项目式学习在新工科课程思政建设中的实践

新工科建设与课程思政展现出密切的内在一致性,新工科为课程思政提供全新的平台,而课程思政则为新工科提供具有战略性指导意义的方针。然而,新工科的蓬勃发展也对课程思政提出崭新的挑战,尤其是在如何实现跨学科整合、统一知识传授和价值观引领等方面,成为当前新工科背景下高校教师迫切需要解决的问题。以金属非平衡凝固新工科课程为例,该文引入项目式学习方法,通过思政案例的开发和话语表达两个方面,论证如何以思政案例为媒介,确保课程思政更好地融入新工科建设。设计个人和小组项目案例,涵盖课程核心知识点与思政要素,旨在通过案例引导学生深度思考。同时,进行跨学科整合,将工程和人文社科内容有机融入项目中。强调团队协作,通过项目的讨论和考核引导学生形成积极的价值观。通过这一互动式、富有趣味性的课堂实践,使得原本晦涩难懂的课程知识焕发生机,同时激发学生对专业知识以及“为谁学、怎么学”等问题的自主思考。这样的教学方法旨在切实贯彻立德树人的根本任务,使学生在学习专业学科的同时培养出更为全面的素养。

B对亚共晶Al-7Si合金共晶凝固过程的影响

研究了B含量及保温时间对Al 7Si合金凝固组织和冷却曲线的影响。利用热分析技术测量了冷却曲线共晶凝固段的特征值,利用图像分析技术测量了共晶Si相平均面积、形状指数。结果显示B的加入对Si相形状指数和冷却曲线特征值的影响不大;在一定的晶粒尺寸范围内共晶Si相平均面积随着初晶晶粒尺寸的减小而减小。

Ni_3Al金属间化合物的激光控制反应合成与表面熔敷

研究了粉末压坯紧实率、功率密度等参数对激光控制反应合成Ni3Al金属间化合物熔敷层的宏观、微观形貌的影响,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了合成产物的微观组织和成分.结果表明,在压坯紧实率60%、激光功率1000～1200W、扫描速度1mm/s的工艺条件下,能够得到连续、致密具有较高纯度的Ni3Al金属间化合物熔敷层.

亚共晶Al-Si合金变质级别的定量金相分析

采用图像分析技术,通过分析亚共晶Al-Si合金共晶硅相几何参数与变质级别的关系,建立了变质级别的量化指标,实现了亚共晶Al—Si合金变质级别的定量金相分析.分析表明,共晶硅相的形状因子反映了AFS变质级别的变化趋势.综合考虑共晶硅相形状及大小给出的面积加权形状因子与变质级别之间有很好的对应关系,可用来准确表征亚共晶Al—Si合金的变质级别.

B,Sr联合处理Al-7Si合金及细化变质效果评估

采用定量金相及化学分析方法研究了B,Sr联合处理对亚共晶Al-7Si合金凝固组织的影响．Al-7Si合金熔体经B, Sr联合处理时, Sr对合金的细化处理效果无明显影响．而B的出现减少了熔体中有效Sr含量,降低了合金的变质处理效果．在此基础上,结合冷却曲线模式识别技术研究了合金熔体状态与冷却曲线凝固段整体形状的关系．随着表征曲线相似程度的综合偏差值Ω趋近于零,相应的变质级别差值及晶粒尺寸差值也同时向零收敛．冷却曲线凝固段的整体形状可以表征B,Sr联合处理后合金的熔体状态．通过建立基于大量实验结果累积的数据库,有望实现B,Sr联合处理Al-7Si合金细化变质效果的在线评测．

先进热管理材料研究进展

热管理系统广泛应用于国民经济以及国防等各个领域,控制着系统中热的分散、存储与转换。先进的热管理材料构成了热管理系统的物质基础,而热传导率则是所有热管理材料的核心技术指标。本文针对先进热管理材料的应用、种类以及其中热传导的物理机制等关键问题进行了综述。重点介绍了热界面材料、高导热封装材料、蓄热材料以及热电材料等的研究进展及存在的问题。对均质及复合材料中的热传导机制进行归纳,并指出分子动力学、密度泛函理论及大规模并行计算技术将在揭示多尺度的热传输机制方面发挥越来越重要的作用。

铜磷钎料表观色度与表层成分演变的探讨

文中简述了铜磷钎料的应用和加工技术发展现状,结合生产实际测试铜磷钎料在热加工过程中表观色度和表层成分,引入表观色度来预判铜磷钎料表层微区成分,并探讨成分与色度的关系.以BCu89AgP和BCu91AgP两种常用铜磷钎料为典型代表,测出了他们在不同工艺条件下色度和表层微区成分演变结果,分析了铜磷钎料的变色机理,结果表明,色度与成分存在着一定的对应关系,为生产应用提供了重要参考.针对色度演变情况和成分演变规律,提出了几条铜磷挤压和拉拔工艺原则,标定了铜磷钎料实际生产中希望得到"玫瑰红"色的色度范围,给出了挤压温度和拉拔温度建议.

