高校学生党建工作分析——以辽宁工程技术大学为例

针对高校学生党建和思想政治教育工作的共性,以辽宁工程技术大学为例,采用归纳分析的方法,提出加强党建工作的过程和思想教育的过程是同一过程,通过"抓两头促中间"的方式开展大学生的思想政治教育工作,通过实践活动,使党建工作与思想政治教育工作有机结合。该方式对提高大学生的思想政治教育工作具有指导意义。

基于OBE理念的材料制备技术课程教学改革与实践

该文以辽宁工程技术大学材料制备技术课程为例,分析课程教学过程中存在的问题。根据成果导向教育理念,并结合工程教育专业认证标准要求及应用创新型人才的学校定位和金属材料专业的培养目标,从课程目标的制订、教学内容的重构、教学方法的改进和评价体系的完善等几个方面对课程教学改革进行初探,旨在提高学生分析和解决复杂工程问题的能力,为培养从事金属材料相关领域的应用创新型人才提供新思路。

矿业工程用聚氨酯注浆材料的研究进展

综述了聚氨酯化学注浆材料的堵水加固机理。从固结体增强改性、粘结性能、阻燃性能及抗老化性能四方面阐述了聚氨酯注浆材料的改性机理。总结了矿业工程用聚氨酯注浆材料的发展趋势:①进一步提高凝胶固结体的性能;②研发低毒性、高效能助剂;③对废旧聚氨酯材料的再利用,合成环保型低成本的原料。

滑石粉/玄武岩纤维复合改性矿业工程用聚氨酯注浆材料

采用正交试验研究了滑石粉的用量、玄武岩纤维的用量及长度对聚氨酯注浆材料的压缩、冲击和拉伸性能的影响。滑石粉含量为3%,玄武岩纤维含量为7%,纤维长度为5mm,聚氨酯注浆材料具有最佳的力学性能,压缩强度达25.567MPa、冲击强度达10.89kJ.m-2和拉伸强度达10.92MPa。SEM观察表明,增强材料充分填充于胞体密堆积后形成的空隙中,与聚氨酯机体结合紧密,挤压胞体,使泡孔的孔径减小。

原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料研究进展

原位合成技术制备的铝基复合材料,权衡了强度和塑性间的矛盾,有望实现铝基复合材料的结构功能一体化。原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料比刚度,比模量高,具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、耐磨性能和抗疲劳性能,是近年来金属基复合材料的研究热点之一,在汽车制造、高铁动车、航空航天和国防军事等领域具有广阔的应用前景。归纳了三种原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料反应体系(Al-K_(2)TiF_(6)-KBF_(4)体系、Al-TiO_(2)-B_(2)O_(3)体系和Al-Ti-B体系)的特点和优势,概述了原位合成TiB_(2)颗粒对铝基体晶粒尺寸、界面结合和润湿性产生影响的研究现状,对TiB_(2)颗粒强化铝复合材料力学性能的作用机制展开了讨论,梳理总结现阶段在此领域研究过程中仍未解决的问题,展望TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料的潜在发展空间,以期为研究和开发原位合成颗粒增强铝基复合材料提供参考。

原位合成TiC颗粒增强铝基复合材料研究进展

原位合成TiC颗粒增强铝基复合材料具有密度小、比模量高、低热膨胀系数、热稳定性和导热性能良好,以及耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀优良等一系列优点,成为了近年来金属基复合材料的研究热点。本文从反应体系、显微组织、力学性能和强化机制四个方面,综述了近年来原位合成TiC/Al复合材料的研究进展,指出了其存在的问题并展望了其发展趋势,以期为研究和开发原位合成颗粒增强铝基复合材料提供参考。

等离子体电弧法制备硅锡复合纳米材料及电化学性能研究

硅作为锂离子电池的负极材料在脱出/嵌入锂时会产生巨大的体积膨胀,使自身发生粉化现象,从而造成容量的快速衰减。现有研究表明Si纳米化、合金化后能够缓解体积变形所导致的破碎效应。为了高效制备纳米级Si-Sn粉体材料,采用等离子体电弧作为热源对Si进行纳米化处理,之后通过等离子体电弧实现Si-Sn粉体材料的纳米合金化,研究等离子体电流对Si及Si-Sn纳米粉体材料制备特性的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测制备的物相,通过电池测试系统和电化学工作站检测硅纳米线作为负极材料时的电化学特性。结果表明使用等离子体电弧能够实现硅纳米线的高效制备,添加低熔点的Sn有利于硅纳米线管径尺度的均匀化。两组硅纳米线在第三次充放电循环后的效率均可保持在90%左右,其中Sn的加入能进一步提高硅负极的导电性和稳定性,循环60次后,电池的比容量为117.5 mAh/g。

