學(xué)理論在材料研究、材料生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用。因此這是一門與實(shí)踐關(guān)系十分密切的科學(xué)。學(xué)習(xí)這門課程，不能滿足于理解書中的內(nèi)容，而應(yīng)當(dāng)多進(jìn)行一些對(duì)實(shí)際材料問題的分析與計(jì)算，開始可以是一些簡單的、甚至是別人已經(jīng)解決的問題，然后由易漸難，循序漸進(jìn)。通過不斷的實(shí)際分析與計(jì)算，增進(jìn)對(duì)熱力學(xué)理論的理解，加深對(duì)熱力學(xué)的興趣，進(jìn)而有自己的心得和成績。

參考文獻(xiàn)：

1.K.;Gr?tzel, M.D.Pavlyuchkov?, G.Savinykh, O.Fabrichnaya 2.Staffan Hertzman.metall.trans.’,1987,18A:1767 3.Hirth J P.Metall.Trans.1970,1:2367

第二篇：信息技術(shù)應(yīng)用于語文課堂教學(xué)的研究

信息技術(shù)應(yīng)用于語文課堂教學(xué)的研究

廣州市番禺區(qū)市橋德興小學(xué) 黎銀興

[摘要]：

在信息時(shí)代降臨的今天，既對(duì)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，更為教育的改革和發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)遇。如何站在新的高度深化小學(xué)語文教學(xué)改革，充分發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，建立小學(xué)語文新型教學(xué)模式，創(chuàng)造性地提高語文教學(xué)的有效性？在實(shí)踐中，可巧用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)激情；合理借助信息技術(shù)，以突破教學(xué)重難點(diǎn)；活用信息技術(shù)整合教學(xué)資源，提高創(chuàng)新閱讀的有效性。事實(shí)證明，合理借助信息技術(shù)進(jìn)行語文教學(xué)，可以優(yōu)化語文教學(xué)，提高教學(xué)的有效性，使語文教學(xué)進(jìn)入一種美的意境。

[關(guān)鍵詞]：巧用；靈用；活用

在信息時(shí)代降臨的今天，既對(duì)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，更為教育的改革和發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)遇。如何站在新的高度深化小學(xué)語文教學(xué)改革，充分發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，建立小學(xué)語文新型教學(xué)模式，創(chuàng)造性地提高語文教學(xué)的有效性，將是擺在我們面前的艱巨任務(wù)。事實(shí)也證明了信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)能提供文本、圖形、動(dòng)畫、視頻圖像、聲音等多種媒體集成的大容量信息，給學(xué)生帶來了一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境和方式。通過信息技術(shù)，學(xué)生可以在娛樂中接受教育，增長知識(shí)，能最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高了課堂教學(xué)的有效性。那么，如何恰當(dāng)?shù)那捎眯畔⒓夹g(shù)，讓信息技術(shù)更好地提高語文教學(xué)的有效性呢？

一、巧用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)激情

情境教學(xué)是教師從教學(xué)需要出發(fā)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)以形象為主體、富有感情色彩的具體場(chǎng)景或氛圍，以激發(fā)和吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。良好的課堂情境的創(chuàng)設(shè)往往取決于一堂課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)。教師如能巧妙利用信息技術(shù)課件創(chuàng)設(shè)課堂氛圍，那就會(huì)猶如磁石吸鐵一般，緊緊吸引住學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的興趣。信息技術(shù)新穎有趣的動(dòng)畫情境，融直觀性、知識(shí)性、趣味性于一體，為學(xué)生營造了一個(gè)圖文并茂，動(dòng)靜相融的教學(xué)場(chǎng)景，引發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，使教學(xué)過程變得生動(dòng)活潑，更具吸引力，能有效地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。如在教學(xué)第四冊(cè)《雷雨》中“雷雨前”的景象時(shí)，我播放了一段關(guān)于雷雨前的錄像，學(xué)生在欣賞信息技術(shù)課件再現(xiàn)課文情境的一幅幅生動(dòng)逼真的畫面，邊想象雷雨前自然景象的變化。調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺、聽覺器官，也促使形象思維活動(dòng)的展開，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)課文的濃厚興趣。同時(shí)，由于信息技術(shù)課件已將雷雨前閃電、雷聲不斷變亮、變響的過程生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，所以學(xué)生能很快理解“越來越”的意思是一次比一次強(qiáng)。為幫助學(xué)生鞏固對(duì)“越來越”這個(gè)詞語的理解和運(yùn)用，我讓學(xué)生看有關(guān)信息技術(shù)展現(xiàn)的植物、動(dòng)物生長的動(dòng)畫片段后，進(jìn)行填空練習(xí)：（）越來越（）。讓學(xué)生通過句子的填空練習(xí)，加深對(duì)抽象的關(guān)聯(lián)詞語的理解，從中發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力。

又如在學(xué)習(xí)《曼谷的小象》這課時(shí)，我首先讓學(xué)生欣賞曼谷美麗的風(fēng)光和大象，進(jìn)入情境。老師配樂展示多幅曼谷的風(fēng)景圖和大象圖，老師邊展示邊介紹：曼谷是泰國的首都和最大城市，也是東南亞第二大城市。在泰語里是“天使之都”的意思，她是世界著名的旅游勝地之一。全市有佛廟400多座，又被稱為“佛廟之都”。在曼谷，您到處可以看到精致美觀，各式各樣的佛廟。在曼谷你除了欣賞佛廟還應(yīng)該去欣賞大象，因?yàn)槟抢锏拇笙蠊郧?、聰明能干，是人們的好幫手。大家想去那旅游嗎？今天，黎老師帶你們出國，去曼谷旅游，去看曼谷的景、曼谷的人，還有曼谷的小象。這樣學(xué)生仿佛置身于曼谷的奇異風(fēng)光中，既了解了有關(guān)曼谷的知識(shí)，又激發(fā)了去曼谷了解曼谷的人和象的熱望，這樣利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，可將抽象的語言文字化為直觀可感的畫面，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的最佳途徑，為后面新課內(nèi)容的順利教學(xué)作好了鋪墊，提高了課堂教學(xué)的有效性。

二、靈用借助信息技術(shù)，以突破教學(xué)重難點(diǎn)

小學(xué)語文教材內(nèi)容豐富多彩，但有難易之分。對(duì)于教材中難理解的問題，如果單靠簡單的教學(xué)手段，哪怕老師費(fèi)盡唇舌，也難以引導(dǎo)學(xué)生去理解和突破。如果能靈活運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，加強(qiáng)信息技術(shù)與課程的整合，是可以彌補(bǔ)教學(xué)上的不足，變抽象為具體。這樣的教學(xué)，使學(xué)生通過視聽覺產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣，打破了沉悶的學(xué)習(xí)氣氛，改變枯燥單一的學(xué)習(xí)方式，能使學(xué)生更為順利地理解信息，集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生表達(dá)的欲望。這就使學(xué)生不再是信息的被動(dòng)接受者，卻能產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，主動(dòng)、及時(shí)地獲取信息，從而激發(fā)他們自覺地參與學(xué)習(xí)，加深對(duì)課文內(nèi)容的理解和認(rèn)識(shí)，容易突破重難點(diǎn)。如在教學(xué)《圓明園的毀滅》，這篇課文語言精練，具有極強(qiáng)的震撼力。學(xué)生領(lǐng)略圓明園惜日的輝煌和認(rèn)識(shí)侵略者的貪婪與瘋狂是文中的重難點(diǎn)之一。如果單純靠教師的語言描述，學(xué)生只能簡單地知道圓明園在藝術(shù)上的成就和館藏品的價(jià)值，以及從表面上知道圓明園的毀滅是英法聯(lián)軍播下的惡果。但在教學(xué)中我并沒有采用這樣的方法。而是首先播放圓明園的景色錄像，邊放邊配上語言描述，圓明園在學(xué)生的頭腦中的印象越來越清晰。我趁熱打鐵，讓學(xué)生用語言由衷地贊美祖國燦爛的文化。當(dāng)學(xué)生高昂的愛國熱情被激起之時(shí)，我及時(shí)地播放英法聯(lián)軍火燒圓明園的電影片斷，巨大的反差給學(xué)生內(nèi)心帶來強(qiáng)烈的震撼，激起他們對(duì)侵略者的憤恨，對(duì)圓明園毀滅的痛惜。這樣靈用信息技術(shù)與語文課程的整合，不僅可以豐富文本的內(nèi)涵，還可以加深學(xué)生對(duì)課文的理解和感悟。

三、活用信息技術(shù)整合教學(xué)資源，提高創(chuàng)新閱讀的有效性

《語文課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)語文學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，只有“厚積”才能“薄發(fā)”，提倡擴(kuò)大閱讀面。全國著名特級(jí)教師竇桂梅也提出：語文教育應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好教材，超越教材。對(duì)語文學(xué)科的學(xué)習(xí)來說，要打破教材作為唯一課程資源的觀念。在教好原有教材的基礎(chǔ)上，注意延伸擴(kuò)展。用信息論的觀點(diǎn)來看，就是在一定時(shí)間內(nèi)給學(xué)生傳導(dǎo)最多信息，使他們提高語文學(xué)習(xí)的效率。信息技術(shù)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，將教材的一些內(nèi)容進(jìn)行延伸，再創(chuàng)造，使用信息技術(shù)教學(xué)手段，可以充分利用各種資料和音像材料來整合教學(xué)資源，擴(kuò)大知識(shí)容量，既能使教學(xué)內(nèi)容在多層面、多形式達(dá)到良好的組合，又使教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出形象生動(dòng)、感染力強(qiáng)的特征，因而能夠極大地激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)主動(dòng)投入的激情。所以我們要樹立大語文觀，構(gòu)建課內(nèi)外聯(lián)系，學(xué)科間融合的語文課程體系。如教學(xué)《荷花》這一課時(shí)，我布置學(xué)生網(wǎng)上搜集信息、拓展學(xué)習(xí)。課前，布置學(xué)生收集有關(guān)荷花的資料在課上交流。老師也將自己收集的資料與學(xué)生共享，進(jìn)行課后延伸，進(jìn)行荷花綜合學(xué)習(xí)。如荷花的歷史，荷花裁培在中國具有5000年以上；荷花的觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值；荷花家族的食用營養(yǎng)價(jià)值；荷花的高貴品質(zhì)，迎驕陽而不懼，出污泥而不染；古往今來詩人墨客歌詠荷花的詩句等。

