0551614102 马驰.docx

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专业实习报告

题目：

材料科学与工程专业实习

院　　系：

材料工程学院

学号：

051614102

姓名：

马驰

授课教师：

孔海娟王博

完成时间：

2017年7月4日

目录

1.实习目的····························································2

2.单位参观

2.1上海凯虹科技电子有限公司·······································1

2.2台湾积体电路（中国）制造股份有限公司···························3

2.3上海材料研究所·················································4

2.4上海产业技术研究院—3D打印技术创新中心••••••••••••••••••••••••10

2.5东华大学••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12

3.技术讲座

3.1关于非晶合金和材料永磁性的研究••••••••••••••••••••••••••••••••••15

3.2关于LED发光原理以及当今LED产业介绍••••••••••••••••••••••••••••19

4.总结与心得

4.1实习总结·······················································21

4.2实习心得·······················································22

材料科学与工程专业实习报告

马驰051614102

1.实习目的

通过专业实习这门课程，了解材料在市场上的发展地位与未来行情，使学生对本专业有更加清楚与全面的看法与定位，为将来发展起到一定的导向作用

2.单位参观

2.1上海凯虹科技电子有限公司

时间：

2017年6月22日

地点：

上海市松江区松江出口加工区

（1）单位简介

美国DIODES公司，生产表面贴装型（SMD）之功率分离器及集成电路产品，半导体功能模块，多芯片组合封装，裸装芯片封装，大功率器件封装，销售公司自产产品并提供售后技术服务

（2）实习内容

本次去到凯虹科技电子有限公司，通过其人事部主任的讲解，了解凯虹科技的主要生产对象以及生产流程，了解其商品市场以及封装及材料将来贸易市场以及市场需要，凯虹科技通过其广泛的市场销路以及内部技术实力，在国内外市场都占有一定的比重。

凯虹科技工厂拥有优秀的技术性人才和先进的生产设备，通过合理地管理以及对产品的严格要求而形成一条快捷地生产工艺流水线，每台机器都有每台机器的专门的工作范围，形成高速，优质的封装工艺。

（3）小结

通过良好的生产工艺流程加上优秀的工作生产人员，配以合理的企业管理模式，生产高端，中高端产品，面向广阔的市场加工出售，电子封装及材料科学在世界市场上的应用前景相当可观，带队的人员向我们介绍了各种机型和机器运作原理了，产品加工流程，企业对高科技人才的需求任然很大，这意味着，高技术人才在市场上的价值任然很高。

2.2台湾积体电路（中国）制造股份有限公司

时间：

6月22

地点：

上海市松江区文翔路4000号

（1）单位简介

台积公司成立于1987年，是全球首创专业积体电路制造服务的公司。

身为专业积体电路制造服务业的创始者与领导者，台积公司在提供先进的晶圆制程技术与最佳的制造效率上已建立声誉。

自创立开始，台积公司即持续提供客户最先进的技术及台积公司TSMCCOMPATIBLE®设计服务。

台积公司藉由与每个客户所建立的坚实的伙伴关系，稳定地创造了强而有力的成长。

全球的IC供货商因信任台积公司独一无二的尖端制程技术、先锋设计服务、制造生产力与产品质量，将其产品交予台积公司生产。

台积公司为约449个客户提供服务,生产超过9,275种不同产品，被广泛地运用在计算机产品、通讯产品与消费类电子产品等多样应用领域。

2016年，台积公司所拥有及管理的产能超过1,000万片十二吋晶圆约当量。

台积公司在台湾设有三座先进的十二吋超大型晶圆厂（Fab12,14&15）、四座八吋晶圆厂（Fab3,5,6&8）和、一座六吋晶圆厂（Fab2），和两座后段封测厂（advancedbackendfab1and2），并拥有二家海外子公司WaferTech美国子公司、台积电（中国）有限公司及其它转投资公司之八吋晶圆厂产能支持。

