高等学校优势学科专业建设的探索、实践与思考——以燕山大学材料科学与工程学院为例

高等学校的学科与专业建设相互依存、相互促进,本文以燕山大学材料科学与工程学院为例,介绍了在学科和专业建设方面的探索与实践经验,深入探讨和思考了优势学科与特色专业建设的关系,以及当前存在的一些共性问题,旨在为优势学科与特色专业建设提供参考。

“两学一做”学习教育的探索性实践——以燕山大学材料科学与工程学院为例

为扎实推进"两学一做"教育,并将其融入大学生党员教育之中,燕山大学材料科学与工程学院根据自身实际情况,以新媒体为平台,以"志愿实践服务活动"为载体,以团日实践活动为路径,深入开展学生党员的学习教育,并取得了显著的成果。

燕山大学高分子材料专业实习基地建设与指导模式探讨

分析了高分子材料科学与工程专业实习中存在的诸多实际问题。从实习讲义编写、集中与分散实习、自主实习、灵活指导、校企合作、实习指导模式与考核、实习基地建设以及加强专兼职实习指导教师的培养等多角度进行探讨,为该专业实习教学模式改革提供了新思路。

本-硕-博课程群一体化建设的实践与思考--以燕山大学《材料分析方法》课为例

材料分析方法是指用现代仪器对材料进行微观表征的方法,用透射电子显微镜观察原子的排列特征就是材料分析方法的典型实例。燕山大学材料科学与工程学院一直把《材料分析方法》课纳入学科建设总体规划,强调教学与科研相结合、基地建设和实验室制度建设相结合。针对不同层次学生《材料分析方法》课设置的弊端和学生的学习特点,有效地开展了本科生专业基础知识构建、硕士生动手能力培训和博士生综合分析能力培养三个层次的一体化建设。在教学过程中,强调启迪质疑思维,实现了课程的教学目标,对教学改革和培养创新型材料专业人才进行了积极探索。

中国高校创业教育发展现状之探析——以燕山大学创业教育活动为例

与欧美国家相比,中国的创业教育在理论和实践两方面起步都比较晚。文章在阐述创业教育的起源及发展历程的基础上,利用"中国学术文献网络出版总库"检索了最近20年与创业教育有关的文献资料,从相关文献的数量和内容两方面对创业教育在我国的开展情况进行统计、分析和总结,并结合燕山大学创业教育实践情况展开讨论,以期为从事创业教育事业的工作者提供参考。

关于高等学校开展知识产权教育的思考——以燕山大学为例

知识产权是高等学校核心竞争力的重要体现。文章以燕山大学为例,论述了在大学本科教育,硕士、博士研究生教育,职业技术教育以及成人教育中开展知识产权教育工作的具体实施方法,提出了进一步加强知识产权教育的措施在于:加强知识产权师资队伍建设,完善知识产权教育体系,合理配置教学资源,从而全面提高教学质量,全面普及知识产权教育。

结合剂比例和cBN粒度配比对PcBN复合材料微观结构和性能的影响

在高温高压条件下制备了聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等研究了结合剂配比和立方氮化硼(cBN)粒度对PcBN复合材料的成分、微观结构、显微硬度和磨耗比的影响。实验结果表明:在压力5.5 GPa,温度1400℃,保温10 min的烧结条件下,当V(TiN_(0.3))∶V(AlN)=70∶30时,PcBN复合材料性能较为优异,硬度最高达到22.7 GPa,磨耗比达到149.2;当PcBN复合材料中cBN粒度组合为V(0.5~1μm)∶V(2~5μm)∶V(5~10μm)=3∶5∶2时,颗粒之间的堆积密度达到最高,性能也达到最优。

塑性热电材料研究进展及展望

近年来,以Ag_(2)S为代表的塑性热电材料研究取得显著进展.该类材料因具有较低的滑移势垒和较高的解理能,表现出优异的室温塑性,并可通过固溶优化实现塑性和热电性能的协同提升.最新研究表明,Mg_(3)Bi_(2)基单晶材料在塑性变形能力和室温热电性能方面综合表现更佳.微观结构表征及理论计算分析揭示了位错滑移在Mg_(3)Bi_(2)单晶塑性变形过程中的关键作用,特别是多个滑移系表现出较低的滑移势垒.这些发现不仅深化了对塑性热电材料微观变形机制的理解,还为优化材料性能和开发新型柔性热电器件奠定了重要基础.未来将这些材料应用于实际器件仍面临热稳定性、化学稳定性和界面接触等挑战,这些问题的解决将推动塑性热电材料在柔性电子领域的应用.

