无机非金属材料专业虚拟仿真实验、实践教学平台建设探索

充分利用虚拟仿真技术,构建一个与陶瓷生产工艺环境相似的虚拟仿真实践教学环境,与现行实践教学模式结合,构成多类型、多层次、多方式的实践教学模式。文章首先对陶瓷专业虚拟仿真实践教学平台系统的层次结构、功能结构进行了分析,为平台的建设提供了可供参考的模式。其次对平台的建设内容进行了详细的阐述,以此搭建的陶瓷专业虚拟仿真实践教学平台系统,可开展专业实践和毕业设计教学,提高学生发现、分析和解决实际问题的能力,为本科实践教学开辟新的途径。

Cr_2O_3/NiO对金属基高辐射陶瓷涂层结合性能的影响

以熔块、粘土、ZrSiO4为基料,通过添加不同比例的Cr2O3/NiO,采用高温熔烧法在不锈钢金属基表面制备出结合性能较好的高辐射率陶瓷涂层。利用XRD、SEM和红外辐射测试等方法对涂料的物相、结构形貌和红外辐射性能作了分析测试,结果表明:合理的加入Cr2O3/NiO经高温煅烧后,其可增强涂层材料对金属基的润湿性,NiO还可与基材发生物化反应,从而使涂层与基体之间形成牢固的结合。同时Cr2O3/NiO能与涂层材料中的其他成份形成立方尖晶石结构,有利于增大涂层辐射率。

高分子实验中的探究教学设计

实验在高分子教学中占有十分重要的地位,它是培养学生综合实践能力的最佳途径。而实验能否发挥出预期的功能,则取决于教师对整个实验教学的设计情况。在高分子实验教学的设计中引入探究性元素对培养学生的综合素质和科研能力有着十分重要的意义。

制备条件对金属基高发射率陶瓷涂层的影响

以Fe2O3、Cr2O3、MnO2、MgO四种过渡金属氧化物为主要原料的金属基高发射率陶瓷涂层为研究对象,探讨了材料组分、超声波作用和烧结条件对涂层结构及其红外辐射性能的影响,同时阐述了其影响机理,为进一步加深材料红外辐射机理的研究提供理论支持。

过渡金属硫化物在锂离子电池中的研究进展

锂离子电池的性能很大程度上取决于锂离子电池所用的电极材料。综述了近几年来锂离子电池中的过渡金属硫化物(硫化锰、硫化铁、硫化镍、硫化钼、硫化钨、硫化钴和硫化铜)及其复合材料在不同结构(一维、二维、三维结构)中的最新研究进展,例如一维多孔FeS2@C 纳米线、WS2/碳纳米纤维(WS2/CNFs)、金属硫化物纳米结构和三维石墨烯网络组成的纳米复合物(MnS/G)等。

AlN和ZrO_2反应的热力学分析及实验验证

通过热力学计算分析了AlN与ZrO2之间存在分歧的两个固相取代反应方程,并且该计算结果得到了实验验证。热力学计算结果表明,Bayer和Mocellin所提出反应方程式1411.26K能够发生,并且与实验中的TG-DTA和SEM分析结果一致,也就是说Bayer和Mocellin所提出反应方程式是正确的。

TiO_2溶胶载体吸附锌/铜/银离子抗菌复合粉体的制备与研究

以TiO2溶胶为载体,研究其吸附不同摩尔锌、铜、银离子,不同的离子添加方式以及不同pH值等条件下一系列的抗菌复合粉体的抗菌性能,通过抑菌圈试验对其抗菌性能进行了定性分析。利用XRD、SEM对复合粉体的结构进行了表征。研究结果表明,吸附锌、铜双离子比不吸附任何离子或单独吸附某一离子的抗菌性要好,加入少量的银离子有利于提高吸附锌铜双离子的复合粉体的抗菌性能。加入络合过的银离子比未络合的具有更好的抗菌性能。当锌、铜的加入摩尔比为2∶1,锌、铜溶液的浓度同为0.3mol/L,温度在30℃下搅拌1~2h,微波加热20~45s,pH值为2~3,热处理温度为450℃,保温1h时制得的粉体的抗菌效果较好。

