Cu含量对Zn-2.0Mg-xCu合金组织与性能的影响

采用粉末冶金技术制备了Zn-2.0Mg-xCu合金,研究Cu元素对于Zn基合金显微组织、力学性能、耐腐蚀性能和抗菌性能的影响。结果表明:Zn-2.0Mg-xCu合金(x=0.5wt%~2.0wt%)均由η-Zn相和Mg_(2)Zn_(11)相组成,随着Cu含量的增加,Zn-2.0Mg-xCu合金中的孔隙增多,显微硬度和抗压强度均出现先增加而后降低的现象。380℃烧结2 h后Zn-2.0Mg-1.5Cu合金的显微硬度和抗压强度达到最大,为77.3 HV和126.7 MPa。随着合金中Cu含量的增加,Zn-2.0Mg-xCu合金的维钝电流密度、腐蚀速率和失重均增加,人工模拟体液腐蚀浸泡14 d后,Zn-2.0Mg-xCu合金表面逐渐出现明显的腐蚀坑。对Zn-2.0Mg-xCu合金进行的抗菌性研究结果表明:Zn-2.0Mg-xCu合金对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出良好的杀灭和抑制增殖效果,随着Cu含量的增加,Zn-2.0Mg-xCu合金的抗菌效果越明显。

“材料测试方法”线上教学探索与实践

随着教育模式的多样化,线上教学模式变得越来越有发展前景。本文以材料测试方法课程为例,介绍了一系列线上教学活动,包括线上教学资源建设、线上教学活动设计,线上师生互动、作业批改、辅导答疑以及考核评价等内容。其中,线上教学开展的“5-3-2教学模式”和“精讲精练模式”得到学生的一致好评。这些方法和经验对今后线上教学活动的深入开展和优化起到促进作用。

金属学与热处理课程教学改革

依据课程在专业课程体系中的定位及教学过程中存在的问题,通过调优教学内容,理顺知识结构脉络,拓展完善课程教学资源,基于校本MOOC教学资源平台开展线上线下混合式教学模式改革,实施全过程多元化形成性考核评价,有效调动了学生的主动性和积极性,实现了由“重教”向“重学”的转变,提升了课程教学效果。

生物可降解梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的制备与性能研究

采用粉末冶金技术制备梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料,研究了造孔剂分布、烧结温度、HA含量对梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的孔隙度和力学性能的影响。观察了梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的显微组织及腐蚀后的微观形貌,测量了梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的物相组成和耐腐蚀性能。结果表明,随着造孔剂和HA含量增加,烧结产物的孔隙度增加,抗压强度减少。提高造孔剂含量,梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料的耐腐蚀性能明显降低;提高HA含量,该复合物的耐腐蚀性能比梯度多孔Fe-3Ag略有增加,但是其腐蚀速率明显高于梯度多孔纯Fe试样。在模拟人工体液中浸泡3天后,梯度多孔Fe-3Ag/HA复合材料比梯度多孔Fe-3Ag合金表面沉积了更多的HA,这表明HA相有诱导模拟人工体液中Ca和P离子沉积的能力,与Fe基合金相比该复合材料具有更好的生物相容性。

聚合物模板法制备氧化铝-氧化锆泡沫陶瓷

将发泡聚苯乙烯小球(epispastic polystyrene,EPS)排列成有序的模板,通过离心成型技术制备孔壁致密、孔径均匀的Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷。观察了EPS模板的可压缩特性,分析了浆料固相含量对离心成型过程中物质分离现象的影响,研究了不同烧结温度对Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷的烧结密度、孔隙率和压缩强度的影响并表征了宏观孔结构和孔壁断面的微观结构。结果表明:用50%(体积分数)固相含量的浆料可制备出孔壁均匀的样品,在样品的不同部位,Al2O3和ZrO2的分布及相对含量基本相同,物质分离现象被很好的抑制。随着烧结温度的从1450℃提高到1600℃,Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷的烧结密度增加、孔隙率降低。在1550℃烧结2h,样品的抗压强度可达2.07MPa。

离心成型结合模板法制备孔径均匀的多孔氧化铝陶瓷

将等直径的发泡聚苯乙烯(EPS)小球排列成有序的模板,通过在模板内离心成型制备孔径均匀的多孔氧化铝陶瓷。研究了多孔陶瓷孔结构的调整方法,分析了离心参数对孔壁生坯密度的影响,借助了TG-DTG曲线确定了焙烧工艺,用扫描电镜表征了最终产物的显微结构。结果表明,多孔陶瓷的孔结构可以通过改变小球的直径和所承受的附加载荷来调整。当氧化铝浆料的固相含量超过50%(体积分数),离心成型的物质分离现象被抑制,孔壁具有较高的生坯密度63.4%和烧结密度98.8%,当烧结产物的孔隙率从75.6%增加到83.2%,压缩强度由3.2MPa降到1.78MPa。