(Ti,Nb)C_(x)复合材料的制备与性能表征

以TiC与过渡族金属Nb为原料,在机械合金化(mechanical alloying,MA)下制备多种非化学计量比的(Ti,Nb)C_(x)聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)刀具结合剂。通过X射线衍射仪对复合材料烧结体的物相组成等进行分析,再通过扫描电子显微镜对复合材料的断口形貌进行观察,并用维氏硬度计测量复合材料的硬度和断裂韧性。结果表明:在1300~1700℃的范围内,温度越高TiC和Nb的固溶程度越好;在同一烧结温度下,(Ti,Nb)C_(x)复合材料的硬度随着金属Nb占比变大而逐渐升高;在同一金属Nb占比下,温度越高Nb与TiC的固溶程度越好。同时,(Ti,Nb)C0.5复合材料的力学性能最优,在1600℃时达到硬度最大值23.0 GPa,且其断裂韧性最高为7.20 MPa·m^(1/2)。

Mo_(2)C-TiN_(0.3)复合材料的高温高压制备及性能

将Mo_(2)C和TiN_(0.3)粉体采用机械合金化和高温高压烧结相结合的方法进行分层烧结,并制备30%Mo_(2)C-70%TiN_(0.3)的烧结体复合材料,分析Mo_(2)C-TiN_(0.3)烧结体的物相组成、微观组织结构及力学性能。结果表明:Mo_(2)C和TiN_(0.3)间存在明显的相互扩散,且形成了2层不同的扩散层;随着烧结温度不断升高,Mo_(2)C-TiN_(0.3)烧结体的晶粒尺寸逐渐变大,会导致烧结体的机械性能变差;在烧结过程中有高硬高脆的MoC生成,能够维持Mo_(2)C-TiN_(0.3)烧结体的硬度在19.0~20.0 GPa,但会降低其断裂韧性。

异质结构金属材料的研究进展

传统金属材料的强度与塑性之间存在的倒置关系在一定程度上限制了其应用范围,而异质结构金属材料作为一种新型的复合材料,表现出传统均质材料无法企及的综合力学性能(如高屈服强度、高延展性和高断裂韧性等),本文从异质结构金属材料的定义开始,对当前主流异质结构材料的类型进行了阐述,归纳总结了异质结构金属材料在微观层面上软区与硬区相互作用的强韧化机理(如异质结构变形诱导强化、应变分配、延迟颈缩、界面影响区等),并对异质结构金属材料的性能提升进行了展望。

热电材料及其高压合成

着重分析了高压合成技术在方钴矿、Bi_(2)Te_(3)基、SnSe基、PbTe基、Mg_(2)Si基等典型热电材料的制备及性能调控中的应用,阐释了该技术在推动热电材料发展的独到之处,对高压合成技术在热电材料领域今后的研究发展方向进行了展望。

新型单相超材料的低频带隙和振动特性研究

低频振动和噪声的抑制一直是工程中的重要问题。本文提出了一种新型的单相超材料结构,有望应用于噪声控制。基于布洛赫(Bloch)定理和有限元方法(FEM),数值分析了这种新型结构的带隙特性和带隙形成机制,参数化分析了带隙与几何尺寸的依赖关系,用三维色散曲面、频率等值线、相速度和群速度等探究了波在结构中的传播特性,而且分析了有限尺寸晶格中的弹性波衰减,验证了带隙的存在对弹性波的有效抑制作用。结果表明,该新型结构具备优异的带隙特性,带隙对几何尺寸较敏感,可由此实现带隙的可调性,该新型结构能对1000Hz频率以内的弹性波起到很好的抑制。为低频超材料结构的设计开辟了一条思路。

