功能材料领域研究生多学科交叉融合培养探索与实践

面向高质量的资源保障和人民群众的美好生态环境需要,积极探索新时代功能材料领域研究生的培养模式,向社会输送大批具有家国情怀、多学科交叉融合、能解决重大问题的创新人才显得尤为重要。通过将思想政治工作贯穿教育全过程,树立材料学科自信,实现“立鸿鹄志、做奋斗者”的价值塑造;强化矿物资源、环境、材料等多学科交叉,以及科教、产教融合,实现“人才培养链”与“科研创新链”双链合一;以重点科研项目为载体,引领研究生全程实践,提高科研综合素质;着重培养学生的创新精神、创新能力、实践能力,全力培养学术创新精英和产业创新领袖,形成多学科交叉融合培养功能材料领域研究生的模式。该培养模式已经取得良好的人才培育效果。

电气石/TiO_2复合薄膜的显微结构及光催化活性研究

在钛溶胶制备过程中加入天然电气石微粉,制得含电气石的钛溶胶,然后在紫铜表面镀膜形成含电气石的TiO2复合薄膜。用SEM研究电气石/TiO2复合薄膜的显微结构特征;用光催化降解甲基橙实验研究电气石微粉对TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明:电气石微粉能均匀的分布在紫铜表面的TiO2薄膜中,且形成了以电气石为核心的TiO2微粒簇,其中TiO2微粒具有阶梯层状结构和表面纳米凸起。用紫外线照射3h后,与不含电气石的TiO2薄膜相比,含质量分数为0 54%电气石的TiO2单层和双层复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可分别提高12 1%和28 6%。

环境净化功能(Ce,Ag)/TiO_2纳米材料表面能带结构的研究

用扫描隧道显微镜 /扫描隧道谱 (STM /STS)技术 ,研究 (Ce ,Ag) /TiO2 纳米光催化材料的表面能带结构 .结果表明 :在纳米TiO2 中加入稀土元素和银制备的 (Ce ,Ag) /TiO2 光催化纳米材料TiO2 的表面禁带宽度可由 2 .9eV降到 2 .4eV ,而且增加了新能级Ecb=-1.0eV ,Evb=0 .9eV ,Eg=1.9eV 。

环境净化功能M/TiO_2纳米材料光催化活性的研究

用电子自旋共振（ＥＳＲ） 方法，研究（ 稀土元素，银）／ＴｉＯ２ 纳米光催化材料（Ｍ／ＴｉＯ２） 在紫外光照射前后羟基自由基（·ＯＨ） 信号强度的变化规律． 结果表明：在Ａｇ／ＴｉＯ２ 系材料中加入稀土元素后，不论紫外光照射与否，羟基自由基信号均增强，光催化活性增加；材料（Ｍ／ＴｉＯ２） 经８００ ℃热处理后，羟基自由基信号减弱，光催化活性降低．

热处理对电气石矿物粉体表面自由能的影响

将电气石粉体在500～800℃焙烧处理,用表面张力仪测量热处理前后粉体对水、乙醇、30%乙二醇水溶液的接触角,并用Wu氏方程计算电气石粉体的表面自由能及组成。用X射线衍射仪、X光电子能谱仪等研究热处理影响电气石粉体表面自由能的机理。结果表明:随着热处理温度升高,电气石粉体的表面自由能及极性分量逐渐增加,且在800℃具有最大值;产生这种现象的原因在于随着热处理温度升高,电气石粉体表面铁元素逐渐从二价向三价转化,其晶胞体积逐渐缩小、电极性增加。

稀土/纳米TiO_2的表面电子结构

用浸泽法对纳米TiO2 粉末进行稀土处理 ,制得稀土 /纳米TiO2 光催化功能材料。利用扫描隧道显微镜 /扫描隧道谱技术研究稀土 /TiO2纳米光催化材料的表面电子结构。结果表明 :在纳米TiO2 中加入铈元素制备的Ce/TiO2 纳米粉末材料 ,其表面禁带内 -0 8及 +0 5eV附近可出现新能级 ,稀土能促进羟基自由基产生、提高光催化活性 ,可实现可见光条件下光催化净化空气。

稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷活化水性能的影响

将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料添加到陶瓷釉浆中制备具有活化水功能的抗菌陶瓷制品。用核磁共振技术(NMR)以及溶解氧测试技术研究添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷活化水性能影响机制,以及活化水功能陶瓷制品对植物种子发芽性能的影响。结果表明:添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料制备的抗菌陶瓷制品可使自来水的17O NMR半峰宽由115 36Hz降低到99 15Hz;提高水中溶氧量20%;蚕豆和花生种子4天发芽率可分别提高12 5%和7 5%。稀土复合磷酸盐无机抗菌材料具有增加陶瓷制品活化自来水性能、降低水分子缔合度,促进植物种子发芽的功能。