三维有序大孔材料的制备及应用

主要介绍了胶晶模板法制备三维有序大孔材料(3DOM),详细阐述了单分散微球的合成、胶晶模板的排列、前驱物的填充以及胶晶模板的去除,同时还归纳了3DOM材料在催化剂载体、过滤及分离材料、光子晶体和光学传感器等方面的应用,并指出了目前急需要解决的问题。

Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金微弧氧化膜组织与性能的影响

研究了Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金微弧氧化过程中电压-时间曲线、微弧氧化膜层显微组织、膜层厚度、物相组成以及耐腐蚀性能的影响。结果表明,随Mn元素含量的增加,微弧氧化电压-时间曲线中的起始电压U1、击穿电压U2和稳定电压U3均下降,但是当Mn含量超过2%后,U1、U2、U3均上升,随着Mn元素含量的增加,微弧氧化膜层厚度先降低而后增加。当Mn含量为2%时,梯度多孔Mg-Mn合金表面形成的氧化膜质量最好,孔隙细小、分布均匀,膜层厚度为39.6μm。结合XRD和EDS分析表明,微弧氧化处理后试样表面膜层由Mg2Si O4和Mg O两相组成。随着在模拟体液中浸泡时间的延长,添加2%Mn元素的梯度多孔Mg-Mn合金的质量损失最少,析氢量最低,耐腐蚀性最佳。

《金属学与热处理》课程教学改革初探

针对《金属学与热处理》课程本身和教学对象的特点,通过在教学实践中的尝试,对教材内容、教学方式和考试方法等方面的改革进行了探讨,获得了一些有益的成效,提高了该门课程的教学质量。

材料测试方法课程教学改革探讨

针对材料测试方法课程本身和教学对象的特点,通过在教学实践中的尝试,对教材内容、教学方法等方面的改革进行了探讨,获得了一些有益的成效,提高了本门课程的教学质量。

《材料测试方法》实验教学改革与创新

为了解决材料测试方法课程传统实验教学中存在的一些问题,提高实验教学质量,对实验教学模式进行改革。在基础性实验的基础上,增加了以学生为主体的综合设计性实验,并将大学生创新性项目中的实验问题引入课堂教学,同时对实验教学考核方式进行改革。新的实验教学模式激发了学生的学习兴趣和爱好,煅炼学生思考问题和解决问题的能力,加强了学生的实际动手能力,在提高实验教学的质量方面具有一定的可行性。

材料测试方法课程教学改革与实践

基于材料测试方法课程本身和教学对象的特点,改革该课程教学内容和教学方法。教学内容补充工程实践的知识,同时建立纲领性知识框架结构,培养学生综合运用知识解决工程实际问题的能力。教学方法采用启发式、案例式以及问题链教学模式,提高课堂教学质量。改革实验教学内容,增强学生的动手能力和独立分析能力。通过教学过程的尝试,在提高该课程的教学质量的同时,培养了学生的独立思考能力和工程实践能力。

离心-凝胶注模成型制备梯度多孔Al_2O_3陶瓷

以造孔剂PMMA、纳米Al2O3颗粒为主要原料,利用离心-凝胶注模成型工艺制备梯度多孔Al2O3陶瓷,研究了pH值对Al2O3浆料粘度的影响,观察了Al2O3浆料的凝胶固化过程,分析了离心转速和离心时间对生坯密度梯度的影响,观察了烧结产物的显微组织并对其压缩强度进行测试。研究结果表明引发剂的含量对Al2O3浆料的凝胶固化过程影响不大。随着催化剂含量的增加,Al2O3浆料的起始凝胶固化时间缩短,整个凝胶固化反应过程缩短。随着离心转速的增加和离心时间的延长,试样顶部和底部的生坯密度加大,梯度分离现象变得明显。当离心转速为1000r/min,离心5min后,制备的梯度多孔Al2O3陶瓷顶部的孔隙度为52.1%,中间为38.4%,底部为15.7%,孔隙呈现连续的梯度变化,烧结产物的抗压强度为67.2MPa。

多孔Al_2O_3陶瓷/Al_2O_3超微粉/环氧树脂新型复合材料的性能研究

以孔隙规则排列的Al2O3多孔陶瓷为骨架,制备了多孔Al2O3陶瓷/Al2O3超微粉/环氧树脂新型复合材料。研究了三维连通陶瓷骨架对复合材料力学性能和高温尺寸稳定性的影响。研究结果表明,新型复合材料具有更优越的室温和高温力学性能。当陶瓷骨架含量为16.8%时,其室温的抗弯强度、抗弯模量、抗压强度和抗压模量分别为115.5MPa、3.6GPa、170.2MPa、2.4GPa。在120℃压缩时,其抗压强度、抗压模量分别为47.8MPa、0.9GPa。新型复合材料具有良好的高温尺寸稳定性,在180℃尚未发现变形。

