材料科学与工程专业综合实验的教学改革与实践

针对人才培养及专业特点,开设了应用型、模块化、综合性的材料科学与工程专业综合实验,经过改革和实践,在培养学生综合实践能力和创新意识等方面取得了较好的效果,同时也提出了进一步改革和完善的设想。

材料化学专业定位及课程体系的思考

通过材料科学教育的发展和对部分高等院校材料化学专业的情况分析,探讨了天津城市建设学院材料化学的专业定位,在对材料化学专业课程体系进行思考的基础上,提出了突出城市建设行业的人才需求并兼顾材料科学发展方向的材料化学专业人才培养模式和教学内容。

材料类专业实验中心建设与实验教学改革的探索与实践

针对学校材料类专业实验室及实验教学现状,提出了改变传统的实验室体制和实验教学模式的方案,并付诸实践。按照"以学生为本、培养创新能力"的实验教学理念,建立了独立的专业实验教学体系和与之配套的实验中心管理模式,对于培养学生实践能力和创新能力具有一定的积极意义。

材料类专业“物理化学”系列课程内容的教学研究

以“物理化学”、“无机材料物理化学”、“高分子化学”和“高分子物理”课程为研究对象,简述了四门课程的性质与任务,确定了“物理化学”在材料类专业的核心地位,解决诸课程之间重复内容的归属与移植、原理或属性相近内容的延伸和衔接的问题,从而优化课程内容体系,使教学内容更鲜明,学时更有效.

空心玻璃微珠填充改性ABS复合材料的结构及性能

采用熔融共混挤出的方法,制备了不同空心玻璃微珠用量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料。研究了空心玻璃微珠对复合材料力学性能、流动性和热稳定性的影响。结果表明,经过表面处理的空心玻璃微珠与ABS的相容性显著提高,空心玻璃微珠对复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度影响很大,降低了复合材料的拉伸强度,当其质量分数分别为2%和8%时,复合材料获得最大弯曲强度和冲击强度。空心玻璃微珠的加入对复合材料的流动性和热稳定性均有一定程度的改善。

钇化合物对聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料性能的影响

采用化学沉积法以六水硝酸钇对空心玻璃微珠的表面进行改性,利用力学性能测试仪、流变仪、差热扫描量热仪、X射线衍射仪等设备评估了该稀土化合物对聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料的力学强度、流变性能、结晶性能和晶型结构的影响.实验结果表明:硝酸钇能明显改善复合材料的界面相容性,随着改性液中六水硝酸钇浓度的增加,复合材料的力学强度呈现先增加后降低的趋势,最佳质量分数为0.5,%;同时,当复合材料中空心玻璃微珠的填充量为20,%时,与空心玻璃微珠未改性相比,改性后复合材料的拉伸强度、冲击强度和结晶温度分别提高了38.5%、33.8%和4.2,℃;此外,该改性剂具有成核作用,可促进聚丙烯β型晶的形成.

短切玻璃纤维(GF)增强PET复合材料的研究

通过溶液法制备了短切玻璃纤维增强PET复合材料;研究了短切玻璃纤维含量和长度对PET/GF复合材料强度的影响;并对试样冲击断口的显微结构和断裂形态进行了分析。结果表明,复合材料的强度随玻璃纤维含量的增加先提高后降低,即出现极值,随玻璃纤维长度的增加其强度略有提高;且要制得玻璃纤维分布均匀的PET/GF复合材料;KH550是PET/GF复合体系的良好偶联剂。

建筑材料领域赤泥放射性屏蔽技术研究现状

赤泥的年排放量和累计堆积量正逐年快速增长,高放射性是目前制约其大宗消纳处置的主要问题。本文主要阐述了目前建筑材料领域主要的几种赤泥消纳方式,并结合现有技术探讨在赤泥建筑材料领域消纳过程中可以采用的放射性屏蔽技术。

水泥-土基植生固沙材料水、肥释放特征研究

采用沙柱淋出法研究了控释肥、吸水剂和水泥掺量对植生固沙材料NPK释放规律和保水性的影响。结果表明,因NPK的溶解度不同对照组和实验组养分累计淋出率顺序均为N>K>P;与对照组相比,实验组掺撒可力肥128d的N素累计淋出率均高于对照组。两种肥料相比,因撒可力肥芯有吸水性故其NPK控释能力优于Osmocote;不同肥料、吸水剂和水泥掺量相比,养分控释能力较优的是掺撒可力肥、SAP1和10%水泥/土比这组配方;保水性较优的是掺撒可力肥、SAP1和30%水泥/土比这组配方。固沙材料中N素累计淋出率曲线为"S"型和P、K为"L"型;N素淋出率曲线为"多峰"型和P、K为"单峰"型,多峰现象可解释为磷素对固沙材料中水泥和土固化作用-部分减少了控释肥薄膜溶胀破裂行为。

新型化学固沙材料的研究现状及其展望

简要回顾了治理沙漠化的几种主要固沙材料和方法,并对新型化学固沙材料进行了分类:生态环境固沙材料、微生物类固沙材料和有机-无机复合固沙材料,深入分析了3类固沙材料的研究应用现状及其存在的问题,最后提出具有良好生态协调性的可降解固沙材料,尤其是可部分降解有机-无机复合固沙材料将是化学固沙材料未来发展的方向。

空心玻璃微珠填充改性PS复合材料的性能

采用熔融共混挤出的方法,制备不同空心玻璃微珠含量的PS复合材料,研究空心玻璃微珠对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明:经过表面处理的空心玻璃微珠与PS的相容性显著提高,空心玻璃微珠质量含量为5%时,复合材料获得最大拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。

