基础有机化学教改实践中的若干理论思考

作为大学期间化学理论的基础课,学生对于基础有机化学的学习效果和质量尤其重要。结合该学科的特点和学生的掌握情况,通过对基础有机化学教学模式和教学内容的改革,将现代科学技术与课程相结合,建立网络信息化教学系统,提升学习效果和学生实践能力,培养学生的环保意识,提升学生的综合素质,让学生得到全方位的发展和进步。

PBL教学法在大学有机化学实验教学中的研究与实践

有机化学作为高校化工、医学、制药、生物、材料等专业大学生的必修基础课,具有教学内容丰富、理论性强、覆盖范围广、实用性强等特点。在大学的有机化学教学中,有机化学的实验教学对教学目标的达成有着重要的意义。因此大学有机化学实验教学应当紧跟时代发展步伐,对学科、教学体系、教学方法进行积极的改革创新,从基础的实验教学、综合实验以及课外实践活动等多项途径来进行改革创新。文章对大学有机化学实验教学创新的必要性进行了阐述,列出了大学有机化学实验现阶段存在的问题,对PBL教学法在大学有机化学实验教学中的优缺点进行了分析,总结出PBL教学法在大学有机化学实验教学中的实践策略。

工程教育认证背景下有机化学课程教学改革研究

有机化学的传统教学方法不足以满足当下学生的需求,在工程教育认证的背景下对有机化学进行课程教学的改革工作,明确教学的目标,丰富教学的内容,革新教学模式,让所学知识形成体系,提高教学质量,通过综合评价体系不断完善教学机制,让学生拥有自主学习能力和创新创造力,提升学生综合素质。

STSE教育理念与大学有机化学教学的融合

新一轮教学改革强调教育的生活化原则,要求将学生认知与社会生活相关联,解决社会面临的现实问题。大学有机化学教学需培养学生的社会责任感、参与意识及决策能力,从情感、态度、观念3个维度提升学生的科学素养。STSE教育理念聚焦“科学”与“社会”,囊括技术与环境两大要素,宗旨是推动科技发展、促进生产,确保人类生存环境可持续发展。研究大学有机化学教学中STSE理念的融入,希望能解决化工生产及研发相关领域对人类生存环境造成的威胁,同时推动大学有机化学的社会化、现代化、科学化发展。

二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料

将二维蒙脱土和零维纳米TiO_2共同复合到环氧树脂中,成功地制备出一种高性能有机蒙脱土/纳米TiO_2/环氧树脂复合材料。力学性能测试和热分析显示,该复合材料在拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度、玻璃化转变温度、热分解温度上都明显优于纯环氧树脂,也优于有机蒙脱土/环氧树脂复合材料和纳米TiO_2/环氧树脂复合材料。XRD检测和透射电子显微镜观察显示,在有机蒙脱土/纳米TiO_2/环氧树脂复合材料中,蒙脱土被完全剥离为纳米单片,和纳米TiO_2交错分布于环氧树脂中。选择适宜的两种维度的纳米材料复合于聚合物中,是制备新型高性能复合材料的成功思路。

PEA/TDI聚氨酯共聚物阻尼结构抑振性能的研究

为获得高阻尼性能的聚氨酯材料,本文结合高分子材料的阻尼机理合成了一系列不同分子量的聚酯二元醇/甲苯二异氰酸酯(PEA/TDI)聚氨酯共聚物,并以聚氨酯试样为阻尼层,钢板为基体制备成自由阻尼结构,利用模态分析技术研究了有机杂化小分子对聚氨酯阻尼结构阻尼性能的影响.通过苯酐-吡啶酰化法精确测定了聚酯二元醇的平均分子质量,设计合成了系列软段分子量不同和分子量不同的聚氨酯试样,通过模态分析技术对利用合成的聚氨酯试样制备的一系列不同聚氨酯阻尼结构的减振性能进行了测试,结果表明:二丁基羟基甲苯(受阻酚BHT)的加入显著提高了PEA(Mn=1 000)/TDI聚氨酯阻尼结构的阻尼性能;聚氨酯分子量相同时,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能总体上随着BHT用量的增加而逐渐提高;BHT用量相同时,随着聚氨酯分子量的提高,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能得到改善,且在低频和高频范围内提升效果较明显.