台积公司的全球总部位于台湾新竹科学园区，在北美、欧洲、日本、中国大陆、南韩、印度等地均设有子公司或办事处，提供全球客户实时的业务和技术服务；台积公司股票在台湾证券交易所上市，股票代码为2330，另有美国存托凭证在美国纽约证券交易所挂牌交易，股票代号为TSM。

台积电（上海）有限公司办公室地址位于交通便利的上海松江上海市松江区小昆山镇打铁浜村（邮编：

201613）（行政区号：

310117），注册资本为37100（万元），公司成立以来发展迅速，业务不断发展壮大，我公司主要经营线宽０．３５微米及以下大规划集成电路生产及光掩膜之制造，针测，封装，测试及其相关服务，与集成电路有关的开发，设计服务，技术服务与咨询，销售公司自产产品并提供技术售后服务（涉及许可经营的凭许可证经营），，我公司与多家上海松江集成电路厂黄页零售商和代理商建立了长期稳定的合作关系，品种齐全、价格合理，企业实力雄厚，重信用、守合同、保证产品质量，以多品种经营特色和薄利多销的原则，赢得了广大客户的信任，公司始终奉行“诚信求实、致力服务、唯求满意”的企业宗旨，全力跟随客户需求，不断进行产品创新和服务改进。

（2）实习内容

首先由台积电工作人员讲解介绍台积电所从事的方向与范围，其公司特色鲜明，主打高端中高端企业电子零件产出，由第一方提供资料数据，由台积电产出电子产品，整个公司运营时遵守严格的保密制度，为客户产品资料不外泄做保障。

其后由内部工作人员带领我们参观公司内部，其中内敛高雅的环境设计给人以简洁菁英之感，其中设有健身房，按摩间，空中花园等一些列设施以供员工休息减压，台积电与多家上市企业有商务合作，有及其丰富的商贸链，其企业销售量位居世界第一。

（3）小结

作为一家企业来讲，他能在某方面达到世界前列，其掌握的技术本领定然是不低，再辅之以丰富的产业链与广泛的商务合作关系，其公司的发展前景也非常的好，台积电在上海分公司是其十几年期的外拓手段，上海作为国家一线城市，有其地理环境的优越性和对外贸易销售的优越性，为台积电的未来发展打下基础。

其电子封装，针测以及集成电路的生产制造都有宝贵的经验，是一家很优秀的上市公司。

2.3上海材料研究所

时间：

6月28

地点：

上海市虹口区邯郸路99号

（1）单位简介

上海材料研究所（SRIM）源于1946年成立的“材料性能试验室”，随着新中国工业的崛起和发展而得到同步壮大。

至上世纪九十年代，己成为我国机械工业工程材料技术的核心研发机构。

上世纪末，在深化科技体制改革推动下，其发展成为上海市新材料高科技企业；上海市工程材料技术骨干研发机构和公正、权威的第三方材料检测机构。

上海材料研究所以产业发展的重大需求为导向,每年承担和完成一批国家和上海市以及企业委托的新材料科技攻关项目,通过自主创新,在工程材料主要领域,如特种金属材料、高分子及其复合材料、工程陶瓷材料、硬质合金及粉末冶金材料以及消能减振材料及技术等,开发了大量的工程新材料及应用的关键技术,为产业竞争力的提升和重大工程建设提供了重要的技术支撑。

其以市场需求为牵引,建设了多条新材料制品批量生产线,实施精品战略,形成了具有自主知识产权高技术新材料产品近百种,广泛应用于机械、汽车、航空航天、船舶、信息、建筑等产业及国防建设。

一些高端产品已占国内市场主导地位,并参与了国际市场竞争

其着力发展工程材料创新开发支撑体系,建设了以材料组成和性能检测、零部件无损质量评定和失效分析为依托的材料技术服务“平台”和服务链,其检测资质的权威性、检测结果的公正性可靠性、服务面的广泛性以及现代技术服务的深度等均居全国前列。