又如在教學(xué)《鄧小平爺爺植樹》一課，我在較好地完成本課的教學(xué)任務(wù)的情況下，引導(dǎo)學(xué)生通過信息技術(shù)閱讀關(guān)于《植樹節(jié)的由來》和《鄧小平同志和全民植樹運(yùn)動(dòng)》，學(xué)生通過閱讀，拓寬了知識(shí)面，知道3月12日是植樹的好日子，更深切地體會(huì)到鄧小平爺爺植樹的認(rèn)真態(tài)度和他的心愿。因此，利用信息技術(shù)整合教學(xué)資源，不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)語文的積極性，而且能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容和閱讀方法的掌握，更有助于他們?cè)谡n外時(shí)間里，讀更多的書籍，擴(kuò)大了學(xué)生的信息量，拓展了學(xué)生的視野。就這樣，學(xué)生通過實(shí)踐創(chuàng)新，綜合能力得到鍛煉，語文綜合素養(yǎng)得到提高，有效地提高了學(xué)生的閱讀速度與理解能力，這不就是踐行教學(xué)的有效性嗎？

合理借助信息技術(shù)進(jìn)行語文教學(xué)，可以優(yōu)化語文閱讀教學(xué)，使語文教學(xué)進(jìn)入一種美的意境。優(yōu)美的畫面、動(dòng)聽的音樂給學(xué)生帶來美的享受，使語文課充滿意境之美，而且提供大容量教學(xué)信息、實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的優(yōu)化整合，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和分析解決問題的能力，提高語文教學(xué)的有效性，提高小學(xué)生的語文素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

1、《小學(xué)語文教師》2010年8月刊

2、《小學(xué)語文課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》（實(shí)驗(yàn)稿）

第三篇：材料熱力學(xué)作業(yè)

1、什么是熱力學(xué)？動(dòng)力學(xué)？

熱力學(xué)是研究熱現(xiàn)象中物質(zhì)系統(tǒng)在平衡時(shí)的性質(zhì)和建立能量的平衡關(guān)系，以及狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)與外界相互作用（包括能量傳遞和轉(zhuǎn)換）的學(xué)科。工程熱力學(xué)是熱力學(xué)最先發(fā)展的一個(gè)分支，它主要研究熱能與機(jī)械能和其他能量之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律及其應(yīng)用，是機(jī)械工程的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一。

熱力學(xué)（thermodynamics）是自然科學(xué)的一個(gè)分支，主要研究熱量和功之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。熱力學(xué)是研究物質(zhì)的平衡狀態(tài)以及與準(zhǔn)平衡態(tài)，以及狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)與外界相互作用（包括能量傳遞和轉(zhuǎn)換）的物理、化學(xué)過程的學(xué)科。熱力學(xué)適用于許多科學(xué)領(lǐng)域和工程領(lǐng)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)，相變，化學(xué)反應(yīng)，甚至黑洞等等。

熱力學(xué)，全稱熱動(dòng)力學(xué)，是研究熱現(xiàn)象中物態(tài)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的學(xué)科；它著重研究物質(zhì)的平衡狀態(tài)以及與準(zhǔn)平衡態(tài)的物理、化學(xué)過程。

熱力學(xué)是熱學(xué)理論的一個(gè)方面。熱力學(xué)主要是從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來研究物質(zhì)的熱性質(zhì)，它揭示了能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式時(shí)遵從的宏觀規(guī)律。熱力學(xué)是總結(jié)物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象而得到的熱學(xué)理論，不涉及物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和微觀粒子的相互作用。因此它是一種唯象的宏觀理論，具有高度的可靠性和普遍性。熱力學(xué)三定律是熱力學(xué)的基本理論。熱力學(xué)定律

* 熱力學(xué)第零定律：說明熱平衡和溫度的關(guān)系。* 熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律的一種特殊形式——在一個(gè)封閉系統(tǒng)里，所有種類的能量，形式可以轉(zhuǎn)化，但既不能憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失。* 熱力學(xué)第二定律：孤立系統(tǒng)熵(失序)不會(huì)減少——簡言之，熱不能自發(fā)的從冷處轉(zhuǎn)到熱處，任何高溫的物體在不受熱的情況下，都會(huì)逐漸冷卻。* 熱力學(xué)第三定律：不可能以有限程序達(dá)到絕對(duì)零度——換句話說，絕對(duì)零度永遠(yuǎn)不可能達(dá)到。

動(dòng)力學(xué)（Dynamics）是經(jīng)典力學(xué)的一門分支，主要研究運(yùn)動(dòng)的變化與造成這變化的各種因素。換句話說，動(dòng)力學(xué)主要研究的是力對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)的影響。運(yùn)動(dòng)學(xué)則是純粹描述物體的運(yùn)動(dòng)，完全不考慮導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的因素。更仔細(xì)地說，動(dòng)力學(xué)研究由于力的作用，物理系統(tǒng)怎樣隨著時(shí)間的演進(jìn)而改變。動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)定律是艾薩克·牛頓提出的牛頓運(yùn)動(dòng)定律。對(duì)于任意物理系統(tǒng)，只要知道其作用力的性質(zhì)，引用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，就可以研究這作用力對(duì)于這物理系統(tǒng)的影響。在經(jīng)典電磁學(xué)里，物理系統(tǒng)的動(dòng)力狀況涉及了經(jīng)典力學(xué)與電磁學(xué)，需要使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、麥克斯韋方程、洛倫茲力方程來描述。自20世紀(jì)以來，動(dòng)力學(xué)又常被人們理解為側(cè)重于工程技術(shù)應(yīng)用方面的一個(gè)力學(xué)分支。動(dòng)力學(xué)是機(jī)械工程與航空工程的基礎(chǔ)課程。

動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容包括質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、達(dá)朗貝爾原理等。以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)而發(fā)展出來的應(yīng)用學(xué)科有天體力學(xué)、振動(dòng)理論、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性理論，陀螺力學(xué)、外彈道學(xué)、變質(zhì)量力學(xué)，以及正在發(fā)展中的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、晶體動(dòng)力學(xué)等。

2.材料熱力學(xué)是從能量角度研究材料，試舉出和你研究領(lǐng)域相近的兩種應(yīng)用熱力學(xué)理論來研究材料的例子。1.Nb表面合金化對(duì)Ti6Al4V腐蝕行為的影響，鈦合金具有比強(qiáng)度高等特性,是適合于航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用的先進(jìn)材料.然而未加處理的鈦合金通常存在耐磨性差及高溫易氧化等問題,無法滿足應(yīng)用要求.此外,鈦合金在大氣、海水等一般環(huán)境下具有較強(qiáng)的耐蝕性,但是在一些特殊介質(zhì)里,如還原性酸中容易受到腐蝕.為了解決上述問題,適當(dāng)?shù)谋砻娓男蕴幚硎鞘直匾?因此鈦合金表面改性技術(shù)近年來成為材料科學(xué)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一.鈦合金中加入鈮元素可顯著提高耐蝕性及高溫抗氧性能.Ti-45 Nb就是一種新型耐蝕鈦合金采用雙輝技術(shù)在Ti6Al4V合金表面進(jìn)行Nb表面合金化處理,形成具有類似Ti45 Nb成分的表面Ti-Nb合金層,提高其抗蝕性及高溫抗氧化性能,同時(shí)又保留了基體材料比強(qiáng)度高的特性.基體Ti6Al4V和Ti-Nb合金層在5%H2SO4溶液中電化學(xué)腐蝕極化曲線如圖4所示.由圖4可以看出Ti-Nb合金層較基體Ti6Al4V自腐蝕電位提高約400mV,從電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)角度表明Ti-Nb合金層抗腐蝕能力提高了.由陽極極化曲線看出,兩者趨勢(shì)是一樣的,都發(fā)生了鈍化.圖5是基體Ti6Al4V和Ti-Nb合金層在5%HCl溶液中電化學(xué)腐蝕極化曲線.由圖可以看出Ti-Nb合金層較基體Ti6Al4V自腐蝕電位提高約60 mV,從熱力學(xué)角度表明抗腐蝕能力提高了.基體Ti6Al4V和Ti-Nb合金層陽極極化曲線基本相似,均表現(xiàn)為電流密度隨著電位的升高而增大,它沒有發(fā)生鈍化現(xiàn)象,始終處于活性溶解區(qū)

由圖6可以看出Ti-Nb合金層在315%NaCl溶液中較基體Ti6Al4V自腐蝕電位提高約160 mV,表明Nb表面合金化后增加了Ti6Al4V熱力學(xué)穩(wěn)定性,耐蝕性提高.由Ti6Al4V陽極極化曲線看出,電流密度隨著電位的升高而增大,也就是說它沒有發(fā)生鈍化現(xiàn)象,始終處于活性溶解區(qū);由Ti-Nb合金層陽極極化曲線可以看出,在0121 V~0139 V左右發(fā)生鈍化,在電位達(dá)113 V之后,發(fā)生二次鈍化,說明Ti-Nb合金層在3.5%NaCl水溶液中出現(xiàn)鈍化膜破裂后自修復(fù)的現(xiàn) 象。

結(jié)論：電化學(xué)腐蝕研究表明:在5% H2SO4、5% HCl、3.5%NaCl溶液中Ti-Nb合金層較基體Ti6Al4V抗腐蝕能力有一定的提高。2.分析法