不锈钢器皿拉深模具材料研究的最新发展

报导了在新型铜基合金模具材料、陶瓷模具材料、玛浪模具材料等不锈钢器皿拉深专用模具材料方面的最新研究成果，提出了今后模具材料的发展方向。

铜基合金模具材料的研究

介绍了一种可成功地用于不锈钢器皿和08F低碳钢制品拉伸成形的新型铜基合金模具材料。试验结果证实，该材料能彻底克服产品表面极易产生的划痕、划伤等表面缺陷。

室内环境净化功能建筑涂料的研究

将稀土激活无机抗菌净化功能材料按一定比例加到高档乳胶涂料中，制备环境净化功能建筑涂料．研究涂料净化VOC、NOx、NH3等室内污染物的性能及机理．结果证实：环境净化功能建筑涂料能有效净化室内环境中污染性气体，将在21世纪获得广泛应用．

抗菌功能陶瓷材料的研究

将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到陶瓷中制备抗菌功能陶瓷材料 .研究抗菌陶瓷的生产工艺方法、抗菌性能及抗菌机理 .结果表明 :在陶瓷中加入稀土复合磷酸盐无机抗菌材料不会降低陶瓷表面质量 ,且对金黄色葡萄球菌的6h杀抑率可达到94 8 % .

不锈钢器皿的深拉伸工艺与模具设计

以３．５Ｌ不锈钢琴音叫盖壶为例，介绍了一种用于ＳＵＳ３０４２Ｂ不锈钢器皿的深拉伸工艺与模具设计方法。

拉伸模具材料的优选

以拉伸3.5L不锈钢琴音叫盖壶及300mm不锈钢蒸锅为例,研究了不同材质模具在深拉伸金属制品生产中的应用情况。结果证实:合理选择拉伸模具材料是实现深拉伸金属制品质量有效控制的重要途径。提出了部分常用和优先选用的深拉伸模具材料。

无机非金属材料的抗菌性能

本文介绍了抗菌功能无机非金属材料的国内外研究开发现状、抗菌机理 。

抗菌卫生陶瓷的研究

将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到卫生陶瓷釉中制备抗菌卫生陶瓷．研究抗菌剂加入对卫生陶瓷晶体结构、釉坯结合、抗菌性能的影响．结果表明：加入稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷主结晶相不产生明显影响，釉坯结合状况明显好转，釉面质量提高，且对金黄色葡萄球菌的２４ ｈ杀抑率可达到９９．７％

催熟青皮核桃挤压式脱皮方法的试验与分析

针对目前核桃脱青皮方式存在的问题,在分析被催熟核桃离皮特性的基础上,进行挤压试验并绘制催熟青皮核桃挤压受力变形图。通过试验确定催熟核桃青皮和果壳的破裂压力和相应的压缩量。基于青皮和果壳的破裂压力存在明显差值,以及挤压后青皮破裂及分离状态,提出一种催熟核桃挤压式脱青皮方式,试验结果可为新设备的研制提供依据。

提升转位机械手用的凸轮传动装置

介绍了一种提升转位机械手用的凸轮传动装置。该机械传动装置利用凸轮机构 ,能很好的解决提升位移较小的场合下 ,机械手在运动过程中的运动情况不容易控制、整体结构尺寸较大。

不锈钢器皿拉伸起皱的预防

研究了不锈钢器皿拉伸过程中，法兰变形区起皱的临界条件以及起皱对模具磨损和产品质量的影响，提出了克服起铁的具体工艺方法。

铜基合金模具拉伸筒形不锈钢器皿

本文以不锈钢锅拉伸为例,研究铜基合金模具在不锈钢筒形器皿拉伸中的应用。结果证实,铜基合金模具能有效地克服圆筒形不锈钢器皿在拉伸过程中表面极易产生划痕、划伤及破损等质量问题,可以替代目前国内普遍使用的耐磨铸铁、Cr12等铁基合金模具。

反应烧结氮化硅陶瓷模具拉深不锈钢的试验研究

在ＹＡ－１００型四柱液压拉深机上，进行了用反应烧结氮化硅材料凹模拉深不锈钢（ＳＵＳ３０４）的试验研究。结果证明：与水基润滑剂配合，反应烧结氮化硅陶瓷材料模具拉深ＳＵＳ３０４不锈钢时，拉深件不产生划痕、划伤等表面缺陷，拉深件废品率低于０．１％，模具表面也不产生拉深棱缺陷，是可以替代金属模具拉深不锈钢的新一代模具材料，应用前景广阔。