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生產實習報告:材料所實習報告

生產實習的目的和任務
生產實習是學生完成一定學分的專業基礎和專業課程之后進行的，其目的是在材料物理的基本理論、材料的結構、設計、制備、性能、測試、應用與服役等專業知識的基礎上進行教學實踐，密切結合材料物理教學內容并反映當今材料科學技術發展趨勢，具有綜合性、直觀性、應用性和實踐性等基本特征，培養學生的工程意識、綜合觀察和分析能力、動手能力、合作精神、創新意識及對本專業的熱愛與敬業精神。
通過實習，使學生對工程實踐的感受和認識不斷地深化和系統化，自覺地把所學的知識與國家經濟建設、科學和社會的進步事業聯系起來，使學習更加有方向性和責任感，激勵和引導學生主動學好各門專業理論課程，并為后續的專業課學習和畢業設計打下良好的基礎。
實習單位簡介
中國科學院寧波材料技術與工程研究所（簡稱寧波材料所）位于寧波市高教園區北區，是中國科學院（簡稱中科院）在浙江省建立的首家國立研究機構，建立新所旨在實施新時期中科院辦院方針、加強國家創新體系中各單元協作、推進知識創新工程第三階段工作，及全面落實科學發展觀、加速區域創新體系建設、大幅提升自主創新能力；同時，以制造業和材料產業的發展需求為導向，以材料科技進步為牽引，瞄準世界前沿，面向全國需求，立足寧波、服務浙江、輻射“長三角”。 
建所以來，在理事會的領導下，研究所按“搭班子、定戰略、立規矩、建隊伍”的總體戰略，本著“邊建設、邊招人、邊科研”的原則，在各級領導的關心支持下，各項工作有序開展，全面推進。圍繞研究所發展規劃，寧波材料所先后組建了磁性材料與先進機電裝備、高分子復合材料材料、功能材料與納米器件、表面工程與再制造、燃料電池與能源技術、特種纖維6個事業部；已完成價值一億兩千多萬元的裝備建設，一個滿足自身發展需求，面向社會開放的研究測試平臺初步建成。
生產實習計劃
依據材料物理專業本科生的基本教學大綱，注重材料的制備、加工、處理、材料的性能表征和與實際生產環節的密切關系，重視培養學生應用所學的專業理論知識去從事新材料、新產品、新工藝的開發，積極參與企業的現代化管理，逐步鍛煉成長為具備綜合素質和創新能力的專業技術管理人才。通過學習企業與本專業密切相關的主導產品的生產全過程為主，引導學生去觀察和分析在每個實際生產環節中體現出來的材料科學與技術的知識點。
具體的時間安排如下：
1 6.23 實習動員、實習要求（校內） 1
2 6.24-6.26 進場教育、燃料電池與能源技術事業部 3
3 6.27-6.29 磁性材料與先進機電裝備事業部 3
4 6.30-7.02 功能材料與納米器件事業部 3
5 7.03-7.05 高分子材料及其復合材料事業部 3
6 7.06-7.08 表面工程與再造事業部 3
7 7.09-7.11 參觀寧波高新區風神風電科技有限公司、甬晶微電子有限公司、德沃電氣有限公司等 3
8 7.12-7.13 返回學校 2
9 7.14-7.19 實習總結、撰寫實習報告
實習考核、總結（校內） 6
生產實習日程表
在現實的條件下，計劃只能部分地被執行，上面的計劃是被我們全班同學所有人共同完成的，就是說每個人被分到了不同的組，而且最后的參觀公司也因為種種原因沒有參觀，倒是我們在所里老師的帶領下去了很有人文特色的寧波天一閣游覽了一次。以下是我具體的日程表
6.21實習前的動員大會（校內）
6.23-6.24坐火車去寧波
6.25介紹寧波材料所，參觀實驗室
6.26進入課題組，熟悉環境
6.27磨透射電鏡試樣
6.28磁性材料樣品熔煉
7.1磁制冷材料定向熱壓預處理
7.2看文獻，觀摩粉狀樣品的稱量
7.3聽講座——王宇老師的《應變玻璃及其奇異的物理性質》。
7.4參加課題組的組會
7.5找合作者探討實驗方案