基于溶液電化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)分析方法。電化學(xué)分析法是由德國化學(xué)家C.溫克勒爾在19世紀(jì)首先引入分析領(lǐng)域的，儀器分析法始于1922年捷克化學(xué)家 J.海洛夫斯基建立極譜法。電化學(xué)分析法的基礎(chǔ)是在電化學(xué)池中所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。電化學(xué)池由電解質(zhì)溶液和浸入其中的兩個(gè)電極組成，兩電極用外電路接通。在兩個(gè)電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電子通過連接兩電極的外電路從一個(gè)電極流到另一個(gè)電極。根據(jù)溶液的電化學(xué)性質(zhì)（如電極電位、電流、電導(dǎo)、電量等）與被測(cè)物質(zhì)的化學(xué)或物理性質(zhì)（如電解質(zhì)溶液的化學(xué)組成、濃度、氧化態(tài)與還原態(tài)的比率等）之間的關(guān)系，將被測(cè)定物質(zhì)的濃度轉(zhuǎn)化為一種電學(xué)參量加以測(cè)量。根據(jù)國際純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)倡議，電化學(xué)分析法分為三大類：①既不涉及雙電層，也不涉及電極反應(yīng)，包括電導(dǎo)分析法、高頻滴定法等。②涉及雙電層，但不涉及電極反應(yīng)，例如通過測(cè)量表面張力或非法拉第阻抗而測(cè)定濃度的分析方法。③涉及電極反應(yīng)，又分為兩類：一類是電解電流為0，如電位滴定；另一類是電解電流不等于0，包括計(jì)時(shí)電位法、計(jì)時(shí)電流法、陽極溶出法、交流極譜法、單掃描極譜法、方波極譜法、示波極譜法、庫侖分析法等。

3.金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學(xué)腐蝕問題。

根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理，依靠外部電流的流入改變金屬的電位，從而降低金屬腐蝕速度的一種材料保護(hù)技術(shù)。按照金屬電位變動(dòng)的趨向，電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽極保護(hù)兩類。①陰極保護(hù)。通過降低金屬電位而達(dá)到保護(hù)目的的，稱為陰極保護(hù)。根據(jù)保護(hù)電流的來源，陰極保護(hù)有外加電流法和犧牲陽極法。外加電流法是由外部直流電源提供保護(hù)電流，電源的負(fù)極連接保護(hù)對(duì)象，正極連接輔助陽極，通過電解質(zhì)環(huán)境構(gòu)成電流回路。犧牲陽極法是依靠電位負(fù)于保護(hù)對(duì)象的金屬（犧牲陽極）自身消耗來提供保護(hù)電流，保護(hù)對(duì)象直接與犧牲陽極連接，在電解質(zhì)環(huán)境中構(gòu)成保護(hù)電流回路。陰極保護(hù)主要用于防止土壤、海水等中性介質(zhì)中的金屬腐蝕。②陽極保護(hù)。通過提高可鈍化金屬的電位使其進(jìn)入鈍態(tài)而達(dá)到保護(hù)目的的，稱為陽極保護(hù)。陽極保護(hù)是利用陽極極化電流使金屬處于穩(wěn)定的鈍態(tài)，其保護(hù)系統(tǒng)類似于外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，只是極化電流的方向相反。只有具有活化-鈍化轉(zhuǎn)變的腐蝕體系才能采用陽極保護(hù)技術(shù)，例如濃硫酸貯罐、氨水貯槽等。

3.你研究課題的研究內(nèi)容是什么，擬用幾種分析、檢測(cè)方法，課題研究中有無熱力學(xué)現(xiàn)象，試簡單介紹。

課題： TiNi合金表面雙輝等離子滲Mo合金化后的表面結(jié)構(gòu)和性能

采用雙輝等離子表面合金化技術(shù)對(duì)TiNi合金進(jìn)行表面滲鉬合金化處理；采用光學(xué)顯微鏡、輝光放電光譜儀和掃描電鏡對(duì)合金化試樣的截面及表面進(jìn)行表征，采用顯微硬度計(jì)、硬度計(jì)、往復(fù)磨損試驗(yàn)機(jī)及白光干涉儀對(duì)合金化試樣的表面硬度、結(jié)合強(qiáng)度及摩擦學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。采用電化學(xué)測(cè)試對(duì)表面耐蝕性能進(jìn)行研究。

金相分析是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一，采用定量金相學(xué)原理，由二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測(cè)量和計(jì)算來確定合金組織的三維空間形貌，從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于圖像處理，具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高工作效率。

計(jì)算機(jī)定量金相分析正逐漸成為人們分析研究各種材料，建立材料的顯微組織與各種性能間定量關(guān)系，研究材料組織轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)等的有力工具。采用計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)可以很方便地測(cè)出特征物的面積百分?jǐn)?shù)、平均尺寸、平均間距、長寬比等各種參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)來確定特征物的三維空間形態(tài)、數(shù)量、大小及分布，并與材料的機(jī)械性能建立內(nèi)在聯(lián)系，為更科學(xué)地評(píng)價(jià)材料、合理地使用材料提供可靠的數(shù)據(jù)。

輝光放電光譜儀： 主要用途：

? 導(dǎo)電材料和非導(dǎo)電材料的基體、鍍層（涂層）中的化學(xué)元素含量分析； ? 熱處理工件（滲碳、滲氮）等的元素深度定量分析；

? 導(dǎo)電材料表面覆蓋有一層或多層導(dǎo)電或不導(dǎo)電鍍層（涂層）中化學(xué)元素的分析;? 非導(dǎo)體材料表面覆蓋有一層或多層導(dǎo)電或不導(dǎo)電鍍層（涂層）中化學(xué)元素的分析;掃描電鏡：

掃描電子顯微鏡的制造是依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。當(dāng)一束高能的入射電子轟擊物質(zhì)表面時(shí)，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時(shí)，也可產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、晶格振動(dòng)（聲子）、電子振蕩（等離子體）。原則上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測(cè)樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場(chǎng)或磁場(chǎng)等等。顯微結(jié)構(gòu)的分析

在陶瓷的制備過程中，原始材料及其制品的顯微形貌、孔隙大小、晶界和團(tuán)聚程度等將決定其最后的性能。掃描電子顯微鏡可以清楚地反映和記錄這些微觀特征，是觀察分析樣品微觀結(jié)構(gòu)方便、易行的有效方法，樣品無需制備，只需直接放入樣品室內(nèi)即可放大觀察；同時(shí)掃描電子顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)試樣從低倍到高倍的定位分析，在樣品室中的試樣不僅可以沿三維空間移動(dòng)，還能夠根據(jù)觀察需要進(jìn)行空間轉(zhuǎn)動(dòng)，以利于使用者對(duì)感興趣的部位進(jìn)行連續(xù)、系統(tǒng)的觀察分析。掃描電子顯微鏡拍出的圖像真實(shí)、清晰，并富有立體感，在新型陶瓷材料的三維顯微組織形態(tài)的觀察研究方面獲得了廣泛地應(yīng)用。

由于掃描電子顯微鏡可用多種物理信號(hào)對(duì)樣品進(jìn)行綜合分析，并具有可以直接觀察較大試樣、放大倍數(shù)范圍寬和景深大等特點(diǎn)，當(dāng)陶瓷材料處于不同的外部條件和化學(xué)環(huán)境時(shí)，掃描電子顯微鏡在其微觀結(jié)構(gòu)分析研究方面同樣顯示出極大的優(yōu)勢(shì)。主要表現(xiàn)為： ⑴力學(xué)加載下的微觀動(dòng)態(tài)（裂紋擴(kuò)展）研究 ；⑵加熱條件下的晶體合成、氣化、聚合反應(yīng)等研究 ；⑶晶體生長機(jī)理、生長臺(tái)階、缺陷與位錯(cuò)的研究； ⑷成分的非均勻性、殼芯結(jié)構(gòu)、包裹結(jié)構(gòu)的研究； ⑸晶粒相成分在化學(xué)環(huán)境下差異性的研究等。納米尺寸的研究 納米材料是納米科學(xué)技術(shù)最基本的組成部分，可以用物理、化學(xué)及生物學(xué)的方法制備出只有幾個(gè)納米的“顆粒 ”。納米材料的應(yīng)用非常廣泛，比如通常陶瓷材料具有高硬度、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，納米陶瓷在一定的程度上也可增加韌性、改善脆性等，新型陶瓷納米材料如納米稱、納米天平等亦是重要的應(yīng)用領(lǐng)域。納米材料的一切獨(dú)特性主要源于它的納米尺寸，因此必須首先確切地知道其尺寸，否則對(duì)納米材料的研究及應(yīng)用便失去了基礎(chǔ)?？v觀當(dāng)今國內(nèi)外的研究狀況和最新成果,該領(lǐng)域的檢測(cè)手段和表征方法可以使用透射電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等技術(shù)，但高分辨率的掃描電子顯微鏡在納米級(jí)別材料的形貌觀察和尺寸檢測(cè)方面因具有簡便、可操作性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)被大量采用。另外如果將掃描電子顯微鏡與掃描隧道顯微鏡結(jié)合起來，還可使普通的掃描電子顯微鏡升級(jí)改造為超高分辨率的掃描電子顯微鏡。鐵電疇的觀測(cè)

壓電陶瓷由于具有較大的力電功能轉(zhuǎn)換率及良好的性能可調(diào)控性等特點(diǎn)在多層陶瓷驅(qū)動(dòng)器、微位移器、換能器以及機(jī)敏材料與器件等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，鐵電和壓電陶瓷材料與器件正向小型化、集成化、多功能化、智能化、高性能和復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)展，并在新型陶瓷材料的開發(fā)和研究中發(fā)揮重要作用。鐵電疇（簡稱電疇）是其物理基礎(chǔ)，電疇的結(jié)構(gòu)及疇變規(guī)律直接決定了鐵電體物理性質(zhì)和應(yīng)用方向。電子顯微術(shù)是觀測(cè)電疇的主要方法，其優(yōu)點(diǎn)在于分辨率高，可直接觀察電疇和疇壁的顯微結(jié)構(gòu)及相變的動(dòng)態(tài)原位觀察（電疇壁的遷移）。

