工程教育专业认证背景下基于OBE理念的专业方向课程改革探讨--以重庆理工大学“金属腐蚀与防护”课程为例

在工程教育专业认证背景下,如何建设符合OBE(目标导向)理念的专业方向课程关乎到认证质量和人才培养质量。该文以重庆理工大学材料科学与工程专业“金属腐蚀与防护”专业课改革过程为例,探讨了在工程教育专业认证背景下并基于OBE理念建设专业方向课程体系改革过程。该文介绍了该门课程的改革流程,其中涵盖了课程改革原则、教学目标的改革、教学内容的改革、教学方式的改革及评价方式的改革,这些可以为其他高校的专业课程改革提供参考。

磁过滤真空弧源沉积技术制备C/C多层类金刚石膜及其摩擦磨损性能研究

采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术在S i基体和GCr15基体表面制备了C/C多层DLC膜,通过X射线光电子能谱仪分析薄膜结构特征;用原子力显微镜观察C/C多层DLC膜的表面形貌;采用台阶仪测试薄膜厚度;利用纳米硬度仪测试薄膜纳米硬度;在销盘式摩擦磨损试验机上进行C/C多层DLC膜在大气下的摩擦性能评价,同时比较了单层DLC膜、TiN膜和C/C多层DLC膜的耐磨性能.结果表明:C/C多层DLC膜表面光滑、致密,厚度达0.7μm,硬度高达68 GPa,与S iC球对摩时的摩擦系数为0.10左右,耐磨性明显优于单层DLC膜和TiN膜.

乙二胺四乙酸对AZ31镁合金复合阳极氧化膜性能的影响

采用阳极氧化方法在AZ31镁合金表面制备了一种新的包含Al2O3纳米颗粒的复合阳极氧化膜,研究了添加剂乙二胺四乙酸(EDTA)对复合阳极氧化的影响。采用扫描电镜观察了复合阳极氧化膜的表面形貌及磨痕的形貌;利用涡流测厚仪测试了复合阳极氧化膜的厚度;采用极化曲线和往复摩擦磨损试验评价了复合阳极氧化膜的耐蚀性和耐磨性。结果表明,有机添加剂EDTA对阳极氧化的成膜电压、氧化膜表面形貌、厚度及其耐蚀性能均有较大影响。当EDTA浓度为0.03 mol/L时,复合阳极氧化膜表面连续致密,孔洞细小且分布均匀,耐蚀性能相对较优,且具备优异的耐磨性能。

镁合金表面化学镀Ni-P和Ni-P-SiC的对比

目的提高镁合金的耐磨性、耐蚀性,扩大其应用领域。方法采用"磷酸+钼酸铵酸洗→HF活化"的方法进行前处理,直接在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P合金镀层和Ni-P-SiC复合镀层。对两种镀层的表面和截面形貌、成分、结构、硬度、耐蚀性及耐磨性进行了系统比较。结果在Ni-P合金镀层中引入SiC粉末后,镀层的胞状颗粒细化,硬度提高至643HV,但其腐蚀电流密度有所增大。结论与Ni-P合金镀层相比,Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性有所下降,但耐磨性能大大提高。

磁过滤真空弧源沉积C/C多层复合膜的结构和力学性能研究

采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术在不锈钢基体表面制备了C/C多层复合膜,通过X射线光电子能谱、Ra-man光谱对薄膜的结构进行表征;C/C多层膜大气下的摩擦损性能在销盘式摩擦磨损试验机上进行;用洛氏压痕法研究了薄膜与基体的结合强度。结果表明:C/C多层复合膜为类金刚石结构。它与SiC球大气下的摩擦系数为0.10左右,其摩损性能由于多层膜的引入而显著提高。Ti过渡层的引入显著提高了膜基结合力。

以硫酸镍为主盐的环保型镁合金化学镀镍工艺

采用磷酸+钼酸铵为前处理酸洗液配方,以硫酸镍为主盐,研究了AZ91D镁合金表面直接化学镀镍工艺。运用正交试验优选了镀液中各主要组分的最佳含量。采用扫描电子显微镜观察镀层的表面和截面形貌;在3.5%NaCl溶液中进行静态腐蚀试验,采用失重法计算镀层的腐蚀速率;对镀层结构进行X射线衍射分析。结果表明,最佳工艺参数为:NiSO4.6 H2O25 g/L,NaH2PO2.H2O30 g/L,乳酸15 ml/L,镀速为26μm/h;化学镀镍层为非晶态结构;采用优化工艺得到的Ni-P镀层均匀、致密,无明显缺陷,硬度达546 HV,镀层的腐蚀速率仅为0.76μm/h。

