自然辯證法結(jié)課論文

自然辨證法結(jié)課論文非晶態(tài)材料發(fā)展的哲學(xué)思考摘要：非晶態(tài)材料也叫無定形或玻璃態(tài)材料,這是一大類剛性固體。非晶態(tài)材料的出現(xiàn)打破了人們的傳統(tǒng)思維模式。非晶態(tài)材料的認(rèn)識過程體現(xiàn)了辯證唯物主義認(rèn)識論認(rèn)識運動是發(fā)展的基本規(guī)律。展示了人類的認(rèn)識規(guī)律。體現(xiàn)了世界是處于普遍的聯(lián)系和永恒的發(fā)展中的，事物不是孤立存在的，任何一個事物內(nèi)部的諸要素是相互聯(lián)系的，同時它與其它事物也處于相互聯(lián)系中，即有果必有因。非晶態(tài)材料表現(xiàn)出的奇異特性,使它具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：非晶態(tài)材料認(rèn)識論普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展1背景自1960年美國Duwez教授發(fā)明了用快淬工藝制備非晶態(tài)合金以來，由于其獨特的組織結(jié)構(gòu)、高效的制備工藝、優(yōu)異的材料性能和廣闊的應(yīng)用前景，一直受到材料科學(xué)工作者和產(chǎn)業(yè)界的特別關(guān)注。在過去的四十年中，伴隨著非晶態(tài)材料基礎(chǔ)研究、制備工藝和應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的不斷進(jìn)步，各類非晶態(tài)材料已經(jīng)逐步走向?qū)嵱没?。特別是作為軟磁材料的非晶合金帶材已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并獲得了廣泛應(yīng)用。其中在傳統(tǒng)電力工業(yè)中，非晶軟磁合金帶材正在取代硅鋼，使配電變壓器的空載損耗降低70％以上，從節(jié)能和環(huán)境保護(hù)角度被譽為綠色材料。在現(xiàn)代電子工業(yè)中，最近發(fā)展起來的納米晶合金進(jìn)一步兼?zhèn)淞朔蔷Ш辖鸷透黝悅鹘y(tǒng)軟磁材料的優(yōu)點，成為促進(jìn)電子產(chǎn)品向高效節(jié)能、小型輕量化方向發(fā)展的關(guān)鍵材料。2非晶軟磁合金的發(fā)展歷程大體上可以分為兩個主要階段：

1967年-1988年：1967年Duwez教授率先開發(fā)出Fe-P-C系非晶軟磁合金，帶動了第一個非晶合金研究開發(fā)熱潮。1979年美國AlliedSignal公司開發(fā)出非晶合金寬帶的平面流鑄帶技術(shù)，并于1982年建成非晶帶材連續(xù)生產(chǎn)廠，先后推出命名為Metglas的Fe基、Co基和FeNi基系列非晶合金帶材，標(biāo)志著非晶合金產(chǎn)業(yè)化和商品化的開始。1984年美國四個變壓器廠家在IEEB會議上展示了實用的非晶配電變壓器，從而將非晶合金應(yīng)用開發(fā)推向高潮。1988年至今：1988年日本日立金屬公司的Yashizawa等人在非晶合金基礎(chǔ)上通過晶化處理開發(fā)出納米晶軟磁合金(Finemet)。此類合金的突出優(yōu)點在于兼?zhèn)淞髓F基非晶合金的高磁感和鈷基非晶合金的高磁導(dǎo)率，低損耗，并且是成本低廉的鐵基材料。因此鐵基納米晶合金的發(fā)明是軟磁材料的一個突破性進(jìn)展，從而把非晶態(tài)合金研究開發(fā)又推向一個新高潮。在非晶合金的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中，非晶納米晶合金帶材及其鐵芯制品一直是主流，非晶絲材的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是重要分支。