掃描電子顯微鏡觀測(cè)電疇是通過對(duì)樣品表面預(yù)先進(jìn)行化學(xué)腐蝕來實(shí)現(xiàn)的，由于不同極性的疇被腐蝕的程度不一樣，利用腐蝕劑可在鐵電體表面形成凹凸不平的區(qū)域從而可在顯微鏡中進(jìn)行觀察。因此，可以將樣品表面預(yù)先進(jìn)行化學(xué)腐蝕后，利用掃描電子顯微鏡圖像中的黑白襯度來判斷不同取向的電疇結(jié)構(gòu)。對(duì)不同的鐵電晶體選擇合適的腐蝕劑種類、濃度、腐蝕時(shí)間和溫度都能顯示良好的疇圖樣。

在實(shí)際分析工作中，往往在獲得形貌放大像后，希望能在同一臺(tái)儀器上進(jìn)行原位化學(xué)成分或晶體結(jié)構(gòu)分析，提供包括形貌、成分、晶體結(jié)構(gòu)或位向在內(nèi)的豐富資料，以便能夠更全面、客觀地進(jìn)行判斷分析。為了適應(yīng)不同分析目的的要求，在掃描電子顯微鏡上相繼安裝了許多附件，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，成為一種快速、直觀、綜合性分析儀器。把掃描電子顯微鏡應(yīng)用范圍擴(kuò)大到各種顯微或微區(qū)分析方面，充分顯示了掃描電鏡的多種性能及廣泛的應(yīng)用前景。

目前掃描電子顯微鏡的最主要組合分析功能有:X射線顯微分析系統(tǒng)（即能譜儀,EDS），主要用于元素的定性和定量分析，并可分析樣品微區(qū)的化學(xué)成分等信息；電子背散射系統(tǒng)（即結(jié)晶學(xué)分析系統(tǒng)），主要用于晶體和礦物的研究。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，其他一些掃描電子顯微鏡組合分析功能也相繼出現(xiàn)，例如顯微熱臺(tái)和冷臺(tái)系統(tǒng)，主要用于觀察和分析材料在加熱和冷凍過程中微觀結(jié)構(gòu)上的變化；拉伸臺(tái)系統(tǒng)，主要用于觀察和分析材料在受力過程中所發(fā)生的微觀結(jié)構(gòu)變化。掃描電子顯微鏡與其他設(shè)備組合而具有的新型分析功能為新材料、新工藝的探索和研究起到重要作用。

成像 二次電子和背散射電子可以用于成像，但后者不如前者，所以通常使用二次電子

課題中的熱力學(xué)現(xiàn)象：

電化學(xué)分析：電化學(xué)腐蝕中金屬電位高低與金屬活動(dòng)性之間一般還是有規(guī)律可循的，在特定的介質(zhì)條件下，電位較負(fù)的金屬活潑性比較大，電位較正的金屬活潑性較小。電位較負(fù)的金屬在電化學(xué)腐蝕的過程中通常作為陽極，而電位較正的金屬通常作為陰極；作為陽極的金屬就會(huì)因腐蝕而受到破壞，而陰極卻沒有太大的破壞。

化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕有著本質(zhì)的不同，化學(xué)腐蝕通常發(fā)生在高溫，干燥的環(huán)境下。

電化學(xué)腐蝕是金屬因發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)而受到的破壞，通常要有第二類導(dǎo)體（即離子導(dǎo)體）的參與，陽極和陰極通常要分區(qū)域進(jìn)行（均勻腐蝕陽極，陰極區(qū)域很難區(qū)分），這是與化學(xué)腐蝕一個(gè)重要的區(qū)別。

極化曲線：

表示電極電位與極化電流或極化電流密度之間的關(guān)系曲線。如電極分別是陽極或陰極，所得曲線分別稱之為陽極極化曲線(anodic polarization curve)或陰極極化曲線(cathodic polarization curve)。

極化曲線分為四個(gè)區(qū)，活性溶解區(qū)、過渡鈍化區(qū)、穩(wěn)定鈍化區(qū)、過鈍化區(qū)。極化曲線 可用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得。分析研究極化曲線，是解釋金屬腐蝕的基本規(guī)律、揭示金屬腐蝕機(jī)理和探討控制腐蝕途徑的基本方法之一。

極化曲線以電極電位為縱坐標(biāo)，以電極上通過的電流為橫坐標(biāo)獲得的曲線稱為極化曲線。它表征腐蝕原電池反應(yīng)的推動(dòng)力電位與反應(yīng)速度電流之間的函數(shù)關(guān)系。直接從實(shí)驗(yàn)測(cè)得的是實(shí)驗(yàn)極化曲線。而構(gòu)成腐蝕過程的局部陽極或者局部陰極上單獨(dú)電極反應(yīng)之電位與電流關(guān)系稱為真實(shí)極化曲線，即理想極化曲線。

第四篇：材料熱力學(xué)論文

馬氏體強(qiáng)化機(jī)制及相變研究

摘要：馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱。本文以馬氏體的組織形態(tài)以及馬氏體相變過程為出發(fā)點(diǎn)，主要闡述了馬氏體的主要強(qiáng)韌化機(jī)制以及馬氏體相變研究中的一些新進(jìn)展，包括馬氏體相變特性、馬氏體相變熱力學(xué)、馬氏體相變晶體學(xué)等。

關(guān)鍵詞：馬氏體，強(qiáng)化機(jī)制，馬氏體相變，相變熱力學(xué)，相變晶體學(xué)。

1.馬氏體概述

馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱。將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。

馬氏體最先由德國冶金學(xué)家 Adolf Martens(1850-1914)于19世紀(jì)90年代在一種硬礦物中發(fā)現(xiàn)。馬氏體的三維組織形態(tài)通常有片狀(plate)或者板條狀(lath)，但是在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀（needle-shaped），這也是為什么在一些地方通常描述為針狀的原因。馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)為體心四方結(jié)構(gòu)（BCT）。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織。高的強(qiáng)度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。20世紀(jì)以來，對(duì)鋼中馬氏體相變的特征累積了較多的知識(shí)，又相繼發(fā)現(xiàn)在某些純金屬和合金中也具有馬氏體相變,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-Mn、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。目前廣泛地把基本特征屬馬氏體相變型的相變產(chǎn)物統(tǒng)稱為馬氏體。

2.馬氏體形態(tài)

人們?cè)隈R氏體形態(tài)方面進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)了馬氏體的許多不同形態(tài)，并找出了馬氏體及其精細(xì)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，對(duì)馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)也有了比較深刻的認(rèn)識(shí)。馬氏體形態(tài)雖然多種多樣，但從其形態(tài)特征上基本可歸納為條狀馬氏體和片狀馬氏體兩大類，其精細(xì)結(jié)構(gòu)可劃分為位錯(cuò)和孿晶。同時(shí)發(fā)現(xiàn)馬氏體與母相保持嚴(yán)格的晶體學(xué)位向關(guān)系。2.1 條狀馬氏體

主要形成于含碳量較低的鋼中，又稱低碳馬氏體。因其形成于200℃以上的較高溫度，故又稱高溫馬氏體；因其精細(xì)（亞）結(jié)構(gòu)為高密度（一般為0.3～0.9×1012cm/cm2）位錯(cuò)，故又稱位錯(cuò)馬氏體。

在光學(xué)顯微鏡下觀察，條狀馬氏體的主要形態(tài)特征為：呈束狀排列。近于平行而長度幾乎相等的條狀馬氏體組成一束，或稱為馬氏體“領(lǐng)域”（即板條群）。板條群的尺寸約為20～35μm，由若干個(gè)尺寸大致相同的板條在空間位向大致平行排列所作組成，在原奧氏體的一顆晶粒內(nèi)，可以發(fā)現(xiàn)幾團(tuán)馬氏體束（即幾個(gè)板條群，常為3～5個(gè)，每一個(gè)板條為一個(gè)馬氏體單晶體，其尺寸約為0.5μm× 5.0μm ×20μm），馬氏體板條具有平直界面，界面近似平行于奧氏體的{111}γ，即慣習(xí)面，相同慣習(xí)面的馬氏體板條平行排列構(gòu)成馬氏體板條群?，F(xiàn)已確定，這些稠密的馬氏體板條多被連續(xù)的高度變形的殘余奧氏體薄膜（約為20μm）所隔開，且板條間殘余奧氏體薄膜的碳含量較高，在室溫下很穩(wěn)定，對(duì)鋼的機(jī)械性能會(huì)產(chǎn)生顯著影響。馬氏體束與束之間以大角度相界面分開，一般為60°或120°角，馬氏體束不超越原奧氏體晶界。同束中的馬氏體條間以小角度晶界面分開。每束內(nèi)還會(huì)有黑白色調(diào)反差，同一色調(diào)區(qū)的板條具有相同位向，稱之為同向板條區(qū)。

2.2 片狀馬氏體

片狀馬氏體主要形成于含碳量較高的鋼中，又稱為高碳馬氏體；因其形成于200℃以下的低溫，故又稱低溫馬氏體；因其精細(xì)（亞）結(jié)構(gòu)為大量孿晶，故又稱其為孿晶馬氏體。這種孿晶在靠近馬氏體片的邊界處消失，不會(huì)穿過馬氏體邊界，而邊界上的亞結(jié)構(gòu)則為復(fù)雜的位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)已查明：馬氏體片的中脊仍是密度更高的極細(xì)孿晶。

片狀的馬氏體的空間形態(tài)為雙凸透鏡狀。在光學(xué)顯微鏡下觀察的乃是截面形狀，因試樣磨面對(duì)每一馬氏體片的切割角度不同，故有針狀、竹葉狀，所以又稱針（竹葉）狀馬氏體，馬氏體片之間不平行，相交成一定角度（如60°、120°）。在原奧氏體晶粒中，首先形成的馬氏體片是貫穿整個(gè)晶粒的，但一般不穿過晶界，只將奧氏體晶粒分割，以后陸續(xù)形成的馬氏體由于受到限制而越來越小。所以片狀馬氏體的最大尺寸取決于原奧氏晶粒大小，原奧氏體晶粒越粗大，馬氏體片越大，反之則越細(xì)。當(dāng)最大尺寸的馬氏體片小到光學(xué)顯微鏡無法分辨時(shí)，便稱為隱晶（或稱為隱針）馬氏體。