碳纳米葱(OLC)与微米金刚石(MD)烧结制备纳米聚晶金刚石复合材料(nPCD)的表征分析

在4~6GPa/1000~1400℃/5~30min条件下,用微米金刚石(MD)和碳纳米葱(OLC)混合物作为原材料制备了纳米聚晶金刚石(nPCD)复合材料。采用XRD、FESEM、HRTEM、Archimedes原理和Vickers硬度计表征了nPCD复合材料的组成、形貌、微观结构、密度和硬度。研究了MD和烧结参数对nPCD复合材料的组成、微观结构、性能。结果表明,MD在nPCD复合材料中分布均匀。MD作为晶核促进OLC向金刚石的转换。烧结压力的增加提高了nPCD复合材料的密度和硬度。当烧结压力从4GPa提高到6GPa时,nPCD复合材料的密度从2.72g/cm^(3)增加到3.02g/cm^(3),硬度从41.85GPa增加到56GPa。提高烧结温度和延长保持时间使nPCD复合材料的密度和硬度先升高后降低。在nPCD复合材料中nPCD区域具有孪晶结构。孪晶结构的存在提高了nPCD复合材料的硬度。

材料科学基础的教学改革与实践

本文针对金属材料工程专业的校级必修课“材料科学基础”,提出了教学改革方案,并进行了教学实践,实践证明“提高教师业务能力与素质;采用一个合理的课程体系;解决好该课程与基础课及专业课的关系;运用一系列教学方法;改革实验内容及方法;利用计算机进行辅助教学;采用计算机命题及评分系统等是提高教学效果的有力措施及手段。

工程材料课程教学改革措施及成效

本丈根据《工程材料》课程的性质、内容及特点,结合几十年的教学经验,提出了提高该课程教学效果的七项教学改革措施并加以实施。经过多年的教学实践证明:该教学改革措施是科学的、合理的。按此七项教学改革措施改革后,取得了显著地教学效果及成果。

金属材料工程力学行为学及其微细观过程理论

分析了金属零部件在实际服役条件下力学行为(工程学结构)的研究现状，建议建立以微细观过程理论为指导思想的金属材料工程力学行为学，从晶粒范畴内产生的微观过程、在周围晶粒范围及中介区域内产生的细观过程，及其最后形成的有工程意义的宏观效应出发，综合地研究工程力学行为发生和发展的全过程，以形成更符合实际的物理力学模型及定量化理论。建立上述科学，有利于克服力学和材料科学分学科研究带来的局限性。根据多年来在钢材解理断裂和冷脆行为，金属疲劳裂缝萌生和疲劳极限，以及铝合金超塑性方面的研究，阐明建立上述科学的必要性与可能性。

“材料科学基础”课程项目式教学的探索与实践

应用类专业课的项目式教学经验介绍多见报道,像“材料科学基础”这样的材料类基础课如何做好项目式教学仍需进一步探索与提高。为体现项目的综合性并联系生产实际,文章选择了二元、三元合金冷却过程中相和组织转变综合分析作为项目内容,涵盖了课程教学中的相变、相图分析等主要内容;通过课上课下结合等方式来解决项目可操作性问题。通过学生自主学习的探究活动完成项目,提高了教学质量。

石墨烯/Si/SiO_(x)纳米复合材料的制备及储锂性能研究

本文以三乙氧基硅烷为原料,在氧化石墨烯悬浮液中采用原位溶胶-凝胶反应和随后的H2/Ar气氛下热还原反应制备了石墨烯/Si/SiO_(x)(G//Si/SiO_(x))纳米复合材料。G//Si/SiO_(x)纳米复合材料中,粒径约20 nm的Si纳米粒子分布到非晶SiO_(x)基体中组成粒径为100~200 nm的Si/SiO_(x)纳米球随机分布在二维石墨烯片表面和层间。G//Si/SiO_(x)电极独特的纳米结构能够提供快速的电子传递通道和有效缓解循环过程中Si纳米粒子体积变化,促使电极具有良好的电化学储锂性能。作为锂离子电池负极材料,G//Si/SiO_(x)电极在电流密度200 mA/g下呈现出722.45 mAh/g的高初始可逆容量,300个循环后,可逆容量高达853.76 mAh/g,以及优异的倍率性能。

高压技术及其在材料科学中的若干应用

介绍了高压科学中常用的几种高压发生设备,以及高压技术在材料科学中的若干代表性工作。物质在高压下发生物理、化学和结构等一系列变化。压力因此是发现新材料、新现象、新效应的源泉,在材料科学中起着越来越重要的作用。高压不仅是合成新材料的重要手段,而且在材料显微组织和性能调控方面作用明显,是发展高性能材料的重要途径。