新工科背景下“线上+线下”混合式教学改革——以《铸造合金及熔炼》为例

基于新工科建设对铸造专业技术人才的迫切需求,针对我校《铸造合金及熔炼》教学目标存在的问题,本文研究了该课程的教学改革。基于“线上+线下”混合式教学的原理,结合《铸造合金及熔炼》课程特点、学生情况、行业需求,对该课程的组织方式、教学模式、教学资源、考核方式进行了全面改革。通过教学改革,提高了学生自主学习、实践和创新等能力,实现了教学质量的全面提高。

微胶囊化新型聚硫橡胶密封剂的性能试验与评估

目的研发新型聚硫橡胶密封剂,并对其性能进行综合评估。方法基于原位聚合技术,制备以脲醛树脂为壁材,液态聚硫橡胶为囊芯的微胶囊。通过考察微胶囊密封剂的稳定可靠性、力学性能(力矩和拉伸性能)等,系统评价新型微胶囊密封剂的综合性能。结果通过聚硫密封剂微胶囊化,可将其装配工序由5步简化成1步,实现密封剂的预涂覆功能。微胶囊密封剂的稳定可靠性实验结果表明,长期储存后,微胶囊颗粒形貌不变,芯材聚硫橡胶未泄露和变性,保持良好的化学反应活性。力学性能试验结果表明,与原密封剂相比,微胶囊密封剂的破坏力矩、拆卸力矩、拉伸强度和断裂拉伸强度明显提高,断裂伸长率有所下降。结论通过脲醛原位聚合技术成功制备出形貌规整、粒径分布单一的聚硫密封剂微胶囊,实现聚硫密封剂包得住、不变性的目的。囊壁材料的引入对于密封剂力学性能有较大影响。

HCl介质中二苯乙酮咪唑啉季铵盐对碳钢的缓蚀行为及机制

目的合成一种二苯乙酮咪唑啉季铵盐(PPLB)化合物,研究其在0.5 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能,探讨其吸附动力学过程及可能的缓蚀机制。方法以有机胺、硬脂酸、苯乙酮和氯化苄等为原料,经脱水环化、曼尼希反应和季铵化制备季铵盐。通过腐蚀失重、动电位极化曲线测试、电化学阻抗和表面形貌分析等手段,研究了二苯乙酮咪唑啉季铵盐在HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能。结果HCl溶液中PPLB对碳钢具有优异的缓蚀性能,缓蚀效率随浓度和介质温度的升高而增加。在353 K下,PPLB添加量为4.8×10^(–4) mol/L时,缓蚀效率可达98.9%,表明缓蚀剂在高温酸性介质中仍可有效抑制碳钢的腐蚀。电化学研究结果证明,PPLB可同时降低阴阳极的腐蚀电流密度,即抑制了腐蚀的阴阳极过程,是一种通过“几何覆盖效应”起作用的混合型缓蚀剂,其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温规律,为典型的化学吸附。结论合成的二苯乙酮咪唑啉季铵盐化合物是一种优异的酸性介质缓蚀剂,独特的分子结构使其通过多中心化学吸附在碳钢表面生成保护性吸附膜,从而有效抑制了HCl对碳钢的腐蚀。

以聚苯乙烯为壁材的聚硫橡胶微胶囊制备与表征

聚硫橡胶特殊的分子结构使其具有优异的密封、防腐、力学性能与粘接能力,但使用过程中暴露出的流动性强、活性期短、装配工艺繁琐等问题,极大地限制了其装配水平与工业应用.为解决上述问题,本工作以液体聚硫橡胶为芯材、聚苯乙烯为壁材,通过溶剂蒸发法研制出尺寸均匀、表面光滑的微胶囊,使黏度较大的聚硫橡胶实现从液体到固体的转变.此外,根据壁材在液体聚硫橡胶液滴表面吸附机理、演化过程及固化机制,考察乳化体系、反应温度、搅拌速率、芯壁质量比等条件对微胶囊形貌与分布的影响,实现微胶囊尺寸与成分的可调控性.实验结果表明,以PVA和NaOA的混合溶液作为乳液体系可获得均匀程度更好的微胶囊,该乳化条件不仅能显著提升微胶囊中聚硫橡胶的含量(芯材含量可增至60 wt%),而且可大幅降低微胶囊的尺寸,平均粒径可低至2.23μm.以上研究为新一代微胶囊基密封剂的工程化应用奠定良好基础,在密封剂装配自动化领域具有研发意义和应用价值.