水泥一粉煤灰基植生固沙材料的正交优化和氮、磷、钾初期释放速率研究

以本实验室设计的配方来制备水泥-粉煤灰基固沙材料,以3～4个月释放期的美国Osmocote 14-14-14为控释肥肥源,以PAM、自制SAP1和SAP2为吸水保水剂,采用沙柱法对植生固沙材料的吸水剂种类、吸水剂用量、肥料用量和水灰比材料参数进行正交优化试验,研究材料参数与NPK释放速率和材料抗压、抗折强度的关系。结果表明,影响N释放速率的主要因素是肥料用量和吸水剂种类,影响抗折强度的主要因素是水灰比和吸水剂种类,优化配方是1.5%PAM,0.8gOsmocote/100g沙和水灰比为1.2。在水泥-粉煤灰基固沙材料中NPK的28d初期释放量大小顺序为K>N>P,其原因是水泥基材料富钾和固磷特性使得增K减P,水泥基材料毛细孔多孔特征使得N将以气态氨和液态銨释放。N的初期释放率受N的水溶肿胀和控释肥薄膜孔缝扩大速度的影响。

废胶粉填充改性PP复合材料

采用熔融挤出共混的方法,选用三种废胶粉填充聚丙烯(PP),制备了PP/废胶粉复合材料,研究了废胶粉质量分数对复合材料力学性能的影响。结果表明:废旧三元乙丙橡胶粉可明显提高复合材料冲击强度和拉伸断裂应变,当其质量分数为60%时,简支梁缺口冲击强度可提高33%,拉伸断裂应变增大了126%,有显著的增韧效果:废旧杂胶粉的加入使复合材料表现出较好的拉伸强度和弯曲应力,且少量废旧杂胶粉也可起到增韧的作用;废旧丁腈橡胶粉的加入不能改善复合材料的力学性能,不适合用来填充改性PP。

影响中空玻璃微珠填充PS复合材料性能的因素

研究了中空玻璃微珠的表面改性和粒径分布,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)的加入对聚苯乙烯(PS)/中空玻璃微珠复合材料力学性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂KH550对中空玻璃微珠的表面改性效果优于KH560;粒径分布窄的中空玻璃微珠填充PS复合材料具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度;SBS的加入可以提高复合材料的力学性能,尤其可以大幅提高简支梁缺口冲击强度。

分级麦秸纤维水泥基复合材料性能研究

以分级麦秸纤维、水泥熟料、粉煤灰及其他辅助材料为原料制备麦秸纤维水泥基复合材料,详细介绍了复合材料制备工艺和纤维分级工艺,研究了未分级纤维的混杂效应,不同尺寸分级纤维在水泥浆体中的分散性,以及对水泥基复合材料力学性能的影响,研究发现,在水灰比为0.4,减水剂用量1%,分级麦秸纤维宽度在0.3~06 mm,长宽比介于5~10之间,其掺量在2%时,麦秸纤维分散性最优,且麦秸纤维水泥基复合材料的抗折强度相比于同掺量未分级纤维提高了18.3%。

高分子科学实验课程的综合性改进

天津城市建设学院高分子实验课题组在原有高分子实验课程的基础上,从系统化、模块化、综合化的角度出发,对实验内容进行了综合性改进,突出了知识点之间的内在联系,使学生对知识点有了更深入全面的了解,锻炼和提高了学生的综合实践能力和主动探索精神,使高分子科学实验在新的形势下能够适应培养综合型人才的需要。

SBR法处理低碳源城市污水除磷脱氮效果及规律研究

介绍了用SBR法(序批式活性污泥法)处理低碳源城市污水,研究了生物除磷效果和好氧反硝化脱氮效果及其影响因素．试验结果表明,磷的出水质量浓度低于0．8 mg／L,去除率达到92％-98％;磷的厌氧释放是好氧吸收的前提条件,而且厌氧释磷量和好氧吸磷量存在线性关系;DO是影响好氧反硝化的主要因素,当DO=2 mg／L时,总氮的去除率最大．

黄河淤泥制备黏土基墙体材料性能研究

分析了黄河淤泥的特性,通过离子交换激发黄河淤泥活性,讨论了不同激发剂的活化效果。以活化土为主要原料,掺入无机固化剂、有机固化剂及黄麻纤维制备黏土基墙体材料,并研究了固化强化措施对其性能的影响。结果表明,2%的复合激发剂(水玻璃/氯化钙=1/1)能有效活化黄河淤土,采用活化土:无机固化剂:砂=65:25:10的配合比,辅以1.8%聚丙烯酸钙和0.8%的黄麻纤维即可制备出满足MU10等级要求的黏土基墙体材料。

HDPE/空心玻璃微珠复合材料非等温结晶研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了高密度聚乙烯/空心玻璃微珠(HDPE/HGB)复合材料,用差示扫描量热法研究了HDPE和HDPE/HGB的非等温结晶过程,通过Jeziorny法研究了非等温结晶动力学。结果表明,随降温速率的增大,HDPE和HDPE/HGB试样的结晶峰温和结晶度降低,结晶速率增大;HGB的加入使结晶度增大,但对HDPE的结晶速率影响较小。

溴含量对TBBPAER/DDS固化体系的影响

采用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)结合差示扫描量热法(DSC)研究了不同的溴含量对四溴双酚A环氧树脂/二氨基二苯砜(TBBPAER/DDS)固化体系的固化反应速率常数k、转化率α及固化产物的玻璃化温度(Tg)的影响。理论上,随着取代基体积和极性的增加,k值、α值及Tg值均应增加,但实验结果显示却与此相反,由此得出结论:溴含量所引起的空间位阻作用对该固化体系的固化过程起着重要的作用。选择环氧树脂的含溴量可以控制反应速度、转化率并得到具有不同Tg值的固化产物。