生物填料的制备及其对聚丙烯复合材料性能影响的研究

以废弃贻贝壳为原料,经去除角质层、粉碎、研磨、剪切乳化得到生物填料,然后对聚丙烯(PP)进行充填.研究分析了生物填料的物相组成、微观形貌、热稳定性和对其PP充填力学性能的影响.实验结果表明,制备的生物填料主要成分为文石碳酸钙,成片状,粒径大小约为40～500 nm,有机物含量约为2.04wt%,热稳定性良好.生物填料(YBCC)对PP具有增强效果.当填充比例为3wt%时,PP/(YBCC)复合材料屈服强度比PP提高了约11.1%;对PP亦具有异相成核的作用,可诱导形成β晶.利用废弃物贻贝壳为原料生产的生物填料填充PP可降低材料成本,提高力学性能和结晶性能,具有广阔的应用前景.

抗冲共聚聚丙烯及其级分的流变学研究

比较了抗冲共聚聚丙烯(IPC)和等规聚丙烯(iPP)熔体的动态流变行为,确定了IPC的乙丙无规共聚物(EPR)、乙丙嵌段共聚物(EbP)和丙烯均聚物(HPP)3种级分的熔体动态流变行为.研究发现,IPC在低频区域表现出偏离经典线性黏弹性理论的行为,即出现了"第二平台".经过二甲苯完全溶解的IPC试样的熔体流变行为研究结果表明,IPC分散相的团聚会提高熔体的模量.对IPC 3种级分的动态流变行为的研究结果表明,各级分间的动态储能模量(G')及黏度存在明显差异,这主要是由于分子量和分子链链长的不同所致.EPR和HPP级分在低频区域的流变行为符合经典线性黏弹性理论,为均相体系特征,而EbP级分则出现"第二平台",表现出非均相体系的特征.对IPC中HPP/EPR共混物的流变行为的进一步研究发现,当HPP/EPR质量比达到IPC中的比例时即可在低频区域产生"第二平台";当将EPR的比例增加至EPR和EbP组分之和时,EPR产生的平台要比IPC更为明显,表明IPC中HPP与EPR存在的相分离足以使IPC产生"第二平台"现象.

炭黑填充聚苯乙烯熔体流变行为

研究了炭黑（CB）填充聚苯乙烯（PS）熔体的稳态和动态流变行为．CB／PS复合体系在CB体积分数φ=0．06时发生逾渗转变．结果表明，低应变区熔体模量降低主要归因于粒子-粒子及粒子-高分子间作用力的破坏，高应变下模量的急剧下降则主要与高分子链间解缠结有关．采用“两相”模型拟合线性动态流变行为，发现应变放大因子A，（φ）、填充相模量及松弛指数与温度有关．A，（φ）～φ关系符合Guth方程和扩散控制的粒子簇聚集模型．“粒子相”形状参数与聚集体分维度均随温度升高而有所降低，说明CB粒子聚集体因团聚而趋于各向同性，应变放大效应减弱．“粒子相”特征模量Gn（φ）和Gj（φ）与φ关系满足标度律．当φ〉0．06时，Gn（φ）和G：（φ）及其标度指数均随温度升高而明显降低，其Gj（φ）变化幅度略大于Gj（φ），说明“粒子相”弹性与黏性组分具有不同的温度依赖性．随着温度升高，扩散控制的CB粒子团聚过程加快，应变放大效应减弱．

湿法纺丝实验虚拟仿真教学与课程思政模式探索

随着信息技术的发展,虚拟仿真技术也逐渐应用于教学中,与传统教学的有机结合极大地丰富和改革了传统的教学手段。依托青岛大学开发的“海洋生物质纤维成形虚拟仿真”实验项目,结合项目运行周期中遇到的问题,探索虚拟仿真实验高阶性内涵与创新性教学,阐述了虚拟仿真技术在湿法纺丝实验中的应用,总结了虚拟仿真线上教学和实体实验线下教学的结合,并将课程思政内容渗入实验教学中,总结了相关的教学方法,提高了学习效率和教学效果。