7.8驗證實驗方案失敗，沒有足夠的設備做實驗
7.9清洗球磨罐
7.10稱量粉樣并球磨
7.11聽講座——唐衛老師的《稀土永磁材料的應用和市場》
7.12和老師告別，拍照留念
7.13回到西安
7.14-7.18整理實習日志并作總結為實習報告
生產實習內容及收獲
材料所里實驗室的參觀
科學的探索一般分為兩部分，理論和實驗，而聯系這兩部分的行動就是做實驗，理論的結果經過實驗的驗證就是正確的，如果不正確，就必須對理論進行修正。做實驗一般都是需要實驗儀器的，尤其是科學技術日益發展的今天，而實驗室作為實驗儀器的收容所自然對于科研尤為重要了。
寧波材料所配備了眾多大型的儀器。這是現代材料科學領域的特點決定的，因為它的發展很大程度上取決于對材料性能及其成分及顯微組織的分析檢測，而這些只有借助科學裝備才能實現。我們參觀的大多數屬于公共測試平臺，這個平臺是很有特色的，它包含的八個小型的測試平臺，都有磁性材料專業測試平臺、納米材料專業測試平臺、表明專業測試平臺、燃料電池專業測試平臺、先進制造專業測試平臺、高分子專業測試平臺、特種纖維專業測試平臺、新能源技術專業測試平臺。這些平臺每個都配備很專業的測試儀器，其中不乏諸多大型儀器，像場發射透射電鏡（TEM）、場發射掃描電鏡（SEM）、掃描探針顯微鏡（SPM）X-射線衍射儀（XRD）、各類能譜儀等，
這些儀器在管理上是很嚴格的，都有一個儀器記錄本，在比較大型的儀器都要在網上預約，這樣才能更好的實現開放共享，充分發揮平臺對科研、科技創新的支撐作用，這些儀器已經可以對外服務了，應該只是收取基本的維護費用，我相信在以后的時間里，這里的科研儀器體系還會進一步擴大。
在參觀實驗室之前，我們還去了一個展示材料所科研成果的一個展廳，里面展示了眾多已經投入量產使用的高附加值產品或者一些好的科研成果。例如固體氧化物燃料電池、稀土永磁材料、超臨界綠色發泡聚丙烯、低成本熱塑性聚酰亞胺、高性能潤滑DLC薄膜材料、新型電流變液材料、碲化鉍基熱電致冷材料、磷酸鐵鋰電池材料等一系列研究已經逐步完成從實驗室小試向中試、產業化階段的轉化。這個其實是我國科研界最好的趨勢，科學探索就是為人類服務的，科研成果轉化為產品才是最重要的，不然只是一堆干巴巴的理論，沒有什么味道。但是一些理論在開始時候也不能證明它能帶來什么生產力，后來就可以，這種科學也是值得推廣的，比如數論，量子物理學等等。
聽專家作報告
聽老師們做的報告，就像在接受科研前輩們的指導一樣，因此只要有與自己研究領域有丁點關系，即使是老師自己也會去的，因為這就作為市同行之間的一種交流了，作為學生，盡管我自己的專業知識還不夠豐富，但是我需要的是科研的一個理念。我在材料所里共聽了兩次報告，一次是我們帶隊老師王宇的《應變玻璃機器奇異的物理性質》和唐衛老師的《稀土永磁材料的應用和市場》。
王老師是研究馬氏體相變出身的，因此在這方面很有建樹。應變玻璃是一種介于馬氏體相和母相之間的狀態，因為在規則的晶體中存在著納米應變疇的凍結狀態，形成這種組織的原因是原來形成馬氏體的物質存在一定的缺陷，而這些缺陷正好就阻擋了馬氏體的相變。實現應變玻璃態的物質應該是可以形成馬氏體的物質，這就是最經典的TiNi合金了，在制備的時候用Ni來代替一定量的Ti，就可以形成一種具有缺陷的合金，進而在馬氏體相變條件下生成應變玻璃態，而這種狀態令給物質有了一些很奇異的性質，如仍然具有馬氏體有的超彈性，形狀記憶性質，在這個過程中它的磁性狀態也發生了變化，這樣就很有意思了，如果之間的磁感應強度差比較大的話，還會出現明顯的磁相變，或者磁致馬氏體相變。有這些性能，應變玻璃態的物質用應力誘變使產生類馬氏體相變，自此馬氏體相變的誘因便由單一的