C／C多层类金刚石薄膜的热稳定性研究

采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术,通过改变基体偏压,在单晶Si片和0Cr19Ni9基体表面制备了C/C多层类金刚石薄膜。为了考察多层膜的热稳定性,对薄膜进行了300℃及400℃退火处理,采用X射线光电子能谱、硬度实验及摩擦磨损性能测试分析了退火对薄膜结构及性能的影响。结果表明在400℃范围内多层膜具有较高的热稳定性。

有机添加剂在镁合金阳极氧化中的研究进展

镁合金阳极氧化及微弧氧化电解液中少量的有机添加剂对氧化膜的质量及性能起着至关重要的作用。综述了近年来在镁合金阳极氧化及微弧氧化中有机添加剂的最新研究现状及研究进展,介绍了有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制研究现状,指出绿色环保、成本低廉的有机添加剂是镁合金阳极氧化添加剂选择的主要方向,对有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制的进一步深入研究是迫切需要解决的科学问题。

化学镀Ni-P-SiC复合镀层的研究进展

综述了近年来国内外在Ni-P-SiC复合镀方面的研究进展,重点论述了SiC微粒的预处理、分散方式、SiC浓度、pH值、温度等工艺参数对镀速、复合镀层中粒子分布及含量的影响,讨论了复合镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性能,最后指出了Ni-P-SiC复合镀应用中存在的问题和未来发展的方向。

非晶态镍磷合金晶化过程的研究

利用光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计，研究了非晶态镍磷合金镀层晶化过程及镀层的组织和性能。结果表明：200～260℃口热，镀层的局部区域已发生晶化；280℃热处理后晶化过程加快；400℃热处理后晶化完全；500℃加热处理后晶粒开始长大。表明非晶态Ni—P合金的晶化在200～400％温度范围内进行，晶化过程中，弥散析出的Ni3P相具有调幅结构。大量高硬度的Ni3P相弥散析出，使镀层硬度大大提高。

AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P-SiC复合镀层的结构与性能

采用化学复合镀的方法在AZ91D镁合金表面制备了Ni-P-SiC复合镀层,对其组织与相结构进行了SEM及XRD分析,并进行了电化学与磨损试验。结果表明:制备得到了均匀、致密、无明显缺陷的Ni-P-SiC复合镀层,SiC颗粒在镀层中分布均匀;复合镀层为非晶态结构,硬度高达643HV;复合镀层具有明显的钝化区,耐腐蚀性能优异,其耐磨性明显优于NiP镀层的。

镁合金表面化学镀Ni-P合金稳定剂优选试验研究

在合理选择化学镀Ni-P合金配方和工艺条件的基础上,采用对比实验研究了硫脲、Pb(AC)2、KIO3、KI、Bi(NO3)2几种稳定剂及其复合对镁合金化学镀Ni-P合金镀液及镀层性能的影响。研究发现:适合NiSO4体系镁合金化学镀的稳定剂为KI+KIO3,采用复合稳定剂的镀液稳定性及镀层性能明显优于单一稳定剂,在优化的稳定剂及相应的工艺条件下,镀液的稳定性好,镀速高,镀层均匀、致密,孔隙率低,耐蚀性能优良。

电解液组分对镁合金复合阳极氧化膜性能的影响

采用多指标正交试验,系统研究了氢氧化钠(NaOH)、硅酸钠(Na_2SiO_3)、植酸(C_6H_(18)O_(24)P_6)以及纳米粒子Al_2O_3对镁合金表面复合阳极氧化膜耐蚀性和耐磨性的影响。利用扫描电镜和X射线衍射对优化配方下制备的复合氧化膜的形貌、成分及相组成进行了表征。结果表明,兼具优良耐蚀性和耐磨性的配方为:NaOH:50 g/L,Na_2SiO_3:100 g/L,C_6H_(18)O_(24)P_6:12 mL/L,Al_2O_3:5 g/L。优化配方下制备的复合氧化膜主要由MgO、Mg_2SiO_4和Al_2O_3组成,氧化膜表面连续致密,微孔细小均匀。