片狀馬氏體的基本特征是在一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)形成的第一片馬氏體針較粗大，往往橫貫整個(gè)奧氏體晶粒，將奧氏體晶粒加以分割，使以后形成的馬氏體針大小受到限制，因此針狀馬氏體的大小不一，但其分布有一定規(guī)律，基本上馬氏體按近似60°角分布。且在馬氏體針葉中有一中脊面，含碳量愈高，愈明顯，并在馬氏周圍有殘留奧氏體伴隨。由于針狀馬氏體形成于較低溫度，故自回火現(xiàn)象很弱，在相同試劑浸蝕時(shí)，總是比板條馬氏體顯得明亮。

馬氏體的硬度主要取決于它的含碳量。隨碳含量增加，馬氏體硬度升高，當(dāng)碳含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)0.6％時(shí)，淬火鋼的硬度值接近峰值。當(dāng)碳含量進(jìn)一步增加時(shí)，雖然馬氏體硬度有所升高，但由于殘余奧氏體的含量也增加，會(huì)使鋼的硬度有所下降。合金元素含量對(duì)馬氏體的硬度影響不大，但可以提高它的強(qiáng)度。

2.3 其它形態(tài)馬氏體

（1）隱晶（或隱針）馬氏體

在實(shí)際生產(chǎn)中，高碳鋼或高碳高合金鋼正常加熱淬火時(shí)，由于原始奧氏體晶粒非常細(xì)小，所形成的馬氏體晶體極細(xì)，在光學(xué)顯微下看不出馬氏體針的形態(tài)，稱為隱晶（或隱針）馬氏體。一般中碳鋼快速加熱時(shí)，也會(huì)得到極細(xì)的奧氏體晶粒，淬火后得到極細(xì)的條狀和片狀馬氏體的混合組織，在光學(xué)顯微鏡下也看不出馬氏體形態(tài)特征，也是一種隱晶馬氏體。（2）蝶狀馬氏體

在Fe-Ni合金和Fe-Ni（-Cr）-C合金中，當(dāng)馬氏體在板條狀馬氏體的形成溫度范圍之間的溫區(qū)形成時(shí)，會(huì)出現(xiàn)具有特異形態(tài)的馬氏體，這種馬氏體的立體形態(tài)為“V”形柱狀，其斷面呈蝴蝶狀，故稱為蝶狀馬氏體或多角狀馬氏體。蝶狀馬氏體兩翼的慣習(xí)面為{225}γ，兩翼相交的結(jié)合面為{100}γ。電子顯微鏡觀察表明，蝶狀馬氏體的內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)為高密度位錯(cuò)，無孿晶存在，與母相的晶體學(xué)位向關(guān)系大體上符合K-S關(guān)系。（3）薄片狀馬氏體

在Ms點(diǎn)極低的Fe-Ni-C合金中，可觀察到一種厚度約為3～10μm的薄片狀馬氏體，其立體形態(tài)為薄片狀，與試樣磨面相截呈寬窄一致的平直帶狀，帶可以相互交叉，呈現(xiàn)曲折、分枝等形態(tài)，薄片狀馬氏體的慣習(xí)面為{259}γ，與奧氏體之間的位向關(guān)系為K-S關(guān)系，內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)為{112}α/孿晶，孿晶的寬度隨碳含量升高而減小。平直的帶中無中脊，這是它與片狀馬氏體的不同之處。（4）ε馬氏體

上述各種馬氏體都是具有體心立方（正方）點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的馬氏體（α/）。而在奧氏體層錯(cuò)能較低的Fe-Mn-C（或Fe-Cr-Ni）合金中有可能形成具有密排六方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的ε馬氏體。ε馬氏體呈極薄的片狀，厚度僅為100～300nm，其內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)為高密度層錯(cuò)。ε馬氏體的慣習(xí)面為{111}γ，與奧氏體之間的位向關(guān)系為{111}γ//{0001}ε，<110>γ//<1120>ε。

2.4 影響馬氏體形態(tài)的因素

實(shí)驗(yàn)證明，鋼的馬氏體形態(tài)主要取決于馬氏體形成溫度和過冷奧氏體中碳及合金元素的含量。對(duì)碳鋼而言，隨著鋼中含碳量的增加，條狀馬氏體相對(duì)量減少，片狀馬式體數(shù)量則相對(duì)增加。一般來說，當(dāng)奧氏體含碳量大于1％時(shí)，淬火后幾乎完全是片狀馬氏體；當(dāng)奧氏體中含碳量小于0.2％時(shí)，淬火后幾乎完全是條狀馬氏體。含碳量在0.20～0.40％之間時(shí)，則以條狀馬氏體為主；含碳量在0.40～0.80％之間時(shí)，則為條狀和片狀馬氏體的混合組織。除鈷、鋁以外，多數(shù)合金元素均使Ms點(diǎn)下降，故都增加馬氏體的孿晶傾向。鈷雖提高M(jìn)s點(diǎn)，但卻不能減少馬氏體內(nèi)部的孿晶。

此外，應(yīng)力和變形也能改變馬氏體形態(tài)，在高的靜壓力下，可顯著降低Ms，可在低碳鋼中獲得大片馬氏體。若在Ms點(diǎn)以上不太高的溫度進(jìn)行塑性變形，則會(huì)顯著增加條狀馬氏體的含量。

3.馬氏體的強(qiáng)化機(jī)制

金屬的強(qiáng)化機(jī)制大致可分為固溶強(qiáng)化機(jī)制、第二相強(qiáng)化、形變強(qiáng)化及細(xì)晶強(qiáng)化等。近年來對(duì)馬氏體高強(qiáng)度、高硬度的本質(zhì)進(jìn)行了大量研究，認(rèn)為馬氏體的高強(qiáng)度、高硬度是多種強(qiáng)化機(jī)制綜合作用的結(jié)果。主要的強(qiáng)化機(jī)制包括：相變強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、形變強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化等。

3.1 相變強(qiáng)化

馬氏體相變的強(qiáng)化重慶316L不銹鋼管研究認(rèn)為：在不銹鋼中具有最高硬度的SUS 440(2(13Cr-IC)(640-700[1V)屬于馬氏體系不銹鋼，馬氏體組織的結(jié)構(gòu)非常微細(xì)，而且在其內(nèi)部存在高密度的位錯(cuò)，若使碳過飽和固溶還能提高強(qiáng)度。另方面，經(jīng)過最后的回火處理可以得到碳化物等析出物彌散細(xì)微分布的組織。馬氏體系不銹鋼用固溶碳量和加火處理可以調(diào)整其強(qiáng)度。例如，SUS 420J2(13Cr-O．3C)從i000~C的高溫奧氏體區(qū)急冷時(shí)，發(fā)生固溶0．3％C的馬氏體相變，再經(jīng)回火熱處理就會(huì)使碳化物等析出物呈微細(xì)彌散分布。其強(qiáng)度可達(dá)到約550HV。

3.2 細(xì)晶強(qiáng)化

人們?cè)缂褐谰Я４笮∮绊懡饘購?qiáng)度。鐵素體晶粒大小對(duì)退火的軟鋼屈服強(qiáng)度的影響，可以看出晶粒直徑d與屈服強(qiáng)度間有著直線關(guān)系，晶粒越細(xì)屈服強(qiáng)度越高。這種屈服強(qiáng)度與晶粒大小間的關(guān)系稱霍爾佩琪法則，因變形在晶粒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)在晶界其運(yùn)動(dòng)被阻，所以晶界大量存在的細(xì)晶粒材料，其強(qiáng)度很高。前述的固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化及加工硬化若過分提高強(qiáng)度，則會(huì)使韌性受損。所以，有時(shí)根據(jù)加工、使用條件使強(qiáng)度有一定限制。另一方面，當(dāng)晶粒細(xì)化時(shí)不但不損壞韌性，而且還能提高強(qiáng)度?，F(xiàn)在，對(duì)鋼鐵材料的晶粒細(xì)化的研究非常盛行，并以“超級(jí)金屬的技術(shù)開發(fā)。為題進(jìn)行著開發(fā)，通常不銹鋼的晶粒直徑為數(shù)十微米，但在這些課題中正在研究一種制造方法，使金屬晶粒有1／100到數(shù)百毫微米(nm)，例如，晶粒直徑為300nm的奧氏體系不銹鋼其拉伸強(qiáng)度為1100 N／mm2，約是通常粒徑材料的2倍。為了能在不損害韌性的前提下得到高強(qiáng)度，對(duì)這種方法寄予了很大的希望。在JIS規(guī)定的不銹鋼中存在具有微細(xì)組織的不銹鋼，這是把不同組織復(fù)合的雙相系不銹鋼。SUS329J4L(25Cr—6Ni—3Mo—N)具有在鐵素體母相中分布著島狀?yuàn)W氏體相的組織，由于為復(fù)合組織故各組織很細(xì)微。另外，由于加入了氮使之固溶強(qiáng)化提高了強(qiáng)度，耐點(diǎn)蝕性也得到改善。由于晶粒細(xì)化和固溶強(qiáng)化的復(fù)合作用，使得雙相鋼的屈服強(qiáng)度等強(qiáng)度特性好于奧氏體系和鐵索體系。

3.3 固溶強(qiáng)化

純金屬由于強(qiáng)度低, 很少用作結(jié)構(gòu)材料, 在工業(yè)上合金的應(yīng)用遠(yuǎn)比純金屬廣泛。合金組元溶入基體金屬的晶格形成的均勻相稱為固溶體。純金屬一旦加入合金組元變?yōu)楣倘荏w,其強(qiáng)度、硬度將升高而塑性將降低, 這個(gè)現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化的機(jī)制是: 金屬材料的變形主要是依靠位錯(cuò)滑移完成的, 故凡是可以增大位錯(cuò)滑移阻力的因素都將使變形抗力增大, 從而使材料強(qiáng)化。合金組元溶入基體金屬的晶格形成固溶體后, 不僅使晶格發(fā)生畸變, 同時(shí)使位錯(cuò)密度增加。