其以推进工程材料行业技术进步为己任,已成为汇聚科技资源技术开发组织和中心,如“上海市工程材料应用评价重点实验室”、“上海失效分析与安全评估中心”“上海市消能减震工程技术研究中心”等,的依托单位;一批学术团体和标委会,如中国机械工程学会理化检验分会、无损检测分会和材料分会以及全国无损检测标准化技术委员会等,的秘书处挂靠单位;并编辑出版“机械工程材料”“理化检验”“无损检测”等多种专业技术刊物。

在新世纪中，上海材料研究所将坚持“创新驱动,转型发展”的发展战略；秉承“严谨求实，勤奋创新”的治所理念，深化改革，创新发展。

以质量求生存、以规范促和谐，在攻坚克难中追求卓越。

（2）实习内容

由引导员带领我们参观上海材料研究所的金相研究，力学，以及其他材料方面的知识，介绍各种仪器设备的使用方法与原理。

主要介绍了一下仪器如下

设备1（用于金相分析）设备2（用于力学分析）

金相分析仪器

原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪介绍

砂磨机金相分析仪器

电感耦合等离子体发射光谱仪说明X射线衍射仪

金属成分测试力学性能测试

金相分析力学测试

拉压测试拉压测试

（3）实习内容

通过各个工作人员的详细介绍，我们了解到上海材料研究所的强大综合能力，以及其广泛的研究范围，为材料科学研究人员提供了良好的研究环境与设施，是材料研究的好去处。

2.4上海产业技术研究院—3D打印技术创新中心

时间：

6月23

地点：

上海市浦东新区康桥路66号

（1）单位简介

2012年8月22日，上海产业技术研究院成立大会顺利召开。

全国政协副主席、科学技术部部长万钢发来贺信，时任上海市委副书记殷一璀为上海产业技术研究院揭牌，副市长沈晓明到会并讲话。

上海产业技术研究院的成立是贯彻落实全国和上海市科技创新大会精神的一项重要举措,也是上海市委、市政府增强共性技术研发与服务，建立健全应用技术创新体系的一项重要部署，是实现率先提高自主创新能力、实现创新转型和产业升级，以及进一步深化科技体制机制改革的迫切需要。

上海产业技术研究院将在创建科研合作平台、加快成果应用和转化，以及实现科技体制机制创新上跨出坚实的步伐。

上海产业技术研究院的使命是“为共性技术研发、成果转化和产业引领提供统筹、支撑、服务的平台”。

如果把科技创新形象地比喻为一项4*100米接力赛跑，科学发现和机理验证是第一棒，技术形成和原型实验是第二棒，应用转化形成生产技术是第三棒，产业化和商品化是第四棒。

上海产业技术研究院则定位为“第三棒”，即作为组织者和行动载体，推动共性技术的研发，推动科技成果的转化、推动商业模式的创新。

上海产业技术研究院的理念是“开放创新、服务产业”。

开放创新：

上海产业技术研究院是非营利性科技研发与服务机构，不设围墙，向社会开放创新资源，吸引社会各界创新人才、思想、资本等共同参与创新，分享智慧，共享成果。

服务产业：

上海产业技术研究院把为产业发展提供技术引领和支撑服务作为价值取向。

通过开展产业共性技术研发，解决产业链缺失环节、关键环节上的技术需求，提升传统产业升级；通过新型产业技术的研发和服务，发展战略性新型产业。

战略咨询：

研判国内外产业技术发展态势，制订产业技术发展战略、规划和路径，为政府部门提供咨询意见。

开展技术情报市场分析工作，为企业、科研机构、投资界等提供行业咨询服务。

联合研发：

组织产、学、研、用、金等各方资源,联合开展平台建设和项目研发。

联合研发的组织形式包括：

依托上海产业技术研究院，即主要依托其专业技术研发实体组织实施；引入上海产业技术研究院，即以项目方式引进创新研发团队，开展集中技术攻关，项目完成后创新团队可选择“去”和“留”，实现人才的柔性流动；上海产业技术研究院委托，即通过委托合同的方式，公开择优，选择上海产业技术研究院以外的机构协助研发。