钛合金/陶瓷异质材料钎焊技术的研究现状

钛合金因其优异的性能,如密度低、耐高温、优异的蠕变和耐腐蚀性等,在航空航天、能源、汽车、建筑、包装与交通运输等诸多领域中得到了广泛应用。然而传统钛合金的高温性能较低,将钛合金与陶瓷连接起来制备成复合结构有助于获得质量较轻、高温性能优良的构件。钎焊在医疗、电力电子和汽车等领域应用广泛,被各国学术界认为是陶瓷/金属异质连接中最有效、最具有发展潜力的连接方式。综述了钛合金与Al_(2)O_(3)、ZrO_(2)等常见陶瓷及ZrB2-SiC及ZrC-SiC等陶瓷基复合材料的钎焊技术研究现状,并介绍了如中间层法等常用的缓解钛合金与陶瓷接头中残余应力的方法,阐述了中间层与复合钎料中增强相的选取,最后指出钛合金/陶瓷异质钎焊技术研究和发展过程中存在的不足,并展望了钛合金/陶瓷异质钎焊技术未来的发展方向,为钛合金/陶瓷异质材料连接的相关研究和工程应用提供理论依据和技术支撑。

CrFeCoNi系高熵合金块体/涂层表面改性技术的研究进展

综述了近年来高熵合金(涂层)表面改性技术的研究进展,从原理角度将表面改性技术分为高能量束表面重熔处理和表面冷变形处理2类。这2类表面改性技术都可以改善高熵合金(涂层)的微观组织并减少缺陷,从而达到调控性能的目的。不同之处在于,高能量束表面重熔处理是通过快速熔化及凝固实现的,而表面冷变形处理则是通过使表面发生严重的塑性变形来达成的。高能量束表面重熔处理包括激光重熔和强流脉冲电子束重熔,而表面冷变形处理包括表面机械研磨处理、超声表面滚压处理、超声冲击处理和激光冲击强化。简述了以上几种技术的原理,总结了不同技术之间的优缺点,并对不同改性技术与工艺参数对高熵合金相结构、微观组织的影响进行了概述。基于微观结构的变化,重点探讨和总结了不同改性技术对高熵合金(涂层)力学性能、磨损性能、腐蚀性能的强化机理。最后提出了高熵合金表面改性技术所面临的困难和挑战,并对未来发展方向进行了展望。

基于稻壳基无定形碳的负极材料对锂离子电池低温性能的影响

碳基材料是目前锂离子电池最常用的电极材料,然而低温使基于碳基电极的锂离子电池(LIB)容量损失巨大。本文将农业废弃物——稻壳通过高温碳化制得多孔碳,多孔为锂离子(Li^(+))提供更多传输路径及活性位点,并促进Li^(+)在低温下的传输与扩散。研究发现,不同碳化温度对稻壳衍生活性炭(RHC)的微观结构有影响,基于不同RHC电极构建的电池性能也不同。其中,碳化温度为1 000℃获得的RHC-10负极具有最高的剩余可逆比容量,在0.2 C和2 C倍率下循环100圈后可达230和147 mAh/g;在不同倍率下循环10圈后再次在0.2C倍率下循环时,仍能保持最高的可逆比容量;在-20和-40℃可逆比容量分别可达175和98 mAh/g,表现出优异的低温充放电性能。