結(jié)果表明，在碳含量小于0.4%時(shí)，馬氏體的屈服強(qiáng)度隨碳含量增加而升高；碳含量大于0.4%時(shí)，馬氏體的屈服強(qiáng)度不再增加。這一現(xiàn)象的普遍解釋為，固溶的間隙C 原子處于Fe 原子組成的八面體的中心位置，馬氏體中的八面體為扁八面體（奧氏體中為正八面體），C 原子溶入后形成以C 原子為中心的畸變偶極應(yīng)力場(chǎng)，該應(yīng)力場(chǎng)與位錯(cuò)產(chǎn)生強(qiáng)烈的交互作用，令位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)使馬氏體強(qiáng)度升高。當(dāng)含碳量高于0.4%時(shí)，C 原子間距太近，產(chǎn)生的畸變偶極應(yīng)力場(chǎng)彼此抵消，降低了強(qiáng)化效果。

3.4 形變強(qiáng)化

生產(chǎn)金屬材料的主要方法是塑性加工, 即在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形, 使其具有預(yù)期的性能、形狀和尺寸。在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的塑性變形稱為冷變形。金屬材料在冷變形過程中強(qiáng)度將逐漸升高, 這一現(xiàn)象稱為形變強(qiáng)化。

鋼變形時(shí)給結(jié)晶加上了剪斷應(yīng)力，在位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，給結(jié)晶導(dǎo)入了大量的位錯(cuò)。加工硬化加工軋制和拔絲這種塑性變形使晶體內(nèi)的位錯(cuò)密度增加，是強(qiáng)化鋼的方法。據(jù)重慶304不銹鋼卷板研究證明這種加工硬化作用奧氏體系比鐵素體系大得多。在18Cr-8Ni組成的亞穩(wěn)定奧氏體系，因位錯(cuò)密度增大的硬化和馬氏體的生成(加工引起相變)容易得到高強(qiáng)度。利用加工硬化的材料稱硬化材，其強(qiáng)度可根據(jù)軋制率的變化按H(硬級(jí))、3／4H和1／2H的強(qiáng)度水平劃分，SUS 301(17Cr-TNi)硬化材在家庭電器機(jī)械的壓簧和汽車的引擎墊圈、通信機(jī)械的連接器材等板彈簧制品方面使用非常普及。由加工硬化引起的馬氏體具有磁性，所以SUS 301和SUS 304的硬化材也有磁性。非磁性的彈簧用材料有含高錳的不銹鋼AISl205(17Cr-15Mn-1．5Ni-O．35N)，該鋼是用錳取代了SUS 301中的鎳，由于其性質(zhì)的不同，可以固溶更多的氮。就是說，可以得到前述的固溶強(qiáng)化的效果。在固溶化處理狀態(tài)下SUS 304的硬度約1801tV，而AISl 205的硬度約2701]V，再進(jìn)行加工時(shí)可發(fā)現(xiàn)顯著的加工硬化特性。所有鋼種隨著壓下率增加的同時(shí)，硬度也上升。3.5時(shí)效強(qiáng)化

時(shí)效強(qiáng)化也是馬氏體強(qiáng)化的一個(gè)重要因素，馬氏體相變是無擴(kuò)散相變，但在馬氏體形成后，馬氏體中的碳原子的偏聚（馬氏體自回火）就能發(fā)生，碳原子發(fā)生偏聚（時(shí)效）的結(jié)果，碳含量越高，時(shí)效強(qiáng)化越顯著。

時(shí)效強(qiáng)化是由C 原子擴(kuò)散偏聚釘扎位錯(cuò)引起。因此，如果馬氏體在室溫以上形成，淬火冷卻時(shí)又未能抑制C 原子的擴(kuò)散，則在淬火至室溫途中C 原子擴(kuò)散偏聚已自然形成，而呈現(xiàn)時(shí)效。所以，對(duì)于MS 高于室溫的鋼，在通常淬火冷卻條件下，淬火過程即伴隨自回火。

3.6 亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化

亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化主要指孿晶或?qū)渝e(cuò)的強(qiáng)化作用，其表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)位錯(cuò)與孿晶的彈性交互作用；(2)位錯(cuò)穿過孿晶構(gòu)成滑移軌跡的曲折；(3)孿晶阻擋位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。

應(yīng)當(dāng)指出，孿晶的強(qiáng)化，據(jù)認(rèn)為是由于碳原子在孿晶界面上的偏聚所造成的，其強(qiáng)化作用的貢獻(xiàn)與鋼的含碳量關(guān)系密切：當(dāng)碳含量小于0.3%時(shí)，馬氏體的強(qiáng)化主要寄托于間隙原子的固溶強(qiáng)化；當(dāng)碳含量為0.3%-0.6%時(shí)，馬氏體強(qiáng)度的提高除得益于固溶強(qiáng)化外，還可有孿晶和位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化貢獻(xiàn)；當(dāng)碳含量大于0.6%時(shí)，孿晶的強(qiáng)化作用顯得很弱。

4.馬氏體相變

4.1.1馬氏體相變概念

馬氏體（M）是碳溶于α-Fe的過飽和的固溶體，是奧氏體通過無擴(kuò)散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。其比容大于奧氏體、珠光體等組織，這是產(chǎn)生淬火應(yīng)力，導(dǎo)致變形開裂的主要原因。馬氏體最初是在鋼（中、高碳鋼）中發(fā)現(xiàn)的：將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。4.1.2馬氏體概念提出

馬氏體這一概念最先由德國冶金學(xué)家Adolf Martens(1850-1914)于19世紀(jì)90年代在一種硬礦物中發(fā)現(xiàn)。奧氏體中含碳量≥1%的鋼淬火后，馬氏體形態(tài)為片狀馬氏體，當(dāng)奧氏體中含碳量≤0.2%的鋼淬火后，馬氏體形狀基本為板條馬氏體。馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)為體心四方結(jié)構(gòu)（BCT）。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織。目前廣泛地把基本特征屬馬氏體相變型的相變產(chǎn)物統(tǒng)稱為馬氏體。

4.2 馬氏體相變特征

馬氏體轉(zhuǎn)變的一般定義為：過冷奧氏體以較快的速度冷卻，抑制其擴(kuò)散性分解，在較低的溫度下發(fā)生的無擴(kuò)散型相變稱為馬氏體相變。其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

1）馬氏體相變是無擴(kuò)散相變。馬氏體相變時(shí)沒有穿越界面的原子無規(guī)行走或順序跳躍，因而新相（馬氏體）承襲了母相的化學(xué)成分、原子序態(tài)和晶體缺陷。馬氏體相變時(shí)原子有規(guī)則地保持其相鄰原子間的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行位移，這種位移是切變式的。原子位移的結(jié)果產(chǎn)生點(diǎn)陣應(yīng)變(或形變)。這種切變位移不但使母相點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)改變，而且產(chǎn)生宏觀的形狀改變。

2）產(chǎn)生表面相變時(shí)浮突。馬氏體形狀改變使先經(jīng)拋光的試樣表面形成浮突。馬氏體形成時(shí)，與馬氏體相交的表面上發(fā)生傾動(dòng)，在干涉顯微鏡下可見到浮突的高度以及完整尖銳的邊緣。

3）新相(馬氏體)和母相之間始終保持一定的位向關(guān)系。馬氏體相變時(shí)在一定的母相面上形成新相馬氏體，這個(gè)面稱為慣習(xí)（析）面，它往往不是簡單的指數(shù)面，如鎳鋼中馬氏體在奧氏體(γ)的{135}上最先形成。馬氏體形成時(shí)和母相的界面上存在大的應(yīng)變。為了部分地減低這種應(yīng)變能，會(huì)發(fā)生輔助的變形，使界面改變。由于馬氏體相變時(shí)原子規(guī)則地發(fā)生位移，使新相(馬氏體)和母相之間始終保持一定的位向關(guān)系。

4）馬氏體相變具有可逆性。當(dāng)母相冷卻時(shí)在一定溫度開始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，把這溫度標(biāo)作Ms,加熱時(shí)馬氏體逆變?yōu)槟赶啵_始逆變的溫度標(biāo)為As。

5）馬氏體轉(zhuǎn)變是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)完成的。當(dāng)奧氏體到達(dá)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度（Ms）時(shí)，馬氏體轉(zhuǎn)變開始產(chǎn)生，母相奧氏體組織開始不穩(wěn)定。在Ms以下某溫度保持不變時(shí)，少部分的奧氏體組織迅速轉(zhuǎn)變，但不會(huì)繼續(xù)。只有當(dāng)溫度進(jìn)一步降低，更多的奧氏體才轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。最后，溫度到達(dá)馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度Mf，馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束。

4.3 馬氏體相變熱力學(xué)