成果转化：

通过“与用户一起创新”以及商业模式创新等各种手段，加强科技金融合作，或孵化企业，或知识产权转让，促进共性技术转移和扩散。

组织架构

（2）实习内容

由研究员工作人员带领我们参观了3D打印技术所使用的各类仪器以及是成型工艺,工作原理以及各个设备的优缺点,详细介绍了3D打印技术在现今社会所处地位以及各方面的应用,可以广泛应用于生产生活,医学研究以及艺术加工,复杂工艺成型等各个方面,虽然有其不成熟,不完善的地方,但不可否认3D打印技术的发明对工艺成型以及各方面都有有利的影响.

树脂3D打印机

（3）小结

通过系统的参观学习，我们得以深刻了解到3D打印技术在我们日常生活中所参与的角色以及他对材料研究，塑性成形等方面的深远影响，优化了塑形工艺，便于加工某些精密零件，适用于军工，轻工以及金属加工等各方面的成型操作，是值得深入了解研究完善的一项技术。

2.4东华大学

（1）单位简介

东华大学地处上海，是教育部直属、国家“211工程”重点建设的全国重点大学，入选“111计划”、“2011计划”、“卓越工程师教育培养计划”、“海外高层次人才引进计划”是中国首批具有博士、硕士、学士三级学位授予权的大学之一。

材料科学与工程学院源于1954年钱宝钧和方柏容教授创建的新中国第一个化学纤维专业。

学院现开设高分子材料与工程、无机非金属材料工程、复合材料与工程以及功能材料四个本科专业，拥有“材料科学与工程”一级学科博士点、博士后流动站及“化学”理学博士点。

拥有高分子科学与工程系、复合材料系、无机非金属材料系和化学纤维研究所等机构。

（2）实习内容

由老师带领我们参观了东华大学各类成型实验室以及各种成型工艺的机理及应用范围，为我们了解成型工艺的现状以及应用前景。

树脂传递模塑，简称RTM，主要原理是在模腔中铺放按性能和结构要求设计的增强材料预成形体，采用注射设备将专用树脂体系注入闭合模腔。

模具具有周边密封和紧固以及注射及排气系统，以保证树脂流动流畅并排出模腔中的全部气体和彻底浸润纤维；还具有加热系统，可加热固化成形复合材料构件。

它是一种不采用预浸料，也不采用热压罐的成形方法。

起源于20世纪50年代的冷模浇铸工艺，至今已有50多年的历史，由于其具有产品质量好、生产效率高、设备及模具投资小，易于生产整体复合材料构件等突出特点得到了迅速发展，可应用于汽车（在我国已成功应用于多种型号汽车部件的制造上，如富康轿车后尾门和尾翼、北京吉普汽车硬顶总成、IVECO汽车高顶、奥拓轿车扰流板和尾翼等、建筑、体育用品、航空航天及医院器件等领域，能规模化生产出高品质复合材料的制品。

模压成型工艺是指将一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度和压力下，固化成型为异形制品的工艺过程。

生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；②产品尺寸精度高，重复性好；③表面光洁，无需二次修饰；④能一次成型结构复杂的制品；⑤因为批量生产，价格相对低廉。

模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。

随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展，压机吨位和台面尺寸不断增大，模压料的成型温度和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。

热压罐成型，是将复合材料毛胚、蜂窝夹芯结构或胶接结构用真空袋密封在模具上，置于热压罐中，在真空（或非真空）状态下，经过升温→加压→保温→降温和卸压过程，使其成为所需要求的先进复合材料及其构件的成型方法之一。

