新工科背景下材料专业实践教学体系建设路径探索

新工科作为一种全新的教育理念,不仅要求大学生具备过硬的专业技术,还要具有创新精神、实践能力和工程素养,因此,高校要注重大学生的思想政治教育,而实践教学是实现这一目标的重要途径之一。针对目前专业实践教学体系建设存在的不足,结合应用型地方高校材料专业自身发展现状以及新工科教育理念,从实践教学中的基地建设、方案建设、思政建设、考评制度建设、师资队伍建设等方面提出了相应举措,以期为地方应用型高校实践教学改革提供参考与借鉴。

有机高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用

简要介绍了印染废水的水质特点和处理现状,着重综述了各类人工合成有机高分子絮凝剂的合成途径、化学改性方法及其在印染废水处理中的应用进展,并对其絮凝机理进行了归纳。文章还综述了木质素、壳聚糖、改性淀粉等天然高分子絮凝剂的研制及应用进展。指出有机高分子絮凝剂是一类有效的絮凝脱色剂,对有机高分子絮凝剂的研究和应用趋势作了展望。

改性双氰胺-甲醛絮凝脱色剂的制备与应用

通过在原料中引入尿素,合成出了改性双氰胺-甲醛絮凝脱色剂,并应用到印染废水处理中。采用正交实验方法确定了最佳合成条件,实验结果表明,在反应温度65℃、反应时间3h、反应物配比n(双氰胺)∶n(尿素)∶n(氯化铵)∶n(甲醛)为0.714∶0.286∶0.9∶1.4的最佳条件下,改性双氰胺-甲醛絮凝脱色剂具有优异的絮凝脱色性能,对实际印染废水的脱色率和COD去除率可分别达到99%和93.4%。

复合激发剂在矿渣-钢渣-粉煤灰三掺混凝土中的应用研究

采用自制的高效复合激发剂,研究了其对矿渣-钢渣-粉煤灰三掺混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明:复合激发剂的使用,对新拌混凝土的工作性能没有不利影响;复合激发剂对设计等级为C30混凝土抗压强度提高的效果明显,而对C50混凝土的作用效果则有所减弱,其原因在于单位体积混凝土中高水泥含量时,水泥对钢渣的水化在早期具有一定的抑制作用。

复合组分调节材料对重构转炉钢渣胶凝性能的影响

采用钢铁企业自身排放的白渣和热闷渣为组分调节材料,在实验室内开展了转炉钢渣的高温重构试验,研究了组分调节材料组成及重构温度对转炉钢渣胶凝性能的影响。试验结果表明,转炉钢渣经高温重构后,胶凝活性得到了显著的提高,可达到甚至超过GB/T 20491-2006中所规定的一级钢渣粉的标准;相较处理温度和掺量,组分调节材料的比例对重构钢渣7 d和28 d的胶凝活性影响最为显著;综合7 d和28 d的活性指数,最佳的重构条件是组分调节材料中白渣的质量分数为60%～70%、重构温度为1000℃和复合组分调节材料的掺量为60%～70%。

木质素类油田化学品的研究与应用

简要介绍了木质素资源的利用及提取方法,对木质素在油田化学中的应用进行了综 述,木质素可用作稀释剂、降滤失剂、牺牲剂、稠油降粘剂及堵水调剖剂等。结果表明,木质素资源 丰富,在油田化学品中用途广泛,应加强研究与应用开发力度。

转炉钢渣粉体的离子溶出与机理研究

采用一种新的循环抽提法对6种转炉钢渣粉体进行溶出性能测试,研究其溶出特性与溶出机理。结果表明:钢渣中Ca2+的溶出速率最大,Si4+次之,Al3+最小。钢渣粉体中各可溶性组分的溶出量与其原料中该组分质量分数之间并不存在显著的相关关系。钢渣粉体离子溶出速率可用简化动力学方程g(α)=Kt表示,其中Ca2+的溶出过程最符合由固膜扩散控制的缩芯模型特征,而Si4+、Al3+的溶出过程同时还与溶出界面上发生的化学反应有关。