浅谈材料表面改性课程教学改革

针对材料表面改性课程本身和教学对象的特点,通过在教学实践中的尝试,对教材内容、教学方式和考试方法等方面的改革进行了探讨,获得了一些有益的成效,提高了本门课程的教学质量。

离心-凝胶注模工艺制备双梯度多孔Al_2O_3-ZrO_2陶瓷

以造孔剂PMMA、纳米Al2O3和ZrO2颗粒为主要原料利用离心-凝胶注模成型工艺制备气孔和Al2O3/ZrO2相组成均呈现梯度分布的多孔Al2O3-ZrO2陶瓷。研究了Al2O3-ZrO2浆料的凝胶固化过程,分析了离心加速度和离心时间对生坯密度梯度的影响,观察了烧结产物的显微组织并对其力学性能进行测试。研究结果表明,引发剂含量对Al2O3-ZrO2浆料的凝胶固化过程影响不大。随着催化剂含量的增加,Al2O3-ZrO2浆料的起始凝胶固化时间降低,整个凝胶固化反应过程缩短。随着离心加速度的增加和离心时间的延长,生坯顶部和底部的密度差异增加,梯度分离现象变得明显。当离心加速度为178.9g,离心5min后,制备的梯度多孔Al2O3-ZrO2陶瓷顶部的孔隙度为55.2%,中间为37.6%,底部为14.5%,孔隙和Al2O3/ZrO2相呈现连续的梯度变化。烧结产物的抗压强度和断裂韧性分别为80.7MPa和1.46MPa·m1/2。

离心法制备氧化铝-氧化锆泡沫陶瓷过滤器

通过在发泡聚苯乙烯模板内的离心成型方法来制备Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷过滤器,测量了浆料在不同pH值下的Zeta电位,分析了浆料的固相含量对离心时间的影响。观察了不同离心加速度和浆料固相含量下产物生坯密度的变化,测量了最终产物的烧结密度、收缩率、孔隙率和压缩强度,并通过扫描电镜观察了烧结试样的显微结构。试验结果表明,在pH=10时,浆料具有较好的分散性。在较低的固相含量和较高的离心加速度下,浆料的分离现象明显,生坯中出现密度梯度。但在高的固相含量(50%,体积分数)下,分离现象被抑制,孔筋具有较高的生坯密度(61.5%)和烧结密度(91.1%),最终产物的孔隙率在75.3%～83.1%,压缩强度为2.07～3.82 MPa。

离心成型技术制备孔梯度分布的氧化锆多孔陶瓷

以2种粒径分布不同的ZrO-2微粉为原料,利用离心成型技术制备孔梯度分布的ZrO_2多孔陶瓷。测量了ZrO_2颗粒在不同pH值下的Zeta电位,研究了离心加速度和浆料固相含量对ZrO_2颗粒分离现象的影响,观察了烧结产物的微观形貌、孔隙度以及孔径分布。研究结果表明,在pH=10时,ZrO_2颗粒的Zeta电位最高,浆料具有良好的分散性。在较低的固相含量和较高的离心加速度下,ZrO_2颗粒的分离现象明显,孔隙呈梯度分布。40%(体积分数)固含量ZrO_2浆料离心所得样品在1400℃烧结3h后,孔隙呈现良好的梯度分布,其底部孔隙度为24.6%,气孔尺寸在1～3μm之间;顶部孔隙度为15.2%,气孔尺寸大多在0.3μm以下。

Ag含量对Zn-Mg-Ag合金组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备Zn-Mg-Ag合金,研究Ag含量对合金显微组织、抗压强度、耐腐蚀性能和抗菌性能的影响。结果表明,当Ag质量分数从0.5%增加2.0%时,Zn-Mg-Ag三元合金中MgZn_(2)相含量增加,烧结密度降低,抗压强度先提高而后降低。随Ag含量增加,合金自腐蚀电位略有降低,但是维钝电流密度明显增高,表现出较大的降解速率和失重;在人工模拟体液中腐蚀浸泡14天后,合金表面有明显的腐蚀坑存在。当Ag质量分数从0.5%增加2.0%时,合金对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别增加15.0和5.8 mm,抗菌效果提高。

热爆法制备TiAl金属间化合物

介绍了高温装炉的实验方法,阐述了不同配比下热爆反应曲线的特点,分析了热爆反应的机理以及高温装炉对热爆反应的影响。结果表明采用高温装炉的方法,有利于热爆反应的进行,反应产物的显微组织由针状或细棒状α_2(Ti_3Al)和γ(TiAl)两相组成。