冷却曲线识别与亚共晶Al-Si合金熔体状态测评

研究了B ,Sr含量以及保温时间对Al 7Si合金熔体冷却曲线与凝固组织的影响。利用数字化测温技术、模式识别技术和数字图像分析技术分别进行了冷却曲线和凝固组织的测量与比较 ,基于大量试验结果积累的数据库 ,实现了Al 7Si合金熔体组织细化及变质效果的测评。研究结果显示 ,随着表征曲线相似程度的综合偏差值趋近于 0 ,相应的晶粒尺寸及变质级别差值均向 0收敛。冷却曲线的整体形状可以表征包括熔体细化及变质效果在内的Al Si合金熔体状态。

工艺因素对热分析碳当量仪测试结果影响的研究

针对铸铁炉前碳当量仪成分检测存在的问题,分析了热分析试样浇注量和浇注温度等操作工艺因素对碳当量仪测试结果的影响并进行了试验研究。结果表明,热分析曲线液相线温度TL受试样浇注量影响较大是导致碳当量仪的测试结果出现误差的主要原因,在浇注量足够的前提下,浇注温度对TL、TE和碳当量仪的成分分析结果影响较小。操作时保证热分析试样具有足够且波动小的浇注量和合适的浇注温度是提高碳当量仪成分分析精度的关键。

通用高精度计算机炉温控制系统研究

根据加热炉温度控制过程的特点和要求 ,针对传统位式控制方法精度低、可靠性差等缺陷 ,研制了具有自整定和自适应功能的通用计算机炉温控制系统 ,编制了基于WINDOWS平台的图形界面控制软件。系统能按照输入的控制工艺自动实现炉温状态的长期实时准确监控 ,最长控制时间仅受计算机硬盘容量限制。工业现场运行结果表明 ,系统整体控温误差小于± 0 5 % ,恒温控制误差小于± 0 1% ,对意外扰动引起的炉温波动能够迅速抑制 。

硬钎料挤压的研究与应用现状浅析

从硬钎料的热挤压研究及应用现状谈起,分析了影响钎料热挤压的装备功能、模具性能和工艺因素(速度、温度、变形指数、模具形状)。结合生产实际阐述了常用的挤压装备、经典挤压工艺和主要的模具失效形式及其原因,并针对失效形式提出了提高挤压模具使用寿命、稳定产品质量、提高生产效率的多项技术措施;探讨了提高钎料热挤压质量和效率的技术途径。调查研究发现,优良的装备、适宜的工艺和合理的模具设计是热挤压顺利进行的根本保证;模具材料、模具制造工艺和使用制度决定着模具使用的稳定性。

高功率脉冲电流对磁控溅射TiN薄膜结构及力学性能影响

采用高功率脉冲磁控溅射技术在M2高速钢基体上沉积了TiN薄膜,研究了不同脉冲电流下TiN膜层的沉积速率、膜基结合力、晶体生长取向、纳米硬度和摩擦磨损性能等。结果表明:随着脉冲电流的增加,膜层沉积速率不断增大,膜层致密度逐渐增强。当脉冲电流增加到20A以上时膜层沿着(111)面择优生长并且具有最高的I_(111),这与能流密度效应有关。脉冲电流为20A时的膜层表面具有最高的硬度(可达25GPa)、最高的膜基结合力(可达70N,压痕评定优于HF2)和较好的耐摩擦磨损性能。

氧含量对银基粉状钎料熔化特性和钎焊接头性能的影响

通过第一性原理计算和试验等多种分析方法来研究氧含量对熔化特性以及钎焊接头力学性能的影响。结果表明,钎料的表观活化能随着钎料中氧含量的增加而增加,导致了熔化时间增加。随着钎料中氧含量的增加,钎焊接头的抗拉强度呈现非线性下降,为了确保钎料的良好性能,应该将钎料中的氧含量控制在200μg·g-1以下。根据疲劳试验结果,氧元素引起的钎焊缺陷被认为是裂纹的源头,该研究提供了氧含量对银基粉状钎料钎焊过程影响的详细机制。