调制比对C/C多层膜结构及性能的影响

考察了C(硬)/C(软)调制比对多层膜结构和性能的影响。采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术制备了C/C多层膜,通过Raman光谱对多层膜的结构进行了表征;用硬度计和销盘式摩擦磨损试验机测试了多层膜的硬度及摩擦学性能。结果表明:所制备的多层膜呈现类金刚石结构并具有良好的耐磨性,其摩擦系数均小于0.15;随多层膜中软膜比例的增大,薄膜中sp2簇的数量逐渐增多,薄膜显维硬度呈现下降趋势,多层膜的耐磨性能下降。

Na_2SiO_3浓度对复合阳极氧化膜性能的影响

阳极氧化电解液组分是影响氧化膜质量和性能的重要因素。在AZ31镁合金表面采用阳极氧化的方法制备了第二相粒子强化的氧化膜,探讨了电解液中的成膜剂Na_2SiO_3浓度对复合阳极氧化膜形貌及耐蚀性的影响。采用扫描电镜观察了复合阳极氧化膜的表面形貌;利用X射线衍射分析了氧化膜的相组成;采用电化学测试的方法评价了复合阳极氧化膜的耐蚀性。结果表明:成膜剂Na_2SiO_3浓度对复合阳极氧化膜的成膜电压、表面形貌及耐蚀性均有较大影响,但对其相组成影响不明显;当成膜剂Na_2SiO_3浓度为120 g/L时,阳极氧化膜表面连续、致密,表面微孔细小、圆整且分布均匀,具有最佳的耐蚀性。

钴合金表面多层碳薄膜的制备及其性能研究

为了改善人工关节的生物摩擦学性能,采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术在Co-Cr-Mo合金基体表面制备了多层C/C膜。采用拉曼光谱对薄膜的结构进行了表征;利用原子力显微镜观察了多层C/C膜的表面形貌;采用CSEM纳米硬度计测试了多层膜的纳米硬度;在销盘式摩擦磨损试验机上考察了多层膜的生物摩擦学性能。结果表明:多层C/C膜为典型的类金刚石结构,其表面光滑致密,硬度高达52 GPa,它与SiC球在磷酸盐缓冲溶液中的稳定摩擦系数仅为0.012,明显提高了人工关节用材料钴合金的生物摩擦学性能。

表面活性剂对镁合金浸锌的影响

研究了阳离子型表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)、阴离子型表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)以及非离子型表面活性剂(聚乙二醇)对镁合金浸锌液的稳定性、浸锌层表面形貌和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着表面活性剂加入,浸锌液稳定性明显改善;表面活性剂对浸锌层的表面形貌和耐蚀性影响较大,添加阴离子表面活性剂的浸锌层细小致密,耐蚀性能良好。

前处理工艺对AZ31镁合金浸锌层性能的影响

浸锌是镁合金电镀与化学镀之前的重要工艺,浸锌层的质量直接影响电镀层或化学镀层的性能。本工作采用扫描电镜(SEM)、动电位极化曲线等方法研究了酸洗和活化工艺对镁合金浸锌层质量的影响。结果表明,最优的酸洗工艺为:30ml/L 65%HNO3+0.5g/L硫脲,室温,时间20s;最优的活化工艺为:375ml/L HF(40%),室温,时间10min;经优化工艺前处理浸锌后能够得到晶粒细小均匀的浸锌层,而且浸锌层与基体结合良好,耐蚀性优良。

基于新工科需求的多层次实践教学体系探索

根据“新工科”对材料专业学生实践能力的新要求,通过与行业、企业充分沟通,科学顶层设计,构建了基于“新工科”的创新型实践教学体系,结合专业工程教育认证毕业要求,进一步明确了新工科背景下实践教学的教学目标,更新、优化了实践教学内容,改革了实践教学模式、手段和方法,健全了实践教学支撑保障体系。

浅析高校公共选修课存在的问题及对策

主要分析了目前高校开设公共选修课方面存在的问题,并就这些问题提出了相应的建议及对策。