唐老師重視科研之中市場的導向，對市場有著敏銳的嗅覺，他講到稀土永磁釹鐵硼材料最重要的應用領域之一是支撐現代電子信息產業的重要基礎材料，與人們的生活息息相關，小到手表、照相機、錄音機、CD機、VCD機、計算機硬盤、光盤驅動器，大到汽車、發電機、醫療儀器等，永磁材料無所不在。正是由于廣泛應用了稀土永磁材料，眾多電子產品的尺寸進一步縮小，性能大幅度改善。近年來，由于發達國家生產成本高，而國際市場磁體價格卻不斷下降，在這些國家繼續生產磁體已難以為繼，因此以美、歐為代表的西方發達國家磁材企業紛紛進行了產業調整，使釹鐵硼產業的國際格局發生了重大變化。老師分別從燒結磁體和粘結磁體兩個方面介紹了發展趨勢。在我國，至1983年底，國內的稀土永磁生產廠家不到10個，隨著第三代稀土永磁釹鐵硼磁體的發展，大量的工廠在1985年以后涌現了出來。據初步統計表明，目前全國有稀土永磁生產企業百余家。近年來，我國稀土永磁的生產裝備也有長足的進步，特別是在滿足一些新的生產工藝方面的裝備有了突破，例如國產速凝薄片爐和氫破碎爐已在一些磁體生產廠使用。一些國外發達國家的永磁設備制造商也瞄準了中國這塊寶地，紛紛在中國設立生產基地，同時也給我國的永磁設備制造商帶來了機遇和挑戰。2004年9月，沈陽中北真空技術有限公司與日本真空株式會社共同投資在沈陽高新技術產業開發區興建國內先進的真空爐生產基地，第一批連續燒結爐和速凝薄片爐已開始投放市場。所講的這些很形象的描繪了從理論到產品再到批量生產形成生產力的過程，另外作為兩大類制備永磁體的方式，燒結是很耗費能源的，而粘結的性能卻不怎么好，未來的研究方向就應該是如何提高粘結磁體的綜合性能了。
學習文獻，熟悉科研工具的使用
我們很多的時候，悶在實驗室閉門造車，實在不如稍抽出一點時間看看文獻，看看別人是否有同樣的困惑。我們的大老板說，要想有成績別無他法只有讀，讀，大量的讀文獻，尤其國外的。文獻，代表著前人的辛苦工作，是前輩們智慧結晶，不過文獻中也有優劣中差之分，可以毫不客氣的說有的文獻就是注水文章，而且在中文里面尤為突出，即使這樣，我們也要在這寫糟粕里尋找那需要的想法。
像我這樣才是本科生的階段，文獻就不用多看了，看看課件資源對自己也是一種學習，而且這樣可以讓我夯實物理學的基礎，以便讓我在以后的科研生活中得心應手。
相對來說英文的文獻還是比中文的原創性的東西多一些，但是基于自己的英語水平所限，剛開始還是看看自己本國的比較好的雜志收錄的文章。這里說到雜志，雜志有被SCI、EI、ISTP、ISR、SSCI等收錄的文獻各有不同的參考價值，或者說是精華內容的豐富程度。再者，文章也有綜述性的，專業性的，或者是專利文件等等，也是可以參考的資料，總之就是要利用各種渠道的各種可靠資源發掘出來有用信息即可，有時候科研過程中卡殼的只是一個很小的想法。還有一個很重要的解決問題的途徑就是在科研論壇上請教前輩或者肯幫自己的高手們，像小木蟲就是一個很好的網站，國外的話應該也有只不過我暫時不知道罷了，其實像谷歌的學術搜索就很不錯。
我們在做完實驗之后，一般都會得到大量的數據，但是這些原始數據是憑自己的直觀印象是看不出來什么規律的，這時候科研分析軟件就派上用場了，例如下面介紹的兩款：
Origin
Origin為OriginLab公司出品的較流行的專業函數繪圖軟件，是公認的簡單易學、操作靈活、功能強大的軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數據分析、函數擬合的需要。
當前流行的圖形可視化和數據分析軟件有Matlab，Mathmatica和Maple等。這些軟件功能強大，可滿足科技工作中的許多需要，但使用這些軟件需要一定的計算機編程知識和矩陣知識，并熟悉其中大量的函數和命令。而使用Origin就像使用Excel和Word那樣簡單，只需點擊鼠標，選擇菜單命令就可以完成大部分工作，獲得滿意的結果。