金属材料塑性本构模型建立研究进展

本构模型反映了流变应力与应变、变形温度和应变速率的对应关系,在设备选型、有限元仿真计算等方面具有重要应用。综述了几种主要的本构模型建立方法,即经验型本构模型、物理型本构模型以及近年来被广泛使用的机器学习型本构模型。经验型本构模型的建立过程简便,但其无法从微观层面解释材料变形的机理。相比之下,物理型本构模型的建立虽然复杂,但由于其包含了微观机制信息,预测精度优于经验型本构模型。机器学习型本构模型相较于前两种建模方法预测精度更高,建模方式更加简便。运用VOSviewer和CiteSpace文献计量软件对金属材料本构模型建模方法进行统计分析,得出相关领域国家、机构研究现况以及之间合作关系,分析表明中国对于金属材料本构模型领域研究最为活跃,采用机器学习进行本构建模的研究是近年来热点。并且随着人工智能技术的飞速发展,运用机器学习建立本构模型将是未来发展方向。

金属材料表面制备玻璃涂层技术的研究进展

在金属材料表面上制备玻璃涂层,可以有效地提高材料表面性能,是一种具有广阔应用前景的表面处理技术。本文总结了金属表面玻璃涂层的研究现状,介绍热熔敷法、热喷涂法、溶胶-凝胶法、激光熔覆法制备玻璃涂层的研究成果,分析各种制备方法的优缺点,并展望了今后金属表面玻璃涂层的发展方向。

激光技术在材料加工领域的发展及应用

概要介绍了激光技术的主要特点及其在打孔、切割、焊接等材料加工方面的应用,以及激光表面改性、激光新材料制备等新技术,并对激光技术的近期发展进行了展望。

基于虚拟现实技术的金属材料仿真实验系统

近年来,虚拟现实(VR)技术在教育培训领域得到广泛应用。本文总结当前普通高校工科专业实验教学中存在的问题,指出VR技术为改善当前实验教学现状提供了解决方案。以金属材料VR仿真实验系统的开发为例,从系统建设内容、设计思路、开发工具及技术路线方面展开讨论,认为开发模块化、数据驱动的实验、支持数据持久化、高通量虚拟实验是VR仿真实验的发展方向。论文以钢的热处理VR仿真实验为例阐明了数据驱动的金属材料VR仿真实验系统的使用方法,主要包括预约实验、开展实验、检视成绩三个环节。系统在实际应用中效果良好,打破了传统实验教学的时空约束,弥补了设备台套数的客观限制,降低了真实仪器设备的操作隐患,增强了理论知识的理解与应用,达到了以虚促实的建设目标。随着5G、VR/AR/MR技术的进一步发展,VR技术在高等院校实验教学方面的应用将越来越深入,功能将越来越强大,主导作用越来越显著。未来,VR技术在职业技能教育培训方面的应用潜力巨大。

Co_(3)O_(4)/碳复合超级电容器材料的研究进展

Co_(3)O_(4)作为超级电容器材料,因具有理论比容量高、价格成本低、无毒环保、储量丰富等优点而备受关注,但制备出电化学性能优异的Co_(3)O_(4)超级电容器材料仍是个巨大的挑战。通过与导电性突出的碳材料复合,增加了电子/离子的传输速度,提高了Co_(3)O_(4)超级电容器材料电化学性能。综述了Co_(3)O_(4)/碳复合超级电容器材料的合成方法,归纳了各个方法的优缺点,分析了影响Co_(3)O_(4)/碳复合超级电容器电化学性能的因素,最后,指出了Co_(3)O_(4)/碳复合超级电极材料所面临的问题和发展前景。

喷射成形TiC_(p)/ZA35复合材料热挤压工艺的ANN优化和组织研究

采用人工神经网络(ANN)的方法,研究挤压比、挤压比压、挤压温度和挤压速率对喷射成形TiC_(p)/ZA35复合材料力学性能的影响,建立了TiC_(p)/ZA35复合材料热挤压的人工神经网络模型。模型的输入参数为挤压比、挤压比压、挤压温度和挤压速率,输出参数为复合材料的抗拉强度。该模型可以仿真TiC_(p)/ZA35复合材料在不同热挤压工艺参数下的力学性能,也可以优化热挤压工艺参数,模型结果与实验结果误差小于1.8%,拟合率为0.986。推荐热挤压工艺优化参数为:挤压比22,挤压比压415 MPa,挤压温度315℃,挤压速率8 mm·s^(-1),此工艺条件下复合材料的抗拉强度为486.7 MPa。热挤压间接对复合材料进行了时效处理,材料晶内析出晶须状和颗粒状的MnAl6强化相。弥散强化和位错强化作用使热挤压喷射沉积TiCp/ZA35复合材料较未挤压复合材料抗拉强度提高38.3%。