馬氏體相變熱力學(xué)研究的主要任務(wù)在于理論上求出材料開始發(fā)生馬氏體相變的溫度MS。這個(gè)溫度不但是制定材料熱處理工藝的一個(gè)主要參數(shù)，也往往表征材料經(jīng)淬火后的性能如脆性。馬氏體相變熱力學(xué)的研究不但揭示材料相變（以及由此而引發(fā)的內(nèi)部組織改變和性能改變）的一些自然規(guī)律，解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更重要的是為新材料的成分設(shè)計(jì)和加工工藝設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。鐵基合金馬氏體相變熱力學(xué)在40年代已具雛形，但不能由熱力學(xué)直接計(jì)算出MS；銅基合金馬氏體相變的熱力學(xué)問題僅在1979年略為涉及，很不成熟。近10年來我們對(duì)鐵基合金和銅基合金馬氏體相變熱力學(xué)研究取得了重要的發(fā)展，可由熱力學(xué)計(jì)算出鐵碳合金、鐵合金（如Fe-Ni）、三元合金鋼（如Fe-Ni-C）、多元合金鋼以及銅基合金（如Cu-Zn）的MS，并與實(shí)驗(yàn)值很好符合。還能預(yù)測(cè)（實(shí)驗(yàn)方法目前還無法勝任的）鋼經(jīng)滲碳后在滲層中不同部位的MS（以及殘余奧氏體的含量），以及銅合金在熱彈性馬氏體相變中，母相原子的有序狀態(tài)對(duì)MS的影響。對(duì)于鐵基合金中，面心立方奧氏體變?yōu)轶w心立方（或四方）馬氏體熱力學(xué)研究，以往由于對(duì)非化學(xué)自由能項(xiàng)估算困難，以致不能成功地由熱力學(xué)直接求得MS，幾十年來這項(xiàng)研究停滯不前。根據(jù)新近研究結(jié)果，提出非化學(xué)自由能以母相的屈服度和馬氏體內(nèi)儲(chǔ)存能（后果幾乎為常數(shù)項(xiàng)）為參數(shù)；改進(jìn)和發(fā)展了熱力學(xué)模型（包括Fisher模型、KRC模型以及中心原子模型），得到了滿意的結(jié)果。對(duì)B-Cu基合金的研究，解決了有序化熱力學(xué)，利用相圖或原子間交換作用可建立規(guī)則溶液模型，奠定了熱彈性馬氏體相變熱力學(xué)的基礎(chǔ)。發(fā)展了Cu-基合金馬氏體相變中測(cè)定非化學(xué)自由能的實(shí)驗(yàn)方法，豐富了相變學(xué)科的內(nèi)容，也對(duì)發(fā)展和應(yīng)用形狀記憶材料大有裨益。國內(nèi)外研究工作得出Cu-Zn-Al在略低于MS等溫時(shí)，會(huì)形成所謂“等溫馬氏體”。經(jīng)證明，這絕不是等溫馬氏體，而是在等溫母相的有序態(tài)改變，是MS不斷升高，繼續(xù)形成變溫馬氏體。通過熱力學(xué)計(jì)算可直接求出工程界所需要的MS，判別和解釋現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，以及定量預(yù)測(cè)不同淬火態(tài)時(shí)MS的變化。這些對(duì)銅基形狀記憶合金的成分設(shè)計(jì)、熱處理工藝的制定至關(guān)重要。

4.4 馬氏體相變晶體學(xué)

40年來馬氏體相變晶體學(xué)表象理論被廣泛應(yīng)用，它對(duì)Au-Cd合金及鐵基的（3,10,15）馬氏體中馬氏體相變晶體學(xué)參數(shù)的預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)值相符，這證明了理論的正確性；但對(duì)Cu-Zn和Cu-Al-Ni合金則需加以發(fā)展。我們應(yīng)用W-L-R理論于Cu-Zn-Al合金，求得其熱彈性馬氏體的慣習(xí)面為（1,7.71,9.32）與實(shí)驗(yàn)值（1,6.88，7.90）相差僅1.6°，吻合得較好，證明原始的表象理論有其生命力。馬氏體相變過程中，新、舊相之間具有對(duì)稱聯(lián)系。在Cu-Zn-Al形狀記憶合金中的對(duì)稱關(guān)系，應(yīng)嘗試以群倫計(jì)算Cu-Zn-Al合金中馬氏體的變態(tài)數(shù)。群論對(duì)馬氏體相變晶體學(xué)的應(yīng)用還有待延伸和深化。

5.總結(jié)

馬氏體從其誕生到至今已有多年的歷史，但人們對(duì)馬氏體相變的認(rèn)識(shí)還不夠深入，有很多問題亟待解決。最近，將由科學(xué)出版社出版劉宗昌等人的專著《馬氏體相變》一書涉及的內(nèi)容包括金屬整合系統(tǒng)，相變過程中原子的移動(dòng)方式，相變熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)組織學(xué)晶體學(xué)，相變機(jī)制，性能及淬火應(yīng)用等該書采用繼承與創(chuàng)新相結(jié)合的方法，綜合國內(nèi)外的最新研究成果，補(bǔ)充完善更新內(nèi)容，以適應(yīng)建設(shè)21世紀(jì)創(chuàng)新型社會(huì)，由于馬氏體相變應(yīng)用有重要的前景，科學(xué)界應(yīng)當(dāng)繼續(xù)給予關(guān)注，不斷提高我國相變研究工作發(fā)展我國材料科學(xué)。

參考文獻(xiàn)

［1］徐祖耀． 馬氏體相變與馬氏體［M］． 北京: 科學(xué)出版社，1980． ［2］陳景榕，李承基． 金屬與合金中的固態(tài)相變［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，1997．

［3］徐祖耀，馬氏體相變與馬氏體(第2版)［M］． 北京: 科學(xué)出版社，1999． ［4］劉宗昌．馬氏體切變學(xué)說的評(píng)價(jià)［J］． 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27(4):293-300．

［5］劉宗昌，王海燕，任慧平． 再評(píng)馬氏體相變的切變學(xué)說［J］． 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(2):99-105．

［6］劉宗昌，計(jì)云萍，林學(xué)強(qiáng)，等． 三評(píng)馬氏體相變的切變機(jī)制［J］． 金屬熱處理，2010，35(2):1-6．

［7］劉宗昌，計(jì)云萍，王海燕，等． 四評(píng)馬氏體相變的切變機(jī)制［J］． 金屬熱處理，2011，36(8):63-66．

［8］劉宗昌，任慧平，王海燕． 奧氏體形成與珠光體轉(zhuǎn)變［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，2010． ［9］劉宗昌，計(jì)云萍，段寶玉，等． 板條狀馬氏體的亞結(jié)構(gòu)及形成機(jī)制［J］．材料熱處理學(xué)報(bào)，2011，32(3):56-62．

［10］劉宗昌，計(jì)云萍，任慧平． 馬氏體相變形核機(jī)制的研究［J］． 科技成果管理與研究，2011，(2):48-51．

［11］程曉農(nóng)，戴啟勛，邵紅紅． 材料固態(tài)相變［M］． 北京: 化學(xué)工業(yè)出版

社，2006 ［12］姜越，尹鐘大，朱景川，李明偉.超高強(qiáng)度馬氏體時(shí)效鋼的發(fā)展[J].特殊鋼，2004,25(2):1-5.［13］張慧杰，李鴻美.高強(qiáng)度超低碳馬氏體鋼的強(qiáng)化機(jī)理[J].上海金屬，2010,32(2):42-45.

第五篇：互式電子白板應(yīng)用于課堂教學(xué)的作用和意義

互式電子白板應(yīng)用于課堂教學(xué)的作用和意義

交互式電子白板可以將傳統(tǒng)的黑板和現(xiàn)代多媒體技術(shù)有效地結(jié)合在一起，巧妙地構(gòu)思課堂，靈活地創(chuàng)新課堂教學(xué)，解決了PowerPoint、Flash或Author ware等課件中難以實(shí)現(xiàn)的交互問題，真正實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的互動(dòng)。

一、交互式電子白板簡化功能，優(yōu)化教學(xué)過程：

1、脫離傳統(tǒng)教學(xué)制約，化遠(yuǎn)為近；

2、克服以往媒體功能單一，畫龍點(diǎn)睛；

3、拓寬獲取信息領(lǐng)域，化少為多。

二、巧借媒體，將活力注入課堂：

1、課堂上動(dòng)手演示，品悟教學(xué)內(nèi)容;

2、溝通課堂內(nèi)外，增強(qiáng)自主探究;

三、運(yùn)用媒體，師生互動(dòng)機(jī)會(huì)增多：

1、電子白板的使用促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

2、電子白板的使用提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

交互式電子白板現(xiàn)代多媒體教學(xué)平臺(tái)

黑板、講臺(tái)、粉筆是我們傳統(tǒng)教學(xué)的索引。黑板信息有著呈現(xiàn)的過程慢、信息量小，不能即時(shí)呈現(xiàn)各種圖表、動(dòng)態(tài)畫面、和不能長期保存等的缺點(diǎn)，給我們的教學(xué)帶來了很大的麻煩。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體進(jìn)入了我們的教室，極大地豐富了課堂教學(xué)，有效地提高了課堂教學(xué)效率和學(xué)生接受信息的速度。但是黑板與多媒體的并存，使得信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)不能很好的整合。為此，我們又引進(jìn)了新的信息技術(shù)——電子白板。交互式電子白板是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，集軟硬件系統(tǒng)、資源系統(tǒng)的平臺(tái)，整合了電子、感應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，將傳統(tǒng)的黑板和現(xiàn)代多媒體技術(shù)有效地結(jié)合在一起，可直接在白板上進(jìn)行電腦操作。走進(jìn)課堂教學(xué)中,只需電腦、投影機(jī)、交互式電子白板和相應(yīng)軟件,將傳統(tǒng)的黑板、投影儀、電腦整合，即可構(gòu)成完整的白板教學(xué)平臺(tái)。利用交互式電子白板可以巧妙地構(gòu)思課堂，靈活地創(chuàng)新課堂教學(xué)，解決了PowerPoint、Flash或Author ware等課件中難以實(shí)現(xiàn)的交互問題，真正實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的互動(dòng)。自由、熱情、精彩、生動(dòng)的課堂氛圍，充分激發(fā)了學(xué)生的參與感，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性得到了極大的提高，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量。

我校班級(jí)配置交互式電子白板已有三年了，在這三年運(yùn)用電子白板教學(xué)中使我感受到電子白板給我們的教學(xué)生涯帶來了很大的不同，電子白板已經(jīng)成為我們不可或缺的教學(xué)工具。下面淺談一下使用交互式電子白板教學(xué)的體會(huì)。