國內(nèi)非晶材料研究始于1976年，國家科技部從“六五”開始連續(xù)5個五年計劃均將非晶、納米晶合金研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化列入重大科技攻關(guān)項目。其中標(biāo)志性的成果分別是：“七五”期間建成百噸級非晶帶材中試生產(chǎn)線，帶材寬度達(dá)到100mm，“八五”期間突破了非晶帶材在線自動卷取技術(shù)，并建成年產(chǎn)20萬只非晶鐵芯中試生產(chǎn)線，“九五”期間，成立了國家非晶微晶合金工程技術(shù)研究中心，建成了千噸級鐵基非晶帶材生產(chǎn)線，帶材寬度達(dá)到220mm，同時建成年產(chǎn)600噸非晶配電變壓器鐵芯生產(chǎn)線。通過前4個五年科技攻關(guān)計劃的實施，我國基本實現(xiàn)了非晶合金帶材及制品產(chǎn)業(yè)化。在十五期間，納米晶帶材及其制品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)又被列入重大科技攻關(guān)計劃，國家給予重點支持，旨在推動納米晶材料應(yīng)用開發(fā)快速發(fā)展，滿足電力電子和電子信息等高新技術(shù)領(lǐng)域日益增長的迫切需求。安泰科技股份有限公司(原鋼鐵研究總院部分轉(zhuǎn)制上市)是國內(nèi)非晶材料研究開發(fā)力量最強、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的單位，也是上述國家科技攻關(guān)項目的主要承擔(dān)單位。目前具有年產(chǎn)非晶帶材3000噸，納米晶帶材300噸的生產(chǎn)能力。從非晶態(tài)材料的發(fā)展歷史可以看出，它經(jīng)歷了一個由不自覺到自覺，由預(yù)測到實際研究，由分散研究到有系統(tǒng)地整體研究的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變反映出了非晶態(tài)研究從形成到進(jìn)一步發(fā)展的系統(tǒng)框架。3制備方法和材料特性非晶態(tài)材料的出現(xiàn)打破了人們傳統(tǒng)的思維方式。非晶態(tài)合金與傳統(tǒng)的凝固速度不同，一般采用冷卻速度大約每秒一百萬度的快速凝固技術(shù)，將熔融的鋼水一次成型為厚度小于50μm的非晶帶材或直徑小于200μm的非晶絲材。所謂非晶態(tài)是指急冷凝固過程使金屬來不及結(jié)晶，原子排列保持液態(tài)金屬的長程無序狀態(tài)。納米晶合金(又稱超威晶)的制造工藝是：首先將特定成分的合金利用急冷技術(shù)制備成非晶態(tài)，再通過適當(dāng)?shù)臒崽幚韺⑵渚Щ癁榫Я３叽缂s10nm的超威晶結(jié)構(gòu)。

一般來說，傳統(tǒng)晶態(tài)軟磁合金(例如硅鋼和坡莫合金)的生產(chǎn)工藝通常包括熔煉，鑄造、熱軋、冷軋、加工、退火等十余道工序。相比之下，非晶合金的生產(chǎn)流程短、工藝簡單、節(jié)約能耗。因此，快速凝固工藝的發(fā)明被譽為治金工藝的一次革命。作為軟磁材料，兼?zhèn)涓唢柡痛鸥小⒏叽艑?dǎo)率、低損耗、低成本始終是追求的目標(biāo)。與其他各類軟磁材料相比，非晶、納米晶合金的綜合軟磁性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)晶態(tài)軟磁材料。非晶、納米晶合金的優(yōu)異軟磁特性都來源于其特殊的組織結(jié)構(gòu)。非晶合金中沒有晶粒和晶界，易于磁化。納米晶合金的晶粒尺寸小于磁交換作用長度，導(dǎo)致平均磁晶各向異性很小，并且通過調(diào)整成分，可以使其磁致伸縮趨近于零。具有特殊結(jié)構(gòu)的非晶合金的發(fā)明也曾被譽為冶金材料的一次革命。4主要應(yīng)用領(lǐng)域非晶態(tài)材料表現(xiàn)出的奇異特性,使它具有廣闊的應(yīng)用前景。在電力領(lǐng)域，非晶、納米晶合金均得到大量應(yīng)用。其中鐵基非晶合金的最大應(yīng)用是配電變壓器鐵芯。