像Excel和Word一樣，Origin是個多文檔界面應用程序。它將所有工作都保存在Project(*.OPJ)文件中。該文件可以包含多個子窗口，如Worksheet，Graph，Matrix，Excel等。各子窗口之間是相互關聯的，可以實現數據的即時更新。子窗口可以隨Project文件一起存盤，也可以單獨存盤，以便其他程序調用。
Origin具有兩大主要功能：數據分析和繪圖。Origin的數據分析主要包括統計、信號處理、圖像處理、峰值分析和曲線擬合等各種完善的數學分析功能。準備好數據后，進行數據分析時，只需選擇所要分析的數據，然后再選擇相應的菜單命令即可。Origin的繪圖是基于模板的，Origin本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板而且允許用戶自己定制模板。繪圖時,只要選擇所需要的模板就行。用戶可以自定義數學函數、圖形樣式和繪圖模板；可以和各種數據庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟件等方便的連接。
Jade
這是一款晶體與非晶體X射線衍射圖譜分析軟件，通過對XRD圖譜不同2θ處峰的尋找與擬合，并與既有物質pdf卡比對，因此可以大大減少工作量，可分析出該物質是什么物質的什么晶型，結晶度，多種物質的含量比例等。
實驗儀器上的專業軟件是為一定的儀器配備的，具有專一性，卻少了通用性，一般來說操作簡單，易用，但也由于數量較多熟悉起來也是很費勁的，所以很多時候實驗室都有專門的人員守候幫忙做實驗并簡單分析數據，以防不明白軟件如何使用不能完成任務。
對于文獻數據庫和專業數據庫應該深入研究。重要的如ISI，Medline,Ncbi等了。因人而異添加數據庫到你的收藏夾。了解與自己研究方向有關的機構,密切關注在該研究領域和方向的頂尖group所發表的論文并認真研讀。對于本研究領域的國際領袖人物和實驗室，應該多花一點時間去研究他們的主頁。 
做的幾個小實驗
在實習期間，做實驗算是最主要的事情了，但是令人遺憾的是親手做的幾乎都失敗，觀摩也經常出現問題，但最終都能做好，只是超出了預定的時間，我想做實驗不順利的原因應該是多方面的。
磨透射電鏡試樣
透射電鏡的分辨率高，獲得材料的信息量大，但是同時它的樣品制備也幾乎是所有設備里面最復雜的，TEM樣品的類型一般有四種，塊狀、平面薄膜、橫截面樣品、納米材料（粉末，纖維，納米量級的材料）。

我們要做的是薄膜型的樣品，實驗儀器用的是GatanTEM，制樣的步驟一般是切割、研磨、凹坑、離子減薄（如上圖所示）。我做的這個是LaFeSi陶瓷，屬于陶瓷脆性材料，切割成直徑為3mm的薄片應用超聲波切割儀，之后將薄片在顯微鏡下面觀察有沒有裂紋，如果有說明切割失敗，根本沒有繼續磨下午的必要了。接下來就是研磨了，因為此時的樣品厚度達700-800um左右，不能直接凹坑，研磨可以降到80um左右，研磨需要用研磨盤，用膠水將樣品粘在上面，上下兩面各磨300um多即可，研磨時候，全程供水，開始用比較粗的砂紙，但也必須是1000目以上，最后就要2000目的砂紙了，因為試樣本身就很脆，加之現在已經磨的很薄了，要很輕的磨。接下來就是凹坑，凹坑時有專門的儀器，用于在脆性樣品上增大薄區面積，不但可以縮短離子減薄的時間，并且離子減薄的位置也可以相對確定一些。上面這一步可以算是預減薄。最后就要離子減薄了，這也是因為樣品是不導電的脆性樣品所致。
從上面的實驗方法可以看出，TEM試樣的制作方法是多種多樣的，而我們的樣品只選擇了一種。這是因為它特殊的性能或者研究者所要探索的性質決定，GatanTEM實驗儀器系統是專門為陶瓷樣品制樣設計的，因此很有針對性的照顧了它的一些特點，諸如質脆、不導等等。
熔煉合金
合金的熔煉是用塊狀樣品實現的，因為粉樣容易散失，或者在抽真空的時候被抽走。熔煉過程在電弧爐中進行，工作人員可以手動操作。
