新工科背景下材料类专业实践类课程体系构建和评价方法思考

基于新工科建设理念,文章结合广西地方工科高校材料类专业的实际情况,对目前高校材料类专业实践教学中存在的问题进行梳理和分析,对如何建设实践类“金课”并进行有效评价提出一些设想和举措,如落实立德树人理念、重构专业实践课程体系等,为培养新时代高素质工程应用型人才提供借鉴。

银镨复合掺杂二氧化钛纳米材料的光催化活性

以硝酸镨[Pr(NO3)3.5H2O]、硝酸银(AgNO3)为掺杂的前驱物,纳米二氧化钛(TiO2)为载体,用表面浸渍法制备了(银,镨)/氧化钛[(Ag,Pr)/TiO2]纳米材料。用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)、紫外-可见分光光度计(ultraviolet-visual spectrometer,UV-Vis)、电子自旋共振波谱仪(electron spin resonance,ESR)表征(Ag,Pr)/TiO2纳米材料的物相及光催化活性。XRD分析发现:在300～800℃范围内,除400℃煅烧的晶粒粒径比300℃煅烧的相对变小外,(Ag,Pr)/TiO2纳米材料的晶粒粒径均随煅烧温度升高而逐渐增大,金红石相TiO2在600℃开始出现,其含量随煅烧温度升高缓慢递增。(Ag,Pr)/TiO2光响应范围在200～230nm短波长的波段内,并且在此波段内光吸收较为强烈。ESR分析显示:(Ag,Pr)/TiO2在紫外光照射下产生.OH的强度达到120000,比纳米TiO2和镨掺杂纳米TiO2的有极大幅度地增长;未光照时产生较低的.OH强度。

CuO掺杂SrFe_(0.9)Sn_(0.1)O_(3-δ)负温度系数厚膜热敏电阻的电学性能

采用印刷法制备了CuO掺杂SrFe0.9Sn0.1O3-δ（CSFS）厚膜负温度系数（NTC）热敏电阻（掺杂量为20mol%~50mol%）.对其微观结构及电性能研究发现：随着CuO掺杂含量的增加,厚膜表面变得更加致密,室温电阻逐渐降低至0.46 M？,而热敏常数基本保持在3300K附近.CuO的加入导致SrFe0.9Sn0.1O3-δ分裂成多种铁含量更低的SrFe1-xSnxO3-δ物相（0.

空气负离子保健基元材料的研究

本文以电气石和纳米二氧化钛以及四种镧系稀土氧化物为原料,试制空气负离子保健基元材料,并对它们的性能进行了研究。结果表明:纳米二氧化钛、二氧化铈、氧化镧、氧化错、氧化钕分别与电气石的复合中,空气负离子产生效果为与二氧化铈的复合最强,氧化镨、氧化镧效果一般,氧化钕、氧化钛反而降低了电气石产生的空气负离子浓度;电气石与二氧化铈的最佳复合比例是1:1,100g测试粉体空气负离子浓度即达到2000个／cm3左右;比例为1:1的电气石／二氧化铈复合粉体:在18h内表面能量对空气分子的离解达到饱和,且随样品测试量的增加呈递增关系。

电气石复合Nd/TiO_2材料光催化活性研究

以硝酸钕、天然矿物电气石和钛酸丁酯为原料，采用凝胶法制备了电气石复合Nd／TiO2和钕掺杂TiO2。用XRD、UV-VIS、ESR对电气石复合Nd／TiO2材料进行了表征；以苯酚为目标降解物，考察了电气石复合Nd／TiO2材料的光催化活性。结果发现TiO2的相变转化区间在600—750℃范围内；电气石掺入对Nd／TiO2材料的光吸收范围基本没有影响，在300—750℃范围煅烧后，随温度升高UV-VIS图谱有逐渐红移现象；电气石的加入使得Nd／TiO2材料在光照及未光照条件下都起到增强·OH强度的作用；在Nd／TiO2材料中掺入0．6％的电气石获得最好的光催化活性，600℃下煅烧光催化效果较优。

(Ag,Nd)/TiO_2纳米材料光催化活性及其表面能带结构分析

以硝酸钕、硝酸银作为掺杂的前驱物，纳米TiO2为载体，采用表面浸渍法制备了Ag、Nd复合掺杂纳米TiO2和钕掺杂纳米TiO2。用ESR、UV-vis、STM／STS对（Ag，Nd）／TiO2纳米材料进行了表征。结果表明：复合掺杂纳米TiO2经355nm波长光激发后产生了高强度的能引起物质发生氧化反应的活性物种·OH；在200-250nm波段内出现两强吸收峰值，且紫外区内吸光度远低于纳米TiO2；相较于纳米TiO2，其表面Eg大大拓宽，从而使得其在紫外光区具有良好的光催化活性。