在電力電子領(lǐng)域，由于納米晶軟磁合金同時具有高飽和磁感和很低的高頻損耗，且熱穩(wěn)定性好，已經(jīng)成為大功率開關(guān)電源用軟磁材料的最佳選擇。在電子信息領(lǐng)域，在開關(guān)電源和接口設(shè)備中增加了大量非晶、納米晶合金高頻磁性器件。在電子防竊系統(tǒng)中，利用鐵鎳基非晶帶材的聲磁式防盜標(biāo)簽克服了諧波式防盜標(biāo)簽誤報警率高、檢測區(qū)窄等缺點，應(yīng)用市場已經(jīng)擴(kuò)展到超級市場。在民用產(chǎn)品中，鐵基非晶合金將在變頻零電綠色化方面發(fā)揮重要作用。目前在變頻空調(diào)中使用非晶PFC電感已經(jīng)成為一個熱點?？傊蔷?、納米晶合金不僅軟磁性能優(yōu)異，而且工藝簡單、成本低廉；正在成為一類十分重要的、具有市場競爭優(yōu)勢的基礎(chǔ)功能材料?？梢灶A(yù)見，非晶、納米晶材料對我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和高新技術(shù)快速發(fā)展將發(fā)揮越來越重要的作用。5非晶態(tài)合金發(fā)展帶來的哲學(xué)思考和啟迪5.1認(rèn)識規(guī)律認(rèn)識的本質(zhì)，是主體在實踐基礎(chǔ)上或通過實踐對客體的能動的、創(chuàng)造性的反映。而實踐是認(rèn)識的基礎(chǔ)和來源，認(rèn)識既不是“生而知之”、主觀自生，也不是直接來源于客體，而是通過主體能動地改造客體的實踐活動中獲得。正如恩格斯所說：“人的思維的最本質(zhì)和最切近的基礎(chǔ)，正是人所引起的自然界的變化，而不單獨是自然界本身”。非晶態(tài)材料的出現(xiàn)和發(fā)展的過程正是以人作為主體通過不同的實驗研究得到不同性能的材料的過程。離開主體人的存在非晶態(tài)就不可能出現(xiàn)，而離開了不斷的實驗探索也同樣得不到這種特殊的組織。從唯物主義反映論來看，認(rèn)識是對客體的反映或摹寫，即認(rèn)識是以客體為原型的，認(rèn)識一定含有反映或摹寫客體的內(nèi)容。相反的認(rèn)識對客體的反映又具有能動性和創(chuàng)造性的特征，包括一定的選擇性、重構(gòu)性，而不是簡單的、直接的摹寫。人類對客觀世界的認(rèn)識始于宏觀物體，又溯源于原于、分子等微觀粒子，對非晶態(tài)材料的研究始于對其宏觀上的性能不同，而探究其微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)非晶態(tài)材料的微觀結(jié)構(gòu)與其液態(tài)結(jié)構(gòu)相似，與傳統(tǒng)凝固后的固體有著不同的結(jié)構(gòu)，得出了組織和性能的相互作用，組織決定性能，而性能又反映著組織結(jié)構(gòu)。二者密切聯(lián)系不可分割。認(rèn)識發(fā)展的總規(guī)律:實踐,認(rèn)識,再實踐和再認(rèn)識,循環(huán)往復(fù)以至無窮,一步步地深化和提高。世界上的事物是無限的,事物的發(fā)展是無限的,社會實踐的發(fā)展也是無限的,因而人們對世界的認(rèn)識永遠(yuǎn)不會終結(jié),人類的認(rèn)識是永無止境的無限發(fā)展過程。正是通過不斷的實驗不斷的研究才使得非晶態(tài)在各個領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。5.2實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)馬克思主義哲學(xué)是以科學(xué)實踐觀為基礎(chǔ)的辯證唯物主義與歷史唯物主義的統(tǒng)一，科學(xué)性與革命性的統(tǒng)一，世界觀與方法論的統(tǒng)一，是科學(xué)的世界觀與方法論。馬克思主義哲學(xué)是普遍的真理，它強調(diào)物質(zhì)第一性意識第二性。