一、交互式電子白板簡化功能，優(yōu)化教學(xué)過程。

1、脫離傳統(tǒng)教學(xué)制約，化遠(yuǎn)為近。

在應(yīng)用電子白板的教室，教師只要在白板邊就可用電子白板所配備的書寫筆在白板上操作電腦，還可用筆自由書寫，直接使用板擦，隨便涂改。輕松實(shí)現(xiàn)了在白板上書寫、在電子文檔上標(biāo)注、在白板上遠(yuǎn)距離操作電腦等功能，脫離鼠標(biāo)對(duì)教師行動(dòng)的制約。同時(shí)學(xué)生也可以輕松學(xué)會(huì)利用書寫筆，讓教學(xué)在課堂中實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。教師還可以隨意對(duì)投射到白板上的任何畫面進(jìn)行注釋講解，用書寫筆實(shí)現(xiàn)在白板上的無痕書寫與圖畫，書寫筆可以任意選擇顏色、調(diào)節(jié)粗細(xì)、透明度，不用直尺、三角板、圓規(guī)等工具就可以輕松畫出各種漂亮的圖形。如果放到我們過去普通的教學(xué)設(shè)施中，做到這一點(diǎn)就需要準(zhǔn)備大量的工具，準(zhǔn)備工作就比較繁雜，而且耗費(fèi)了所謂的“三尺講臺(tái)”大量的空間。電子白板的這一功能就是對(duì)傳統(tǒng)的黑板+粉筆教學(xué)模式的重大改進(jìn)，輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)的主流手段。

2、克服以往媒體功能單一，畫龍點(diǎn)睛。

作為老師在上課時(shí)總害怕自己的書寫不夠工整、規(guī)范，讓學(xué)生看了很不好意思，但是電子白板所具有的識(shí)別功能可將手寫體自動(dòng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)體展現(xiàn)給學(xué)生，它的這一功能就為我們解決了這一尷尬；照相機(jī)功能可以捕捉任何軟件、任意文件的全部或局部畫面，并且可照到當(dāng)前工作簿、新的工作簿、鏈接、圖庫、剪貼板，需要的時(shí)候隨時(shí)調(diào)用；導(dǎo)出功能可以將書寫內(nèi)容轉(zhuǎn)換成HTML、PPT等文件格式，根據(jù)需要運(yùn)行。轉(zhuǎn)換功能，互動(dòng)式多功能電子白板具有工作簿，工作簿的頁可以任意翻頁或選取其中任意一頁。工作簿與計(jì)算機(jī)桌面，也可以隨時(shí)、任意相互轉(zhuǎn)換；特殊功能具有放大、縮小、聚光、上下、左右拉屏的功能。這些功能的使用使我們的教學(xué)變得更豐富，更具靈活性。

3、拓寬獲取信息領(lǐng)域，化少為多。

應(yīng)用軟件具有強(qiáng)大的庫功能，常用的背景庫、注釋庫、頁庫、鏈接庫等等，內(nèi)容非常豐富，涉及領(lǐng)域非常廣，其內(nèi)容可任意添加或刪除。同時(shí)我們可以根據(jù)自己的需要自己把創(chuàng)造的材料存入庫中，日久天長的積累能為教學(xué)提供更多的素材。需要時(shí)信手拈來，及時(shí)而又豐富的為教學(xué)提供方便。

二、巧借媒體，將活力注入課堂。

利用白板教學(xué)可以達(dá)到誘發(fā)和增強(qiáng)學(xué)生的審美感悟能力，能夠使學(xué)生在有益身心健康和積極愉快的求知?dú)夥罩?，獲取到知識(shí)的營養(yǎng)，獲得了美的享受和情感上的共鳴，贏得教的輕松，學(xué)得開心的教育效果。精心利用白板功能設(shè)計(jì)電教教案，從內(nèi)容安排和媒體形式上不斷給學(xué)生以新鮮感，學(xué)生就能帶著一種高漲的、激動(dòng)的情緒從事學(xué)習(xí)與思考，體會(huì)到創(chuàng)造的樂趣，這樣就誘發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使得我們的課堂更具感染力。

1、動(dòng)手演示，品悟教學(xué)內(nèi)容。

各種教材中，不可能每篇課文都富有生動(dòng)的情節(jié)性，有的是介紹一種常識(shí)，有的則寓理于文。表面看來，這類課文平凡無奇，學(xué)起來就會(huì)感到枯燥乏味。針對(duì)這種教材和學(xué)生感知的實(shí)際，恰如其分地運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)，無疑將成為學(xué)生渴求知識(shí)好奇之火的助燃劑。例如在教學(xué)《蝙蝠和雷達(dá)》這一課時(shí)，我運(yùn)用動(dòng)態(tài)的課件，結(jié)合演示和講解，揭示了蝙蝠飛行的原理后，又要求學(xué)生自己動(dòng)手演示“飛機(jī)夜航，追擊敵機(jī)”課件。學(xué)生很快明白“夜航機(jī)上的雷達(dá)相當(dāng)于蝙蝠的嘴和耳朵。雷達(dá)通過天線，發(fā)出無線電波，遇到敵機(jī)這個(gè)障礙物，無線電波就反射回來，顯示在熒光屏上，飛機(jī)收到信號(hào)就可以對(duì)敵機(jī)作出反應(yīng)──打得它有來無回。”

2、溝通課堂內(nèi)外，增強(qiáng)自主探究。

隨著家用電器的普及，電教手段得到更廣泛的運(yùn)用，溝通了課內(nèi)與課外的聯(lián)系。教師不但可以將課件PPT直接拷貝給同學(xué)在課后繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且可以通過電子白板的保存功能，將教學(xué)課程中對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行的批注和修改及各種新的書寫頁面保存為PPT文擋，不但教師能在今后的課件進(jìn)行修改，同學(xué)也能通過這樣的PPT對(duì)教學(xué)的內(nèi)容有更深刻的了解。

三、運(yùn)用媒體，師生互動(dòng)提高

1．電子白板的使用促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。（1）電子交互白板不同于其他教學(xué)多媒體的主要區(qū)別在于白板的交互性。電子交互白板技術(shù)為課堂互動(dòng)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)提供了技術(shù)可能和方便，為建立以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的課堂教學(xué)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的多媒體課件更多的是演示功能，課件在演示過程中學(xué)生無法參與，因?yàn)檎n件的內(nèi)容無法更改。而用白板技術(shù)制作的“課件”為師生在教學(xué)過程中的互動(dòng)和參與提供了極大的方便。整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生可以更改、充實(shí)教師原先的“課件”內(nèi)容，不管是學(xué)生對(duì)知識(shí)的正確理解，還是錯(cuò)誤的回答，只要在白板上操作，白板系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存這些寶貴的資料，從而生成每個(gè)教師每堂課的個(gè)性化的“課件”，并且，成為教師以后教學(xué)的重要資源。（2）電子交互白板為資源型教學(xué)活動(dòng)提供技術(shù)支撐。有效地利用教學(xué)資源是熟練應(yīng)用白板技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。白板系統(tǒng)為每個(gè)學(xué)科準(zhǔn)備了大量的學(xué)科素材，但不是現(xiàn)成的、固定的課件，教師必須根據(jù)自己特定的教學(xué)設(shè)計(jì)和目標(biāo)，應(yīng)用資源庫中的素材形成自己的教案，白板技術(shù)使教師應(yīng)用資源庫中的資源自我生成數(shù)字化教案的過程變得非常方便。并且，由于白板系統(tǒng)兼容微軟的各種軟件應(yīng)用，所以，教師還可以在白板上直接上網(wǎng)尋找課程資源。（3）白板操作系統(tǒng)擴(kuò)展、豐富了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)多媒體的工具功能，更加提高了視覺效果。比如，白板操作工具中獨(dú)有的拖放功能、照相功能、隱藏功能、拉幕功能、涂色功能、匹配功能、即時(shí)反饋功能等，更加提高了視覺效果，更加有利于激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生多元智能積極參與學(xué)習(xí)過程。（4）提高教學(xué)效益，使教學(xué)的計(jì)劃性更強(qiáng)。教師不僅用白板授課，同時(shí)白板也是教師備課的好幫手。教師可以把整個(gè)白板上的教學(xué)過程儲(chǔ)存在自己的文件夾中，成為自己學(xué)科教學(xué)的電子檔案和課程資源，成為教師今后授課、總結(jié)和反思等促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的資源基礎(chǔ)。（5）電子交互白板有利于教師開展團(tuán)隊(duì)教學(xué)研究。有研究表明，如果教師在應(yīng)用白板教學(xué)方面組成教學(xué)研究小組，共同探討白板教學(xué)方法及策略，這樣的團(tuán)隊(duì)教學(xué)研究方式比教師自己孤立的白板教學(xué)，更有利于促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

2．電子白板的使用提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。（1）提高學(xué)生的注意力和理解力。相對(duì)于傳統(tǒng)的黑板教學(xué)，白板的視覺效果，比如色彩、隱藏、動(dòng)畫等多種教學(xué)功能，能夠極大地吸引學(xué)生的注意力，并利用多元智能理論，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。尤其是學(xué)習(xí)一些比較抽象的知識(shí)和概念時(shí)，白板為學(xué)生提供了多種分析和解決問題的方法和思路。（2）便于學(xué)生復(fù)習(xí)以往的知識(shí)內(nèi)容并促進(jìn)學(xué)生掌握新知識(shí)。由于白板可以記錄教師以往授課內(nèi)容和過程（包括學(xué)生的學(xué)習(xí)過程），有利于學(xué)生鞏固和回憶舊知識(shí)及概念，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)。（3）有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生在課堂上主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和參與性。有研究表明，由于白板教學(xué)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和師生、生生的互動(dòng)，使原來課堂教學(xué)中學(xué)生不注意聽講、做小動(dòng)作、隨意說話等現(xiàn)象大大減少，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)自信心。

總之，交互式電子白板為新課程改革提供了一種新型的教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)。教師利用交互白板以更感性、更直接的方式授課，學(xué)生也可以積極地參與到教學(xué)過程中，大大提高了師生交互的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造性思維能力，發(fā)揮了教師的教學(xué)潛能，促進(jìn)了教師的專業(yè)化發(fā)展。以交互式電子白板為媒介的教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中有著其他教學(xué)模式無可比擬的優(yōu)勢(shì)，具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ殉蔀椴豢苫蛉钡慕虒W(xué)工具。