北京工业大学材料加工工程专业教学改革的实践与效果

为了使材料加工专业人才更好地适应经济发展和社会需求，材料加工专业教学必须注意授课方式的改革，加强实践训练，突出创新能力和创新意识的培养，形成“以学强学”的良性循环；同时应将教学计划同国际材料加工工程师培训课程结合起来，拓展学生未来的就业及发展空间。

无机材料卓越工程师的大学生“实培计划”培养体系构建

北京市教委推行“北京市高等学校高水平人才交叉培养计划”,其中“实培计划”让学生到实验室、企业、科研院所实践锻炼,促进学生“学思结合”“知行合一”“优势发挥”。文章着重分析了北京工业大学材料学院实施“实培计划”的特点与优势,有效构建工作实习、科研训练、毕业设计三个子项目有机结合,时间、内容、环境一体化的无机材料卓越工程师特色的“实培计划”培养体系,揭示了“实培计划”对促进学生实践创新思维与工程实践能力的培养的重要作用。

无机材料工业烧成窑炉若干发展趋势的探讨

本文对我国无机材料工业烧成窑炉进行了分析 ,从燃料、燃烧系统、余热利用。

石墨-水泥基复合材料的制备与性能

为提高水泥基材料的抗电磁干扰性能,制备了石墨–水泥基复合材料,测试了材料的电阻率、电磁屏蔽效能和力学性能。结果表明:对石墨–水泥基复合材料,在一定范围内,随掺入的石墨质量分数(下同)的增加,材料电阻率呈下降趋势。石墨掺入量为5%～10%时复合材料电阻率下降非常明显,超过15%以后,电阻率变化已不太明显;随着石墨掺量的增加,复合材料的电磁屏蔽效能也逐渐增大,石墨掺入量为15%时达到最大值,而抗折强度及抗压强度则随着石墨掺入量的增加有所下降。

北京地区水泥行业的物能代谢及其环境影响

利用物质流分析方法,对北京地区水泥生产和使用过程的物能代谢及其环境影响进行研究。水泥生产过程物能代谢的时间序列分析表明,从1949至2002年,水泥产量呈加速增长的趋势,对区域生态系统产生了巨大的扰动。水泥生产过程环境影响的主要表现包括占用和破坏土地资源;消耗大量的矿质原料和能源;排放CO2;造成环境酸化、人体健康损害和环境富营养化。水泥生产和使用过程物能代谢的空间格局分析显示,水泥产量和水泥生产过程环境负荷的空间差异非常显著。由于产地与使用地分布格局的明显错位,以及外地水泥的大量调入,2001年水泥运输过程中的能源消耗与该年本地水泥生产过程中的能源消耗大致处于同一水平。在水泥最终产品混凝土的生产过程中,2001年的砂石消耗量及其生态包袱的总和是该年本地水泥生产过程资源和能源消耗量及其生态包袱总和的4·2倍。由此可见,只有将物质流分析贯穿水泥生产和使用的全过程,才能比较客观地揭示出水泥行业物能代谢及其环境影响的实际情况。

(TiB_2+Al_2O_3)增强铜基复合材料的研究

研究了 Cu- Al- Ti O2 - B2 O3粉末在机械合金化和随后的烧结过程中结构的变化。结果表明 ,Cu- Al- Ti O2 - B2 O3粉末通过机械合金化可以形成 Cu (Ti、 B)及 Al2 O3和少量的 Ti Cu3粉末 ,Al2 O3是通过机械合金化过程中的自维持反应形成的。采用 Cu,Al,Ti O2 和 B2 O3作为原料 ,通过机械合金化和随后的加压烧结 ,可以制备性能较好的 (Ti B2+Al2 O3)

超细镍粉在电磁防护功能材料中的应用

利用化学还原方法获取超细镍粉 ,将其制备成电磁防护涂料 ,分别测试 30～ 1 0 0 0 MHz频段范围的屏蔽效能和 2～ 1 8GHz频段范围的吸波性能。结果显示 :在测试范围内 ,含量为80 %的超细镍粉涂料屏蔽性能为 - 2 0～ - 30 d B之间 ,含量为 85 %的超细镍粉涂料吸波性能为 0～ - 9d B之间。将 2 0 0目镍粉与超细镍粉以 4∶ 1的比例混合制成含量为 75 %的涂料 ,测试结果表明 :在 1 0 k Hz～ 1 GHz范围内 ,屏蔽效能可提高到 - 30～ - 40 d B之间。扫描电镜分析结果显示 :混和镍粉在涂料中的分散性较好 ,粒度较大的镍粉能起到一定的填充作用 ,而超细粉又形成了一定的链状结构 ,增加了导电通路 。

钢铁材料中残余应力与磁致振动的相互作用关系

研究了45钢脉冲磁处理过程中残余拉应力与磁致振动之间的相互作用关系.结果表明,残余应力可影响材料的磁致伸缩特性,进而影响材料的磁致振动特性.钢铁材料中存在残余应力时,磁致振动的平衡位置发生移动,且振幅减小;随着磁致振动过程的进行,有残余应力试样的磁致振动特性逐渐向无应力试样的特性过渡.另外,残余应力在磁致振动结束后发生了一定程度的下降,这表明脉冲磁处理过程中,残余应力与磁致振动之间存在着强烈的耦合作用,使得带有残余应力材料的磁致振动表现出强烈的非线性特征.