意識是人腦對某些客觀事物的反映，反映的是這些事物表現(xiàn)出來的不確定性和無規(guī)律性，是人們對這些事物的現(xiàn)階段的理性認(rèn)識。這種認(rèn)識是否正確還有待實踐的進(jìn)一步檢驗。這正如馬克思主義哲學(xué)告訴我們的：真理是絕對性和相對性的統(tǒng)一，而實踐是檢驗真理的根本標(biāo)準(zhǔn)。金屬的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)通常是將液態(tài)金屬急冷淬火而獲得的。由于制備條件特殊，又是一個極端條件，更不容易制備成大尺寸的，厚度大一些的非晶態(tài)樣品材料，非晶態(tài)材料雖然具有很強的硬度，但是其韌性卻非常差，成型能力差，所以有相當(dāng)長和相當(dāng)一部分人質(zhì)疑非晶態(tài)材料是否可以得到實際應(yīng)用。后來技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，科學(xué)者們不斷的實驗改進(jìn)，得到了組織性能完全符合并超越傳統(tǒng)材料的樣品，如今非晶態(tài)材料在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。這足以說明實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。5.3“他山之石，可以攻玉”――科學(xué)方法的跨學(xué)科應(yīng)用客觀事物具有統(tǒng)一性，因而不同學(xué)科之間存在著一定的共性和相似性。科學(xué)作為一個有機(jī)的整體，在各學(xué)科、各方向存在著相互滲透、相互交叉和相互支撐的密切關(guān)系?，F(xiàn)代科學(xué)的細(xì)致分工，使一個學(xué)科的研究方法得以發(fā)展得十分細(xì)致，其他學(xué)科直接或間接地加以借鑒運用，實際上是一種思維方法的拷貝?！八街?，可以攻玉”，借鑒和運用其他學(xué)科的科學(xué)方法及研究新進(jìn)展，可以使我們省卻在本學(xué)科體系內(nèi)部從頭發(fā)展類似的方法，從而事半功倍。科學(xué)發(fā)展史雄辯地表明，各學(xué)科之間的相互作用、相互交叉和相互滲透，可以獲得巨大的成果。近年來，材料學(xué)的發(fā)展得益于物理、化學(xué)、生物微觀組織與結(jié)構(gòu)和計算機(jī)等學(xué)科的理論、方法與研究手段向材料學(xué)的滲透，借助于這些學(xué)科的成果使材料學(xué)逐漸向精密科學(xué)過渡，并躍居到現(xiàn)代科學(xué)的前沿。綜觀今日科學(xué)世界，科學(xué)方法的跨學(xué)科運用，將各自然科學(xué)、社會科學(xué)和技術(shù)科學(xué)逐步聯(lián)系起來，使得每一門學(xué)科都和整個科學(xué)的大系統(tǒng)密切相連，以至于任何一個結(jié)構(gòu)層次上的重大科學(xué)突破，都可能迅速通過研究方法的跨學(xué)科運用等多種方式擴(kuò)散開來，直到物化為改造世界的技術(shù)與產(chǎn)品，深刻地影響著整個科學(xué)世界和現(xiàn)實世界的圖景。

5.4“小就是大，少就是多”――非晶態(tài)材料給人類思維方式帶來的變化非晶態(tài)材料的發(fā)展不僅是科技進(jìn)步、電力電子發(fā)展的基礎(chǔ)，同時也改變著人類社會的思維方式和實踐方式，推動著社會的進(jìn)步。許多新型材料的研制和開發(fā)的思路，研究與應(yīng)用的過程本身蘊涵著嶄新而深刻的認(rèn)識論與方法論。非晶態(tài)材料的發(fā)展實際上是由不自覺到自覺，由預(yù)測到實際研究，由宏觀向微觀、由分散研究到有系統(tǒng)地整體研究的轉(zhuǎn)變。非晶態(tài)材料的研究成果最終會擴(kuò)大到影響整個社會各個領(lǐng)域的發(fā)展。這就意味著“小就是大，少就是多”，這不僅是高科技文明的產(chǎn)物，也是社會進(jìn)步的必然結(jié)果。