硅油包裹对AlN粉末抗水化性能的影响

利用旋转蒸发的方法将硅油包裹在AlN颗粒表面,通过水化pH值和润湿角测定及XRD和SEM分析,研究了硅油包裹对AlN颗粒抗水化性能的影响。结果表明:硅油能在AlN颗粒形成疏水膜,从而有效地提高AlN粉末抗水化性能。

Cr_2O_3含量对凝胶粉结合铝镁不烧砖力学性能的影响

以各种粒径的棕刚玉、白刚玉(<0.047mm)、镁砂细粉和α-Al_2O_3为主要原料,铝凝胶粉为结合剂,研究了了Cr_2O_3粉加入量对精炼钢包铝镁不烧砖线变化率、抗折强度、耐压强度、显气孔率、体积密度和高温抗折强度的影响,并借助XRD和SEM研究了不烧砖的物相组成和显微结构。结果表明:随着Cr_2O_3粉加入量的增加,材料烘干后的显气孔率降低,体积密度上升,而强度变化不明显;高温处理后,当Cr_2O_3加入量为超过1%后,材料的抗折耐压强度逐渐降低;高温抗折强度也是先增大、后降低。本实验条件下,Cr_2O_3粉加入量在1%时,不烧砖的性能较好。

浅谈高分子教学资源的开发与利用

高分子材料与工程专业的研究对象与生产生活紧密相连,相关企业对人才的选拔侧重于其解决实际问题能力和创新能力的高低。这种综合能力的培养需要转变传统的教学方式,充分开发与利用各类高分子教学资源,创设学习情景,丰富教学内容,从而激发学生的学习兴趣,培养学生的综合素质。

高档卫生陶瓷釉料制备及性能研究

以锆英石为遮盖剂,工厂现有釉料配方为基础,对釉料配方及其加工工艺进行了改良和优化调整,对高档卫生陶瓷釉料进行了研制。利用激光粒度测试、色差测试和SEM测试分别对原料的粒度及釉面白度、平整度进行了表征。结果表明,锆英石的粒度及添加量均对釉面白度有很大影响,利用其最优值可降低生产成本,添加适量的烧滑石可制备无光釉并提高釉面白度及平整度。

插层改性粘土的可加工性能研究

本文利用聚丙烯酸对粘土进行插层处理,通过绘制泥料的塑性流变曲线,并对曲线进行线性回归拟合和分析,研究插层改性粘土的可加工性能。

高活性钢渣水化活性及其机理研究

由于钢渣的水化活性低、胶凝活性差,使其不能充分利用到建筑材料中去,为了提高钢渣的性能,本试验将生石灰、粉煤灰作为调质组分加入到钢渣中对其进行重构,得到高活性钢渣。然后从钢渣的水化入手,对钢渣的水化活性及其机理进行研究,为提高钢渣的性能、得到高活性钢渣提供理论基础。试验结果表明:高活性钢渣的抗压强度和放热量较未添加调质组分钢渣有明显提高。分析原因表明:溶液中主要生成的是氢氧化钙、水化硅酸钙凝胶等水化产物,并且随着系统中Si-O、Al-O键的断裂,水化反应会加速进行,溶液中的阴离子与阳离子又会重新结合生成新的水化产物,溶液中水化产物增多;这些水化产物能够形成空间网状结构,填充于浆体孔隙中,形成密实的结构,提高钢渣本身的性能。

梯度涂覆工艺制备仿荷叶超疏水涂料

以107#硅橡胶和含氟聚硅氧烷的共混胶为基胶,通过独创梯度涂覆工艺制备出超疏水涂层。首先在基胶表面喷涂120#溶剂油,喷撒改性后由纳米SiO_2及碳酸钙,玻璃微珠组成的多级复合粒子,然后喷涂溶剂油,利用溶剂油对橡胶的溶解性及其挥发特性,制得新型梯度超疏水涂料。采用扫描电子显微镜(SEM)和接触角测定仪对涂层的微观形貌和疏水特性进行分析。SEM结果表明,该涂料表面形成了类似荷叶乳突的多级微-纳米结构;疏水角测试结果表明,水滴静态接触角平均值为157.5°,最高可达161.9°,滚动角仅为2°。与传统的疏水材料及工艺相比,该涂料成本低,制作工艺简单,有望在很多超疏水领域得到工业化应用。