海藻酸钠基静电纺丝纳米纤维膜的制备

本文以Ce^(4+)为引发剂,通过聚合物改性的方法,在海藻酸钠分子链上引入了聚丙烯酰胺柔性分子链,制备了一种基于海藻酸钠的接枝聚合物。对该接枝聚合物进行了红外测试,电镜扫描测试,研究了接枝聚合物溶液的可纺性。结果表明,聚丙烯酰胺柔性分子链的引入可以增加海藻酸钠分子链之间的有效链缠结,是一种实现海藻酸钠静电纺丝的可行方法,但通过Ce^(4+)引发在海藻酸钠分子链上接枝聚丙烯酰胺分子链的方法对实现海藻酸钠静电纺丝改善效果有限。

2023年度无机非金属材料学科基金项目评审工作综述

本文统计和分析了2023年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部无机非金属材料学科(E02)基金项目的申请、受理、评审和资助情况、二级代码分布情况及申请中存在的主要共性问题,总结了本学科加强基础研究举措及实施成效,并介绍了2024年学科优先资助领域、重点资助方向、申请注意事项及对未来工作的思考,旨在为广大科研人员了解该学科领域的资助现状、人才成长规律和未来发展方向提供参考。

TEMPO/NaClO/NaBr氧化对棉织物原位合成纳米银的影响

利用TEMPO/NaClO/NaBr体系对棉织物进行氧化,通过测定织物羧基含量、强力、润湿性并辅以扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、13C核磁共振(13C-NMR)等手段表征氧化对棉织物物理化学性能的影响。在氧化棉织物上原位合成纳米银,探究TEMPO/NaClO/NaBr氧化对棉织物原位合成纳米银能力的影响。研究发现,在适宜条件下,TEMPO/NaClO/NaBr氧化能够明显提高织物上原位合成纳米银的数量,使织物具有更好的抗紫外和导电性能,同时具有较好的耐水洗牢度。

双线整孔900t预制箱梁梁场规划与设计

通过对武广客专线广州箱梁预制场的总体规划、主要设施的设计及生产装备的介绍,摸索总结了双线整孔900t预制箱梁在梁场规划布置、临建设施及机械设备的配置等方面的经验体会,也为其他以后类似梁场建设提供借签。

无机非金属材料学科重点项目资助成果与改革举措

各种无机非金属材料不断涌现,推动了人类文明进步和科技发展,是支撑国民经济繁荣和人民日常生活的重要基石,在航空航天、集成电路、生命健康、能源环境等国家战略需求领域具有不可替代的关键作用。国家自然科学基金委员会工程与材料科学部无机非金属材料学科面向已有较好基础的研究方向或领域新生长点,以重点项目的形式支持开展深入、系统的创新性研究。

2022年度无机非金属材料学科国家自然科学基金管理工作综述

本文统计和分析了2022年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部无机非金属材料学科(E02)基金项目的申请、受理、评审和资助情况,总结了学科项目的中期与结题管理,介绍了学科在本年度深化落实科学基金改革相关措施与成效,并就学科高水平创新人才与团队培养、学术交流与研讨、重大项目组织、代表性成果等管理工作做了详细介绍。

立足基础 面向应用 构筑热电科学与技术创新链——“热电材料与器件”重点项目群结题综述

国家自然科学基金重点项目群“热电材料和器件的基础研究”历时5年(2017年1月至2021年12月)完成。该重点项目群针对热电材料电、热输运协同调控关键科学问题,开展热电材料的微观结构设计、可控制备、器件设计集成等研究,在多元强弱化学键及亚晶格结构热电材料、电热输运理论、多场耦合可控制备、级联器件设计集成等方面取得了一系列创新成果。本文主要综述该重点项目群的统筹和立项背景、科学问题、组织实施过程、重要创新成果、总体完成情况等,并展望了热电材料科学与应用技术的未来发展趋势。

深化科学基金改革持续激励原始创新发展——无机非金属材料学科原创类项目试点改革举措及分析

为深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新和基础研究的重要论述,积极落实国家自然科学基金委员会深化改革实施方案,工程与材料科学部无机非金属材料学科聚焦原创类项目试点了一系列改革举措。本文深入分析了学科2019-2022年度“鼓励探索,突出原创”A类项目和2020-2022年度原创探索计划项目的受理、资助情况,创新改革举措及取得的初步成效。最后,结合学科特点和原创项目内涵,提出了进一步优化学科资助工作机制等持续激励原始创新的几点建议和思考。