它符合奠定其基礎(chǔ)的科技前提，符合客觀事物本身發(fā)展的內(nèi)在的邏輯，因此認(rèn)為是正常的、合理的。在高科技文明的今天，我們只有樹立這種全新的思維模式，才能適應(yīng)科技發(fā)展的形勢。結(jié)論從以上的事實中我們可以認(rèn)識到：世界是處于普遍的聯(lián)系和永恒的發(fā)展中的，事物不是孤立存在的，任何一個事物內(nèi)部的諸要素是相互聯(lián)系的，同時它與其它事物也處于相互聯(lián)系中，即有果必有因。矛盾是事物發(fā)展的動力。科學(xué)家們在認(rèn)識金屬非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特殊的力學(xué)性能時得到了與傳統(tǒng)觀點相矛盾的結(jié)論，這促使他們?nèi)フJ(rèn)知這個新領(lǐng)域，從而推動了理論創(chuàng)新和發(fā)展。人類認(rèn)識自然是為了變革自然，在變革自然的過程中，科學(xué)技術(shù)發(fā)揮了越來越重要的作用?？茖W(xué)技術(shù)是推動社會發(fā)展的革命力量。我深感幸運能在非晶態(tài)材料這個將引發(fā)下一場新的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命的學(xué)科中進(jìn)行部分的研究工作。這是一個需要多學(xué)科共同攜手的課題，而且對于人類的思維方式以及可持續(xù)性發(fā)展都將有深遠(yuǎn)的影響，這使我有沉重的使命感。人們的認(rèn)識過程要受到主客觀條件的限制,我們不可能要求人們在幾十年的條件下就能對非晶態(tài)材料有一個完整的認(rèn)識。同樣,辯證唯物主義的認(rèn)識論還告訴人們,我們對非晶態(tài)材料的認(rèn)識還沒有達(dá)到識的終點,我們一定要發(fā)揮人類的主觀能動性,不斷地開辟新的認(rèn)識手段,讓不斷發(fā)展的高新技術(shù)更好地為人類服務(wù)。不難想象,有可能在將來的一天,隨著科技的發(fā)展,人們認(rèn)識手段的進(jìn)步,非晶態(tài)材料有可能發(fā)展到更高的一個認(rèn)識層次。最后，現(xiàn)代“科學(xué)技術(shù)體系，包括了人類現(xiàn)在所認(rèn)識的客觀世界規(guī)律的全部精華，它就是智慧的泉源。而這個科學(xué)技術(shù)體系的最高概括就是馬克思主義哲學(xué)”“因此結(jié)論是：要有智慧就必須懂得并會運用馬克思主義哲學(xué)去觀察分析客觀世界的事物。”致謝在此次結(jié)課論文中，本人能夠能順利完成并且達(dá)到最優(yōu)的任務(wù)，離不開楊莉老師這個學(xué)期的諄諄教導(dǎo)，帶著傷痛還來給我們上課，認(rèn)真負(fù)責(zé)的教授我們知識，讓我對自然及自然規(guī)律有了更深的了解，思維方式有了更進(jìn)一步的改善，學(xué)會了辯證的、科學(xué)的看待問題和思考問題！此外，感謝學(xué)校和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)為我們的學(xué)習(xí)提供了不少優(yōu)越的條件和學(xué)習(xí)氛圍！在寫作過程中，同學(xué)們團(tuán)結(jié)互助，使我們能最大限度地利用了現(xiàn)有的資源，為結(jié)課論文的順利完成做出了不可估量的貢獻(xiàn)，在此對你們表示感謝！本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！參考文獻(xiàn)[1]李民乾，夏源賢.自然界中超重元素的探索,自然雜志,4(1981)。[2]胡文耕.分子生物學(xué)中的哲學(xué)問題,天津人民出版(1982)。[3]JohnsonWL.Bulkglass-formingmetallicalloys:scienceandtechnology.MRSBull199