室内有害昆虫驱避材料研究现状

本文阐述了对室内有害昆虫具有驱避作用的昆虫驱避材料,以及长久驱虫的驱虫建材的研究现状。

CuO/BaCo_(0.02)~ⅡCo_(0.04)~ⅢBi_(0.94)O_3共掺Ba_(0.5)Bi_(0.5)Fe_(0.9)Sn_(0.1)O_3热敏厚膜的微结构及电学性能研究

采用丝网印刷工艺制备了CuO/BaCoⅡ0.02Co Ⅲ0.04Bi0.94O3共掺Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3热敏厚膜,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及交流阻抗谱对厚膜的物相、形貌和电学性能进行表征分析。CuO的存在使得厚膜中的BaCoⅡ0.02Co Ⅲ0.04Bi0.94O3出现分解行为和非钙钛矿Ba-Bi氧化物的形成,厚膜主要由大量的颗粒链组成,单个颗粒链主要由Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3构成的小晶粒和低熔点的BaCoⅡ0.02Co Ⅲ0.04Bi0.94O3大晶粒组成。当厚膜中CuO含量添加至10%时,可获得最低的室温电阻率;300 h 150℃下,CuO含量为4%的厚膜老化率约为2.3%。厚膜的电学性能主要来自于晶界的贡献,较低温区内晶界表现为氧空位电导,较高温区下为电子与氧空位耦合电导。

立足学科特色的普通高校大学物理实验教学改革思路探讨

本文对普通地方高校的大学物理实验教学存在问题和改革思路进行了针对性分析。依托一流学科建设,立足桂林电子科技大学电子信息学科特色,讨论了大学物理实验教学的改革方向,并在网络在线课堂建设、教材编写、教学团队和理论-实践协调性改革的必要性进行了综合分析。冀望有效促进普通高校在立足学科特色的大学物理实验教学方面实现改革和提升。

中药抑菌-驱蚊基元材料的研究

[目的]以花椒、艾叶、烟叶、雄黄为原料，研究具有抑菌、驱蚊功能的基元材料。[方法]实验中采用小白鼠驱避试验、人体驱避试验、定性抑菌试验3种方法，先对小白鼠驱避试验合格的样品进行人体驱避试验，接着对人体驱避试验合格的样品进行定性抑菌试验。[结果]花椒的最低人体保护浓度为28％、艾叶为33％、烟叶为58％，添加2％的雄黄后抑菌圈在24～29mm范围内，并获得7种具有人体完全保护效果的中药抑菌-驱蚊基元材料。[结论]以花椒为主要原料的中药抑菌-驱蚊基元材料驱避效果较好，艾叶和烟叶次之；中草药两种成分组合或三种成分组合后，比单剂用药量少，说明中草药之间有协同增效作用。

天然矿物电气石产生空气负离子性能研究

以桂林电气石和阿尔泰电气石为原料，研究了它们产生的空气负离子性能。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜对这两种电气石进行了分析表征。结果表明：桂林电气石为铁电气石，平均能够产生空气负离子692个／cm^3，相对增加空气负离子394个／cm^3；阿尔泰电气石为铁镁电气石，平均能够产生空气负离子935个／cm^3，相对增加623个／cm^3；两种电气石吸收或辐射的主要红外波段基本一致，都存在比较多的红外活性键，但是阿尔泰电气石在7．39gm处多出现了一个B-O键辐射或吸收峰。

粘土/有机纳米复合粉体材料

本文综述了粘土/有机纳米复合粉体材料的制备方法、特点、国内外开发现状及应用前景。并指出粘土/有机纳米复合粉体材料的制备方法以插层聚合法为主,主要在力学性能、热稳定性性能方面的深入研究,复合体以蒙脱土及膨润土有机插层和其相关性能占主导。

大学生创新项目实施效果及其存在问题和解决思路探索——以桂林电子科技大学材料科学与工程学院为例

本文分析了学院近年来大学生创新项目实施结果,发现参与大学生创新项目学生在各种实验/实践竞赛活动表现积极,在专业综合题得分率、课题报告优秀率、课堂回答问题几率和课堂听课抬头率方面普遍较高,这表明学生积极主动性得到提高;而不参与项目学生普遍消极应对学习。进一步梳理了大创项目实施过程中存在的各种问题,并提出了如下解决方案:实施科教协同;结合科研团队平台实施大学生创新;提高学生自控能力;增强指导大学生创新研究教师群体的责任感和成就感;教师授课过程中加入学生课题报告。这些为将来大学生创新项目持续优化提供了基础思路。