真空電弧爐主要分為三個部分，抽真空部分，熔煉部分和吸鑄部分，其基本原理是利用爐體內和銅模具之間的壓力差將坩堝中的液態金屬壓入到銅模中，利用循環水冷卻和銅良好的散熱性達到使液態金屬快速冷卻凝固，制備非晶態合金，其基本的操作步驟如下：
準備階段 將坩堝與兩極清洗干凈，用吹風機吹干。 將待熔煉金屬放入坩堝中，關閉爐體，均勻擰緊各緊固件。檢查各設備各個閥門處于關閉狀態，依次打開設備上循環水電源開關，電源開關，待設備運行穩定。打開控制柜最下方的分子泵電源開關進行第二階段。 
抽真空階段 設備穩定后，用機械進行第一級抽真空，等爐內的氣壓降為10-3mbar的時候，打開分子泵開關，進行第二級抽真空。 4. 等爐體內壓力達到10-5mbar之后設備抽真空完畢。打開放氣閥門向抽完真空的爐體內沖入高純氬氣到一個大氣壓左右。 
熔煉階段：
利用搖桿與搖桿上的手輪移動電極，透過觀察鏡觀察使移動電極與坩堝上電極對正，打開高壓設備產生電弧，利用電弧的高溫進行熔煉，熔煉必須保證最后非晶合金沒有裂紋，且成色均勻。
這樣一個非晶合金就制成了，這是一種小量的制備樣品的工藝，適用于科研工作，但是要是量產還是燒結比較容易，現在在磁性材料的制備之中也有比較好的粘結的方法，可以大大節約能源，就是性能略次，縱觀這次實習過程中，碰到的制備試樣的方法里面燒結是最多的，其他就是冷熱壓、粘結、熔煉了。
做有特定織構的磁性材料
這是我們老師和中科院物理所合作的一個課題，是探究具有特定織構的磁制冷材料的性能會有什么變化，這就需要用到制備材料方面額問題，我們的設想是將樣品磨成粉末然后放入磁場讓其自由取向，即可按一定的方式定向，之后用熱壓或者冷壓得方法成型。這種材料是MnNiCoGe合金，屬于磁性材料，低于室溫有個相轉變正好和磁相變重合，因此可以作為磁制冷的物質。但是在我按自己的設想做的時候，出現了很多實際問題，高的磁場可以用切割的釹鐵硼永磁體放在模具的孔內下方，上面放試樣，試樣浸泡在AB膠內，可以自由移動，但是問題是在室溫下這種粉料是沒有磁性的，只有降到-40℃的時候才有磁性相的出現，這樣必須進行冷卻，開始想到了液氮，恐怕實驗室也只有這種方法可以冷卻到這樣的低溫了，但之后的驗證中AB膠雖然在-40℃的時候沒有失效，但是在液氮冷卻的過程中很明顯的變得即脆又硬，磁性顆粒完全不可能出現重定向。因此這個實驗就暫時沒有辦法克服困難而告一段落。
盡管實驗沒有做成，然是我的收獲還是很多的，我很渴的體會就是實驗的成功需要很多的因素都恰好在允許的范圍內，超出范圍就會失效，出現意想不到的結果，但有的時候我們還需要這種結果，就像開始做的那個講塊狀樣品粉碎，就是利用率該物質在低溫下會有脆性相，加入液氮冷卻之，再用手搖一搖就變成粉末了。
球磨粉料
這是一個在熱壓前的一個準備工作，球磨可以讓粉末的粒度達到10nm的數量級，充分保證了熱壓時候材料的均勻性。這個操作是利用將料與剛性小球在封閉容器里充分震蕩而磨細。震蕩的工作由球磨儀完成。下圖就是球磨儀：

這樣主要的工作便是之前的配料，這次配的是粉料，所有物質都研磨成粉，有的開始不是的也要粉碎研磨之后才能入罐。粉料由于它的表面積很大，因此為了防止氧化，裝樣的工作應該全部在手套箱內進行，手套箱是充有恒定氣壓Ar的氣氛的密閉空間。里面放置稱量用的一般用具，電子天平，研缽等，還有就是各類樣品。球磨罐使用之前必須多次清洗，因為最終要求的顆粒很小，上次一丁點的殘余樣品都有可能對很多部分的樣品污染，稱量的時候也要很仔細，根據不同的物質的性質不同選擇不同的補充量，因為實驗過程會出現損耗。
上一次熔煉合金的時候用的塊狀樣品，配料是很麻煩的，脆性的樣品還好說，用鉗子夾下來一些就可以，有的樣品很硬也很有韌性，就要動用各種工具，用各種方法，剪刀，大型夾具，砂輪機工具配合使用才最終搞定，其中還知道一個小竅門，如果還多少量的料用砂輪打磨掉就可以了，有的樣品有氧化層，也要先把自己的氧化層打磨掉。