多壁碳纳米管填充聚苯乙烯复合体系的动态流变特性

应用两相模型探讨多壁碳纳米管(MWCNTs)填充聚苯乙烯(PS)复合体系的动态流变特性.结果表明,体系线性黏弹行为与PS本体的应变放大效应及MWCNTs填料相的弛豫密切相关.在不同温度下,应变放大因子(Af)随MWCNTs体积分数(φ)的变化规律符合扩散控制的粒子串聚集(CCA)模型.φ<0.020时,MWCNTs分散较均匀,温度变化对Af-φ关系无显著影响.φ较高时,MWCNTs形成聚集体,Af随温度升高而显著降低.填料相特征动态模量(G′f1与G″f0)随温度的变化符合Arrhenius关系,且活化能(E′a与E″a)在φ=0.025附近发生不连续变化,说明温度对均匀分散的MWCNTs(φ<0.020)与MWCNTs逾渗网络(φ>0.025)的黏弹行为具有不同的影响规律.复合体系黏弹逾渗现象与导电逾渗密切相关,导电逾渗转变上限浓度范围为φ=0.020～0.025.

2020年度工程与材料科学部基金项目评审工作综述

国家自然科学基金委员会(以下简称"自然科学基金委")工程与材料科学部以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,深入学习贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神以及习近平总书记关于科技创新和基础研究的重要论述精神,按照党中央国务院关于科技创新和基础研究的重大决策部署,贯彻《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》,坚持"鼓励探索、突出原创.

MWCNTs与疏水纳米SiO2填充PMMA/PS共混物的导电与动态流变行为

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料、疏水纳米二氧化硅(SiO2)为非导电填料,填充不相容聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚苯乙烯(PS)(1/1,V/V)共混物,制备(PMMA/SiO2)/(PS/MWCNTs)四元导电高分子复合材料(CPC),研究其导电逾渗与动态流变行为,并与PMMA/(PS/MWCNTs)三元CPC进行对比.发现三元、四元CPC具有类似的导电逾渗行为,且逾渗阈值显著低于PS/MWCNTs二元CPC.在四元CPC中,SiO2粒子可细化相区尺寸,提高熔体模量,但不影响熔体热处理过程中的依时性动态导电逾渗行为.MWCNTs与SiO2均显著影响熔体热处理中的依时性模量逾渗行为,分别缩短、延长四元CPC相粗化起始时间,但均延长相粗化时间区间.

2021年度工程与材料科学部基金项目评审工作综述

本文总结了2021年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部评审工作情况,分析了工程与材料科学部各类项目申请与受理情况,并提出下一年项目评审的工作思路。

2019年度工程与材料科学部基金项目评审工作综述

国家自然科学基金委员会(以下简称"自然科学基金委")工程与材料科学部(以下简称"工材科学部")按照党中央国务院关于科技创新和基础研究的重大部署,坚持以"鼓励探索,突出原创;聚焦前沿,独辟蹊径;需求牵引,突破瓶颈;共性导向,交叉融通"的新时代资助导向,认真贯彻《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》.

构建“以学为中心”的课程教学改革探索

“以学为中心”,关注学生的学习过程和学习规律,充分调动学生的学习积极性和主动性,是我国高等教育教学改革的新趋势。基于OBE教育理念,着重培养新工科创新人才。该文从转变教学目标、优化教学内容、丰富教学方法及手段、完善考核机制几个方面对本科课程进行了改革,关注本科生教育教学方法和教学质量,以期改善教学效果和教学质量。

2018年度工程与材料科学部基金项目评审工作综述

本文介绍了2018年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部各类项目受理、评审和资助的基本情况,详细分析了面上项目、青年科学基金项目和地区科学基金项目的统计分布特点,希望为科研人员、科研管理工作者今后的基金申请或基金管理工作提供参考。

新时期联合基金改革成效和推进策略——以工程与材料科学部为例

工程与材料科学部的联合基金项目坚持立足工程科学与材料科学前沿问题,聚焦社会经济发展和行业需求,为破解国家重大科技瓶颈提供解决方案。本文全面回顾并分析了工程与材料科学部联合基金项目的管理特点,从定量分析和案例分析两个维度介绍了联合基金设立以来项目资助的基本特征和主要成效,并从新时期联合基金的可持续发展视角提出了联合基金的政策改革方向。