钢渣重构用调节材料高温体积稳定性及胶凝性能

为了进一步完善钢渣高温重构技术,采用煤渣、闷罐钢渣等废渣与电炉还原渣配制了用于钢渣重构的复合组分调节材料,考察了高温重熔后复合组分调节材料的体积稳定性与胶凝性能.结果表明:电炉还原渣与煤渣或闷罐钢渣以合适比例复合配制的组分调节材料,经1200℃重熔后能保持良好的体积稳定性,其复合组分调节材料胶凝性能显著超过电炉还原渣及重构钢渣.

对比水泥与矿渣基复合掺合料活性的相关性研究

依据GB/T18046—2008中的检测方法,用6种对比水泥对2种矿渣基复合掺合料进行了活性指数检验,研究了对比水泥对矿渣基复合掺合料胶凝活性评定的影响规律。结果表明:复合掺合料活性指数的检验结果因所采用的对比水泥的不同而产生显著的差异,其活性指数与对比水泥胶砂抗压强度之间存在显著的负相关关系。矿渣基复合掺合料专用的化学激发剂对水泥品种来源具有良好的适应性。

在化工原理实验教学中培养学生工程素质及创新能力的改革与实践

针对当前化工原理实验教学与化工专业人才需求现状,开展了在实验教学中培养学生工程素质及创新能力的改革与实践。通过在实验教学中渗透工程观点、开放化工原理实验室、开设综合性实验及建设化工仪表设备展示区等途径,显著提高了化工专业本科生综合能力,对培养学生的工程观念、应用观念和分析解决工程实际问题的能力奠定了重要的基础。

改性双氰胺-甲醛絮凝剂(MDF)的脱色性能

采用改性双氰胺-甲醛絮凝剂(MDF)分别对含活性染料、酸性染料及分散染料的印染废水进行絮凝脱色实验.考察了MDF在不同投药量、pH值及不同起始浓度下的处理效果.研究表明MDF是一种性能优良的水处理剂.

我国无机高分子混凝剂在含油废水处理中的应用

介绍了含油废水的处理特点及无机高分子混凝剂的发展现状 ,着重综述了我国在处理含油废水过程中采用的各种无机高分子混凝剂的性质。

水泥中不同粒度区间组分的粒度分布特征与胶凝活性

为了获得水泥中不同粒度区间组分力学强度的变化规律,以充分发挥每个粒度组分在提高水泥胶凝活性方面的作用,研究通过气流分级机对硅酸盐水泥进行分级,获得不同粒度区间的六个组分,分别测定其粒度分布特征,并对其胶凝活性进行了评价。实验结果表明:通过分级获得的水泥粉体基本符合Rosin-Rammler-Bennet方程分布模型。水泥各粒度区间组分的胶砂流动度随组分细度的改变而变化不明显;不同粒度区间组分细度越大,胶砂试验早期强度越高,但是随着养护龄期的增长,强度增幅并不明显;由三个较细粒度区间组分混合而得的试样,其早期胶砂抗压强度最高,后期强度增长平稳。

不同细度矿渣粉体表面能的薄层渗析法测量

根据薄层毛细渗析的基本原理,通过测定不同液体在矿渣粉体表面的接触角,对不同细度矿渣粉体的表面能状态进行对比研究。结果表明,采用喷涂制板、密闭称量及视频记录等方法,可获得稳定性与重现性良好的接触角测量结果;以二碘甲烷、乙二醇和水为探针液,测得粗、中、细粒径矿渣粉体的总表面能分别为23.63、32.49、34.59 mN/m,矿渣粉体颗粒表面能的非极性成分随着粒径的减小而增大,极性成分随着粒径的增大而增大。