钨钼热阴极材料的进展

概述了几种电子管钨基阴极材料的研究进展及钼基原子膜阴极的研究现状。稀土 钼是有望替代传统有放射性污染的钍钨材料的一种新型阴极材料。

工业纯钛光纤激光-MIG复合焊接工艺及性能

采用光纤激光与熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG焊)复合焊接工业纯钛,分别对激光焊、MIG焊和复合焊接头的焊缝表面成形、横断面进行了观察,并进行了激光焊和复合焊接头的拉伸试验及杯突试验.结果表明,复合焊的电弧稳定性比MIG焊显著提高,焊接速度可提高7倍;复合焊与激光焊接头的抗拉强度高于母材;复合焊接头的杯突值优于激光焊接头的杯突值,这是因为复合焊焊缝的微观组织有利于接头的塑性.因此,采用光纤激光-MIG电弧复合焊接方法很好地实现了工业纯钛的高速焊接,焊缝成形良好,接头的塑性优于单一激光焊的塑性.

中国材料环境协调性评价研究进展

自1998年起,在国家高技术研究计划(863计划)的支持下,对于我国钢铁、水泥、铝、陶瓷、建筑涂料等几种典型材料的环境协调性评价(MLCA)研究正式启动。目前已取得重要进展:探索了符合我国国情的材料环境负荷指标表征和计算方法;对典型材料进行了基础数据调研、汇总计算和 MLCA 评价;初步建立起我国 MLCA 数据库,并开发了材料环境协调性评估软件。主要介绍该项计划所取得的主要成就,并对今后国内 MLCA 研究提出了建议。

冷冻干燥技术在材料制备领域的应用研究进展

介绍了冷冻干燥技术的基本原理和特点,简要综述冷冻干燥技术在国内外材料制备领域的研究进展,并对冷冻干燥技术在材料制备领域的发展方向做出预测。

稀土钨电极材料的研究

钍钨电极具有放射性,其生产和使用过程中污染环境危害人类身体健康,因此需要新型电极产品加以替代,稀土钨电极焊接性能优良一直作为钍钨电极的替代产品而倍受关注,回顾课题组在稀土钨电极的研究历程,经过对单元稀土钨电极、二元复合稀土钨电极、三元复合稀土钨电极的研究,目前通过与北京钨钼材料厂合作,共同突破了多元复合稀土钨电极的工业化生产技术,实现了该类电极批量生产。

高纯多晶LaB_6纳米块体阴极材料的制备及表征

采用放电等离子烧结技术,以氢直流电弧法制备的La-LaH_2纳米粉末为原料,制备了高纯LaB_6多晶纳米块体热阴极材料.系统研究了LaH_2的脱氢反应、SPS合成LaB_6的烧结反应式,并用XRD、SEM、TEM和AFM对LaB_6烧结块体的相与结构进行了表征.实验结果表明,LaH_2在796.4℃时发生脱氢反应;SPS制备得到了单相LaB_6纳米多晶块体,纯度达到99.867%,相对密度达到99.2%,和其他烧结方法相比,样品显微硬度及抗弯强度等性能显著提高.晶体为大小均匀,形态规则完整的等轴晶,50MPa,烧结温度1250～1350℃范围内平均晶粒尺寸为120nm,随烧结温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大.

我国焊接材料的应用和发展趋势

焊接材料的发展在我国已取得长足的进步 ,焊条的产量和消费量居世界第一。但在一些技术含量高的产品上 ,以及关键钢结构的制造中仍使用进口焊材 ,每年进口焊材不少于 2万吨。从用户和焊材研究开发的角度 ,探讨了我国焊接材料的应用和发展趋势。

高导热电封装复合材料界面热传导的扫描热显微镜分析

本文利用扫描热显微镜 (SThM) ,以微米级的空间分辨率 ,测量了SiC Cu和SiC Al电封装复合材料增强相 基体的界面特征和界面导热性能。SThM热图显示出材料界面导热性能的差异 ,对形貌数据和热数据进行统计分析和转换 。

压电变压器用陶瓷材料的成分设计

根据压电变压器对陶瓷材料的性能要求,以三元系压电陶瓷为重点,分别从准同型相界MPB组成,复相陶瓷制备技术,“硬性”掺杂,过渡液相烧结等方面分析和讨论了提高压电陶瓷机械品质因数Qm,电学品质因数Q e(1/tgδ)和机电耦合系数kP,改善谐振频率温度稳定性以及降低烧结温度的可能性和途径,提出了适用于压电变压器的多元系压电陶瓷的成分选择与设计规则。

典型材料环境协调性评价数据库框架的研究

分析了生命周期 ( L ife Cycle Assessment,简称 L CA)数据的特点 ,对材料环境协调性评价 ( Materials L ife Cy-cle Assessment,即 ML CA )基础数据库的框架进行了研究 ,并建立了相应的 ML CA基础数据库。

Rietveld法计算MH-Ni电池电极材料物相标准谱

用Rietveld分析法模拟计算MH Ni电池电极材料主要物相 [如 β Ni(OH) 2 ,γ NiOOH和LaNi5,La2 O3 与La(OH) 3等 ]标准X射线衍射谱 ,并根据多相体模型定量分析 (或称无标定量相分析法 )确定电极制备与充放电过程中少量第二相的含量。结果表明 :在峰形与峰宽参数选择合适以及无择优取向的条件下 ,模拟计算结果与参比强度法也即K值法[1]测算的结果相一致。该法的优点是可以给出全衍射谱的概念 。

冷冻干燥技术在新材料领域中的应用

冷冻干燥技术最早应用于生物制药和食品加工。作为一种先进的粉末制备技术,近年来它迅速发展并广泛应用于各重要材料科学领域。详细介绍了冷冻干燥的原理及其工艺特点,并对近年来取得的重要应用进展进行了评述。