含钛高炉渣制备免烧免蒸砖的研究

以含钛高炉渣为骨料,粉煤灰、无水石膏、石灰、普通硅酸盐水泥为胶凝材料成功制备了免烧免蒸砖。实验中重点研究Na OH-Na2CO3复合激发剂及胶凝材料组成对免烧免蒸砖抗压强度的影响,结果表明,免烧免蒸砖的抗压强度最高可达44.25 MPa,达到MU30等级强度要求。

掺杂Y2O3对BaZr0.1Ti0．9O3陶瓷电介质性能的影响

研究了掺杂量不同的Y_2O_3对BaZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3微观形貌及介电性能的影响。实验发现:通过XRD物相分析,所有试样均形成典型的钙钛矿结构的主晶相,说明钇掺杂并未改变锆钛酸钡的晶型结构。一定量的Y_2O_3可抑制晶粒的长大,使晶粒细化,降低气孔率,试样得到致密化。当Y_2O_3的掺入量为0.05mol%时,试样的介电损耗最小。Y_2O_3掺杂可提高锆钛酸钡陶瓷居里点处的介电常数,展宽介电温谱,提高材料的实际应用性。

Tb^(3＋)离子掺杂ZnO-P2O5玻璃的发光性能研究

通过高温固相法成功制备了Tb^(3+)离子掺杂的ZnO-P_2O_5玻璃,采用了激发发射光谱对其发光性能进行了研究,并采用了长余辉发光光谱对样品的长余辉性能进行了研究,此外本文还讨论了稀土离子(Dy,Eu,Nd,Ce,Er,Ho,Pr)与Tb^(3+)共掺杂对发光玻璃的影响并通过热释光谱进行分析,结果表明共掺杂使得热释峰的强度和位置发生变化。

Eu3＋掺杂纳米片状羟基磷灰石的制备与表征

羟基磷灰石(HAP)因其具有良好的生物相容性被广泛应用于生物细胞实验中,掺杂具有荧光性的物质,对研究生物荧光探针着重要的意义。采用化学沉淀法,以PEG-8000(聚乙二醇-8000)为模板剂,在pH值为9的条件下,制备出了Eu^(3+)掺杂的纳米级别(100 nm)片状羟基磷灰石。用荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜和红外分析等测试手段对所得样品进行了表征。结果表明,pH为9条件下可以制备出片状形貌的HAp,随着Eu^(3+)掺入量的增加,对HAp的形貌并没有太大影响,但是荧光强度呈先增后减的趋势,其中掺入量为3%时,荧光强度最强。

AlN-ZrO_2-N_2系统在高温下反应的研究

以TG-DTA和XRD为分析测试手段,对高温下AlN-ZrO2-N2系统中存在的主要化学反应进行研究。XRD分析结果显示:从室温到1500℃,AlN-ZrO2-N2系统中主要分别存在生成Zr7O8N4、Al2O3、ZrN和ZrAl3O3N的四种反应;TG-DTA分析结果表明:这些反应约分别发生在1130℃之前,1130～1450℃,和1450℃之后。通过TG-DTA,XRD的分析结果和热力学计算,分别提出了这些相的生成反应方程式。

环氧树脂乳液对泡沫混凝土性能及孔结构的影响

以环氧树脂乳液和普通硅酸盐水泥为原料,制备泡沫混凝土。研究了环氧树脂乳液对泡沫混凝土力学性能、吸水率、干密度和孔结构的影响。结果表明,掺入适量环氧树脂乳液可显著减小气孔的尺寸,优化孔径分布;泡沫混凝土的抗压和抗折强度随环氧树脂乳液的掺入得到显著的提高;环氧树脂乳液可以降低泡沫混凝土的吸水率,并在一定程度上减小了泡沫混凝土的干密度。