用热压罐成型的复合材料构件多应用于航空航天领域等的主承力和次承力结构。

该成型工艺模具简单，制件密实，尺寸公差小，空隙率低。

但是该方法能耗大，辅助材料多，成本高。

真空辅助成型，又名VARI，是一种新型的低成本的复合材料大型制件的成型技术,它是在真空状态下排除纤维增强体中的气体,利用树脂的流动、渗透,实现对纤维及其织物浸渍,并在一定温度下进行固化,形成一定树脂/纤维比例的工艺方法。

缠绕成型，是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。

多应用于军工，航空航天，导弹等方面

成型车间

成型车间成型车间

成型车间

（3）小结

通过参观学习东华大学的各个实验室以及复合材料应用，我们了解到成型工艺的复杂多样以及各个工艺的特点与应用范围，还有复合材料协同中创新中心中各类创新型材料的研究与开发，展现了材料这一学科无限的未知性与神秘感，是材料研究的一大乐趣。

3技术讲座

3.1关于非晶合金和材料永磁性的研究

讲师：

徐晖

时间：

2017年6月26日

地点：

教学楼E517

（1）讲师介绍

徐晖（XuHui），男，1970年6月生，江苏省邗江县人。

1995年3月加入中国共产党。

1992年7月本科毕业于东北大学物理系金属物理专业，1995年3月硕士毕业于东北大学材料科学与工程系金属材料及热处理专业，1998年3月博士毕业于东北大学材料科学与工程系金属材料及热处理专业。

1998年3月在东北大学获金属材料及热处理专业工学博士学位。

　　现任上海大学材料科学与工程学院研究员、博士生导师。

　　他是上海金属学会冶金材料委员会委员。

2003年获上海市青年启明星项目资助。

2004年获上海市育才奖，2004年入选上海市优秀青年教师后备人选，2005年入选闸北区十大杰出青年。

（2）讲座内容

3.1.1制备（Nd0.8Ce0.2）2-xFe12Co2B（x=0~0.6）合金，研究其磁性能

3.1.2研究目的

在Nd-Ce-Fe-Co-B系合金中，分析稀土含量对其微观组织结构和磁性能的影响，探索提高该系合金剩磁与最大磁能积的途径，制备出低成本、高性能的稀土永磁材料。

3.1.3总结

（Nd0.8Ce0.2）2-xFe12Co2B（x=0~0.6）合金中，随稀土Nd、Ce含量的变化，合金的综合磁性能呈先增加后降低的规律。

合金在x=0.4时，合金此时具有较强的交换耦合作用，合金磁化反转过程的一致性较好，使得合金此时的剩磁与方形度得到提高，具有最优的综合磁性能。

（Nd0.8Ce0.2）2-xFe12Co2B合金在623K磁场热处理后，合金的剩磁、方形度及最大磁能积均有明显提高，其最大磁能积达127.4KJ/m3，比常规退火态样品提高将近17%。

3.1.4高熵合金研究背景

高熵合金：

一般由五种或物种以上的元素组元按照接近于等原子比合金化，每种组元的比例可以在5%与35%之间，形成高熵固溶体相的一类合金。

3.1.5高熵合金的结构与力学性能

常见的结构与力学性能：

FCC：

塑性好，强度硬度低

BCC:

高强度硬度

FCC+BCC：

塑性好+高强度硬度

3.1.6实验流程和方法

3.1.7磁场强度对高熵合金的磁性能及微观结构的影响

3.1.8小结

研究磁场强度对高熵合金退火处理的影响，发现随着磁场强度的增加，合金中BCC相的相对含量增加。

3.1.9稀土永磁材料的未来发展方向

目前，永磁材料的研究和发展方向主要有以下两个：

1、研究方向是探索和发展新型的稀土材料，如型化合物、化合物SmFeCoThMnSmFeN122217*217等系列稀土永磁与系永磁相近的饱和磁化强度和（BH）m、NdFeSmFeN2222理论值，但各向异性场高出2.5倍，居里温度高出160K，自问世以来，发展十分迅猛，优化磁体制备工艺，充分挖掘潜在磁能，降低生产成本，提高磁体质量，系合金和可能成为新型实用SmFeN22永磁材料。