炭含量对MoS_(2)/GR复合电极材料电化学性能的影响

将Hummers法制备石墨烯产生的副产物经过高温炭化和氢氧化钾(KOH)活化后得到石墨烯残留炭(GR)。以GR、钼酸钠及硫脲为原料,在pH=3的前置溶液中,通过简单的一步水热法制备了二硫化钼/石墨烯残留炭(MoS_(2)/GR)复合电极材料。通过改变GR的加入量(5%、10%、15%),探究其对MoS_(2)/GR电化学性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学工作站对复合电极材料的结构、形貌及电化学性能进行表征和测试。结果表明:GR的加入会降低MoS_(2)的结晶度;随着GR加入量的增加,MoS_(2)/GR的尺寸会逐渐减小。当GR加入量为15%(质量分数)时,制备的样品15MoS_(2)/GR具有最高的比电容(312.0F/g),相较于纯MoS_(2)(110F/g)比电容提升了近3倍,并且在5A/g电流密度下循环1000次后,容量保持率为96.3%,表现出良好的循环稳定性。定量动力学计算表明,15MoS_(2)/GR的储能方式以扩散贡献为主。

钠离子电池铁氧化物/碳基复合材料研究进展

探索高性能、低成本、环境友好型电极材料一直是电化学储能领域的研究重点,其中,铁氧化物(FeO_(x):Fe_(3)O_(4)、α-Fe_(2)O_(3)、γ-Fe_(2)O_(3))作为钠离子电池负极材料具有较大的应用潜力而受到广泛关注。然而,FeO_(x)的电子和离子传导性较差,限制了循环稳定性和倍率性能,将其与碳基材料(石墨烯、石墨/无定型碳、多孔炭、碳纳米管和碳纳米纤维等)进行复合能够显著改善电化学性能。本文详细介绍了FeO_(x)/碳基复合材料作为钠离子电池负极材料的研究现状。分析了导致FeO_(x)负极材料首次库伦效率低、循环稳定性和倍率性能差等问题的原因,以及各复合改性结构的优势,对今后FeO_(x)/碳基复合材料作为钠离子电池负极材料的研究方向进行了展望。

挤压态原位自生TiB_(2)/6061铝基复合材料组织及性能研究

采用原位自生法制备了TiB_(2)/6061铝基复合材料,研究了TiB_(2)含量以及冷却工艺对挤压态TiB_(2)/6061铝基复合材料组织及力学性能的影响。结果表明:TiB_(2)粒子对复合材料晶粒细化有显著作用。当冷却工艺由空冷变为水冷,复合材料强度明显提升,TiB_(2)颗粒含量为3wt%时,屈服强度提升24.9%,抗拉强度提升30%。随着TiB_(2)颗粒含量的增加,复合材料的强度和弹性模量均明显提高。当TiB_(2)颗粒含量为3wt%时,复合材料的抗拉强度和弹性模量达到最大值,分别为352 MPa和78 GPa,相比于基体6061铝合金分别提高了8.9%和16.4%。复合材料内部粒子团聚处易开裂形成裂纹源,随着颗粒含量增加,材料的伸长率逐渐降低。

生物质衍生碳/MnO_(2)复合材料在超级电容器中的应用进展

超级电容器具有充放电速度快、能量密度高、循环稳定性好等优点,而电极材料决定超级电容器的电化学性能。可再生生物质经过高温炭化可制备不同微观结构的碳材料,然而,这些碳材料存在比容量低的缺点;MnO_(2)具有高理论比电容,缺点是循环稳定差。生物质衍生碳与MnO_(2)复合可以实现两者优势互补。首先介绍了生物质衍生碳/MnO_(2)复合材料的制备方法,包括化学法、水热法和电沉积法。然后,按照不同生物质衍生碳的微观结构进行分类,综述了多孔碳/MnO_(2)、碳球/MnO_(2)、碳纤维管/MnO_(2)、碳纳米片/MnO_(2)和三维碳/MnO_(2)复合材料的制备及在超级电容器中的应用性能。最后,总结了综合性能最优的生物质衍生碳/MnO_(2)复合材料,并针对该领域存在的问题提出了其未来发展方向。