觀摩真空石英管封試樣
因為實驗室沒有真空爐，所以在進行退火操作的時候還要用石英管進行真空封裝，以避免氧化的產生。石英在1000攝氏度之內不會出現軟化，而乙炔氣焊火焰的溫度遠遠高于石英的耐用溫度，會出現軟化進而熔化，可以將石英管的口封死。我沒有參與實際操作，打開乙炔和氧氣進行燒蝕很長時間石英管才有所變形。我還注意到裝有不同氣體的罐子有不同的顏色，每個罐子上面有兩個氣壓表，一個是罐內氣壓，一個是出罐氣壓。這兩個氣壓可以顯示罐子內氣體的量或者出氣管有沒有問題。
參加課題組的組會
實習期間，我有幸參加了老師課題組的一次組會，正好這也是這個課題組成立以后開的第一次組會，會上老師開始就提到了科研鞏工作要有四個要素：興趣、基礎、堅持、廣闊的事業。接下來概括的講了一些有關磁體的基本知識，像磁性材料的分類，磁結構耦合相變的分類，對稱度改變、體積改變:NiMn(In,Sn,Sb)；對稱度不變、體積改變:LaFeSi,HfTaFe；對稱度改變、體積不變:MnFeP(Ge,Si)對稱度不變、體積不變:Gd。下圖就是他們在磁性質對溫度變化示意圖中的位置：

我們課題組研究金屬磁性材料的磁-熱-機械能量相互轉換所伴隨的磁熱、彈熱、磁彈等物理現象；采用粉末冶金和可控凝固先進技術，高效、穩定的制造磁彈磁熱塊體材料，構建合金組織、結構、形貌和磁功能特性的關聯；開發新型磁制冷材料體系，并利用各向異性磁熱效應探索固態制冷新方法；設計開發具有自主知識產權的綠色節能固態制冷和高頻制動器件都是一些好的方向。組會是課題組定期共同交流的很好機會，有的問題可以放在這里集思廣益，就可能找到很好的辦法。
實習總結及體會
盡管在研究所的將近三個禮拜的學習或者所做工作很零碎，我還是收獲不少。總的看來有以下幾個方面令我對這次實習經歷很難忘：
開闊了視野無論是參觀所里的實驗室，還是聽老師講解寧波材料所的情況，抑或聽專家的學術報告，又或者自己在辦公室里看文獻，都是站在前人的肩膀上，總結前人工作之長，彌補前人之短，對一些還沒有解決的問題進行突破。甚至我覺得，無需創新而僅僅是完成前人沒有完成的理論體系，就很有成果了。至于創新，只是厚積薄發之后迸發出的一個想法，要論這個想法出現需要的時間，可能只有一秒，但是前面的積累也許是五年或者十年。因此，我的理解，做創新性的工作是不能急躁的，只有在基礎上下了很好的功夫之后就可呼之欲出。
參與實踐，認識到打好實踐基本功的重要性盡管有的實驗在步驟上很簡單，但是在實際的操作之中會出現很多問題，我們要做的就是總結經驗，隨時應對以后可能出現的情況，另外對于實驗儀器的依賴，我們應該用提高實驗技術水平來填補。事實上這兩個東西正好是互補的，只有兩個都很不錯的時候實驗目標才能達到。
熟悉常用的實驗儀器無論是大型還是小型的儀器，對它們的操作都有一個適應的過程，尤其是前者，它們的功能通常都很多，因此能否發揮它們的最大價值就在于能否熟悉地操作或者分析。還有不少物理性質檢驗儀器需要制特定的試樣，如透射電鏡，而且它的制樣方法很多也很繁雜，我們就需要從表征內容和樣品種類來最終敲定。XRD衍射儀一般用粉料，之后還要做相應的軟件數據分析。
提高了團隊合作精神在現在的科研環境中，一個人是很難突破所有困難的，這就是為什么現在都是課題組的緣故了，課題組之內有定期的組會，課題組之間也有不同程度的合作，學術性報告也是一種和別人交流的絕好機會。
掌握科研工具的用法在日常的資料整理和數據分析中難免會用到一些方便科研的軟件，這些軟件的使用直接影響了對實驗結果的理解，在論文的撰寫中，一些數據分析繪圖軟件也是很有必要的，例如Origin，或者在XRD中要用到的儀器自帶的EVA或者一般的JADE軟件，所以熟悉這些軟件的使用將會使科研工作變得很順利。

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