另外一个研究方向是纳米复相永磁材料，有软磁材料的饱和和磁化材料强度高于永磁材料，而永磁材料的磁晶各向异性又高于软磁材料。

中国已成为全球最大的稀土永磁生产基地，同时也是潜在永磁应用市场，由于我国丰富的稀土资源，较低的人工成本和广阔的市场，从而国外的铷铁硼制造业逐步向中国转移的态势势不可挡，中国必将成为稀土永磁材料供应基地国外先进技术进入中国，使得国内一部分企业受到冲击，但这样更有利于我国稀土磁性企业加强自身整合，加强高档稀土材料开发，互惠互助，以便于中国稀土资源、产业更好地服务于全人类

3.2关于LED发光原理以及当今LED产业介绍

讲师：

林青

时间：

2017年6月27日

地点：

教学楼F106

（1）讲师简介

1975年3月生，2001-2004年求学于中国科学院上海微系统与信息技术研究所并获工学博士学位，期间参与多项973项目，国家自然科学基金重大以及面上项目，1998-2001年获南京理工大学材料学硕士学位，1993-1997年获南京理工大学材料工程学士学位。

2006-2011期间在Intel美国半导体技术有限公司，2012-2014期间在Cypress美国半导体技术有限公司分别从事集成电路制造工艺集成与优化，此外还在瑞典皇家工学院、新加坡南洋理工、首尔国立大学电子电器工程系分别从事了多年的博士后研究，致力于Si基/SiC基器件的制备，电学性能分析及建模。

2014年进入上海工程技术大学，并主持上海市优秀青年教师培育项目。

迄今为止，围绕所开展的研究方向，已在国际高水平期刊如SolidStateElectronics杂志上发表SCI论文多篇。

发表通讯或第一作者论文多篇。

担任IEEE期刊ElectronsDeviceLetters及Elsevier期刊SolidStateElectronics审稿人。

（2）讲座内容

3.2.1LED基本概念

LED是一种可以直接把电转化为光的固态半导体器件。

其核心是一个半导体晶片，晶片的一端附在一个支架上，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体晶片由三部分组成。

当电流通过导线作用于晶片时，电子和空穴会被推向量子阱并在量子阱内电子与空穴复合，然后以光子的形式发出能量，光的波长是由P-N结的材料决定的。

热阻：

是反应阻止热量传递能力的综合参量，它是温度与热流的比值。

衍射性：

光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光讲偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象，光的衍射性。

LED光显性：

依据Ra参数找到LED适用场所。

色温：

是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量，即把某个黑体加热到某个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光颜色相同，这个黑体加热的温度称为该光源的颜色温度，简称色温，单位“K”。

3.2.2LED发展历程

3.2.3LED行业概况

上游：

衬底材料，外延片和芯片

中游：

封装技术

下游：

应用领域

LED的应用分为：

LED屏背光，LED照明，LED显示,LED汽车照明

3.2.4国内LED行业存在的问题

1国内LED行业没有标准市场竞争激烈且秩序混乱国内LED行业巨头进入。

2上游核心基础技术被国外产业巨头垄断，产业链结构不合理。

3.2.5LED产品的分类

按发光管发出颜色分：

可分为红、橙、绿、蓝光等。

按发光管出光面特征分：

分园灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管。

按发光二极管的结构分：

分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装。

按发光强度和工作电流分：

分为普通亮度的LED、一般LED和低电流LED。

3.2.6LED发光二极管的特点

体积小、耗电低、寿命长、高亮度、可控性。

4总结与心得

4.1实习总结

在此次专业实习中，我们看到了很多书本上只是理论性存在的知识