Y替代对Y_n(Ba_(0.8)Bi_(0.2))_(1–n)Fe_(0.9)Sn_(0.1)O_3负温度系数热敏陶瓷电学性能的影响

采用传统的固相烧结法制备了Yn（Ba0.8Bi0.2）1–nFe0.9Sn0.1O3负温度系数热敏陶瓷。借助X射线衍射分析仪、扫描电镜、阻温测试仪和交流阻抗分析仪对这类热敏陶瓷的物相、显微结构、阻温特性和阻抗特征进行了表征分析。所得Yn（Ba0.8Bi0.2）1–nFe0.9Sn0.1O3热敏陶瓷为伪立方钙钛矿结构, 粒度约1.0 μm, 随Y含量增加晶格常数a变小; 其室温电阻率、热敏常数和活化能分别介于2.17~9.17 MΩ·cm、6757~7171 K和0.583~0.618 eV范围内, 且均随Y含量增加趋于增大。阻抗分析表明, 在n=0.02、0.04时, 陶瓷体电阻由晶界、晶壳和晶粒电阻构成, 其中晶粒电阻贡献最大; 而在n=0.06、0.08时, 陶瓷体电阻由晶界、畴壁和电畴三个部分构成, 其中电畴区域电阻贡献最大; 在限定的测量温度范围内, 晶界、晶壳、晶粒、畴壁和畴电阻均表现出负温度系数热敏行为。

Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3/CoFe_2O_4叠层复合陶瓷的制备与磁电耦合效应研究

以CoFe2O4压磁体、掺CuO和CeO2助烧剂的压电体Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3为基本叠层材料,采用界面固相熔融渗透法制备了掺助烧剂Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3-CoFe2O4叠层复合陶瓷。叠层复合陶瓷的压电压磁相叠层界面结合良好。随着压磁相与压电相厚度比比率的增加,叠层复合陶瓷的饱和磁致伸缩系数–λ从67×10-6增加到134×10-6、压电系数d33从340 pC/N逐渐减小到205 pC/N;磁电耦合系数先增大后减小,在厚度比为2、外磁场为100 mT时得到最大值3200 mV/(cm.mT)。

组建材料类大学生创新项目指导教师团队与其实施办法思考

本文介绍了组建材料类大学生创新项目指导教师团队的四种方法,这些方案的实施可更深层次的帮助学生解决跨界专业难题和复杂工程问题。

BaBiO_3/SrFe_(0.9)Sn_(0.1)O_(3–δ)厚膜NTCR的电性能研究

以SrFe0.9Sn0.1O3–δ为电阻相,BaBiO3为烧结助剂,在氧化铝基板上涂刷成膜,并采用固相法制备了NTC厚膜热敏电阻（NTCR）。借助XRD、SEM、阻温特性测试仪,研究了添加不同量BaBiO3样品的相组成、微观结构以及电性能。结果表明：所得NTC厚膜电阻呈明显的NTC热敏特性,且主要组成物相为钙钛矿结构的SrFe0.9Sn0.1O3–δ;厚膜表面颗粒均匀细小,尺寸在2~3μm范围内;随着BaBiO3含量的增加,其室温电阻R25从初始的4 000 k？降至372 k？,对应的B25/85值从4 378 K逐渐降低为3 113 K。

Sm_2O_3掺杂(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3-Ba(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用固相合成法制备了Sm2O3掺杂的(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT)无铅压电陶瓷.借助XRD、SEM等手段对该陶瓷的显微结构与电性能进行了研究.结果表明,Sm2O3的掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度点Tc从85℃提高到95℃.当Sm2O3掺杂量为0.02wt%～0.1wt%时,样品具有典型ABO3型钙钛矿结构.Sm2O3掺杂量为0.02wt%时,所得陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因子Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为590 pC/N、0.52、43、1.3%和3372.

Fe_2O_3掺杂(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3-Ba(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用固相合成法制备了Fe2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(简称BCZT)无铅压电陶瓷。借助XRD、SEM、阻抗分析仪等对该陶瓷的相组成、显微结构以及压电和介电性能进行了研究。结果表明,Fe2O3掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度Tc从85℃提高到95℃;当Fe2O3掺杂为0.02wt%～0.1wt%时,陶瓷样品均为ABO3型钙钛矿结构;少量Fe2O3掺杂促进了陶瓷晶粒的生长,但随着Fe2O3掺杂量进一步增加,陶瓷晶粒随之细化;当Fe2O3掺杂量为0.04wt%时,陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为400 pC/N,0.40,51,0.023和3482。

电气石的环境功能属性及应用

电气石具有永久性自发极化效应,由于电气石颗粒周围存在静电场,从而使电气石具有发射远红外线、释放负离子、电磁屏蔽和水处理等优良的环境功能属性。本文概述了电气石的远红外、释放负离子、电磁屏蔽、水处理等环境功能属性以及当前国内外在这些领域的应用研究动态。阐述了电气石矿物物化特性与应用之间的关系,并展望电气石的应用前景。