粉煤灰中不同粒度区间组分的粉体特性研究

粉煤灰的粒度对其性能有重要的影响。本实验利用气流分级机分级制备的不同细度的粉煤灰粉体,分别用勃氏比表面积仪、马尔文激光粒度仪测量其比表面积及颗粒粒度分布,通过计算其均性系数n及特征粒径De,研究了粉煤灰中不同粒度区间组分的粉体特性。研究结果表明:分级机分级制备的不同细度的粉煤灰粉体粒径分布基本符合RosinRammler-Bennet方程分布模型。随着分级机转速的增大,粉煤灰的特征粒径De减小,均匀性系数增大,分级的效果也越好。

在课外科技活动中培养学生创新能力的研究与实践——以粉体表面能测定装置的设计为例

社会的发展对化工专业人才的创新能力提出了更高的要求。本文以粉体表面能测定装置的设计过程为例,总结了根据测定接触角获得粉体表面能的基本原理来设计测定装置的研究过程,所设计的测量装置具有良好的稳定性和重现性。学生在课外科研活动项目的参与过程,也是其自身创新能力培养与提高的过程。

基于集料裹浆厚度的水泥基透水砖配合比设计

基于透水砖的结构特征与设计要求,确定了以集料裹浆厚度为主要设计参数,通过改变集料裹浆厚度来满足强度要求的配合比设计思路,提出了一种水泥基透水砖配合比设计方法.该方法首先根据集料紧密堆积密度确定单位体积透水砖中集料的用量,然后根据集料的表观密度和粒径计算集料的比表面积,设定集料裹浆厚度与水灰比(质量比),再计算出水泥浆体体积与水泥用量,最后用减水剂来调整透水砖拌和物的工作状态.试验表明,该透水砖配合比设计方法切实可行.

混凝土透水砖性能影响因素的灰色关联分析

运用灰色系统理论研究了水灰比、集灰比与集料级配等因素对混凝土透水砖表观密度、有效孔隙率、透水系数和抗压强度的影响。结果显示:各因素对混凝土透水砖表观密度和抗压强度的影响规律一致:集灰比>水灰比>集料级配>0.6;各因素对混凝土透水砖有效孔隙率和透水系数的影响规律一致:集料级配>集灰比>水灰比>0.6;研究结果对混凝土透水砖配合比设计具有指导作用。

转炉热闷罐钢渣粉磨特性和胶凝活性的试验研究

针对转炉热闷罐钢渣，开展了钢渣粉磨特性以及钢渣粉体的勃氏比表面积对其胶凝活性影响的试验研究。结果表明：转炉热闷罐铜渣的勃氏比表面积S（m^2／kg）与粉磨时间t（min）呈一阶指数衰减关系，其方程为S=716．19-624．94·exp（-t／56．73）：当转炉热闷罐钢渣的勃氏比表面积为276～680m^2／kg以及w（水泥）：w（钢渣）：w（矿渣）=50：15：35时，提高转炉热闷罐钢渣粉体的细度。对水泥-钢渣-矿渣胶凝材料的强度性能并无明显改善作用，有时反而产生不利影响。

转炉钢渣粉粒度分布的分形特征

采用Mastersizer2000激光衍射粒度分析仪对球磨转炉钢渣粉粒度分布进行了测试，运用分形几何理论分析了钢渣粉的分形维数，探讨了分形维数与球磨时间、比表面积、特征粒径、均匀性系数及胶砂性能之间的关系。结果显示：球磨转炉钢渣粉粒度分布具有分形特征；分形维数在2．2～2．5之间，其值大小反映了钢渣粉的细度和分布宽度；分形维数越大，钢渣粉越细，粒度分布越宽；分形维数与球磨时间、比表面积、特征粒径、均匀性系数以及胶砂（埘（标准水泥）：纠（钢渣）=70：30）流动度之间存在良好的线性相关，相关系数在0．95～1之间。在本实验条件下，存在一个最佳分形维数2．41，在此分形维数下砂浆各龄期抗压强度最高。