环氧树脂增韧方法的研究进展

概述了增韧环氧树脂的现状,详细介绍了各种增韧方法、机理以及研究进展,包括传统的橡胶增韧法,近几年常见的热塑性树脂、热致液晶聚合物、互穿网络聚合物、核壳聚合物、无机纳米粒子以及柔性链段固化剂增韧法,绿色环保生物质增韧法,其他新型增韧方法等,并对未来环氧树脂的增韧方法进行了展望。

防穴蚀微胶囊/环氧树脂涂料的制备及涂层结构

以甲基丙烯酸甲酯(BMA)、甲基丙烯酸丁酯(MMA)的共聚物为壁材、聚丙烯酰胺(PAM)水溶液为芯材,采用原位聚合法合成防穴蚀微胶囊,并将其加入环氧树脂中制成防穴蚀涂料。探究了硬度、附着力、抗冲击性、拉伸强度、最大吸水率等涂层力学性能的影响因素;采用磁致伸缩振动实验研究了涂料防穴蚀性能。结果表明,随着微胶囊用量及涂层厚度的增加,涂层防穴蚀性能提升但力学性能呈下降趋势。在此基础上,设计了一种新型结构涂层,即从涂层内部到表面,微胶囊含量由0%递增至5%,对比微胶囊均匀分布的涂层结构,新型涂层结构在力学性能和防穴蚀效果上均有显著提升。

碳纤维改性聚四氟乙烯的摩擦及振动性能

文中研究了20%的碳纤维(体积分数)改性聚四氟乙烯在干摩擦和水润滑摩擦条件下的摩擦系数、磨损性能和摩擦振动性能。结果表明:(1)在干摩擦下,随着线速度增加,摩擦界面生成大量的热,黏着磨损和磨粒磨损严重,表面越来越粗糙,摩擦系数明显变大,摩擦振动加速度增加。而在水润滑条件下,随着线速度增加,摩擦界面间形成了一层水润滑膜,使摩擦系数降低,另外由于转速增加,使流噪声增加,从而使振动增加。(2)在干摩擦下,随着比压增加,摩擦系数和摩擦振动变化较大,而在水润滑条件下,随着比压增加,摩擦系数和摩擦振动变化较小。(3)干摩擦时,碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料在不同比压下的磨损机理主要是磨粒磨损和黏着磨损;水润滑条件下,碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料在高比压下的磨损机理主要是黏着磨损。因此,碳纤维改性聚四氟乙烯复合材料应该在水润滑条件下应用有利于提高耐磨性,降低摩擦系数和摩擦振动。

船舶海水管路腐蚀及修复技术研究进展

综述了海水管路防腐技术,包括阴极保护法、电绝缘技术和涂层防护技术;概括了管道修复技术(包括换管修复、焊接技术和复合材料修复技术)的研究现状;并针对海水管路的腐蚀泄露问题,提出了更深入的研究方向。

常见杂质元素对钢耐蚀性影响的研究进展

概述了金属防护的主要措施和存在的问题;介绍了合金化用于改善钢耐蚀性的研究现状;重点综述了S、O、P、N等常见杂质元素影响钢耐蚀性能的研究进展。在此基础上,指出了降低杂质元素危害性的改善措施和当前研究面临的主要问题,并对杂质元素微合金化改善钢的耐腐蚀性能进行了展望。

新型抗穴蚀涂料的研究进展

概述了穴蚀的形成原因和防护措施;介绍了采用热喷涂、堆焊、化学镀、等离子表面技术制备的不同种类金属涂层的抗穴蚀情况;重点评述了环氧树脂系列、聚氨酯系列、超高分子量聚乙烯等有机涂层在抗穴蚀领域的研究进展,并与金属涂层做了对比;综述了陶瓷有机复合涂层的抗穴蚀效果;比较了几种涂层的优缺点,并对其未来研究方向进行了展望。

改性聚醚胺固化剂的制备及其表征

以丙烯酸酯类和聚醚胺为原料采用迈克尔加成合成一种韧性固化剂,通过生成物混合体系的黏度变化来确定体系反应时间和反应温度,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和高效质谱仪(HRMS)对产物结构进行表征,测试其与环氧树脂固化物的力学性能并观察拉伸断面形貌,通过同步热分析(TGA)测试固化物热稳定性。结果表明,迈克尔加成法成功将柔性链段接入固化剂,反应温度为70℃,反应时间为3 h,经改性后的固化物断裂伸长率提高了近10倍,可达66.62%,断面呈现贝壳纹理,表现出明显的韧性断裂特征,热稳定性稍有降低,耐腐蚀性能提高。

铝合金筒体焊接工艺仿真分析

某型号筒体在实际加工生产中存在焊后变形量过大的问题。为解决该问题,建立了筒体焊接的三维有限元计算模型,采用Simufact仿真得到焊后变形的结果,验证了计算模型的准确性,并进一步利用Simufact工艺链仿真,研究了焊前强化以及焊后热处理工艺对筒体变形的改善作用。结果表明:焊前强化及焊后热处理对焊接变形的优化极为显著,可以应用在实际加工生产中。

纳米TiO2对蒙脱石/环氧树脂复合材料结构与性能的影响

将纳米TiO2和有机蒙脱石加入到环氧树脂中,成功地制备出一种在多项性能上都有大幅提高的纳米复合材料。力学性能测试和热分析表明：所得的纳米复合材料在拉伸、冲击、玻璃化转变温度和热分解温度等多项性能上都比纯环氧树脂和有机蒙脱石/环氧树脂纳米复合材料有大幅提高。X射线衍射谱和透射电镜结果表明,在环氧树脂中纳米TiO2与有机蒙脱石同时存在,使蒙脱石层高度剥离,所得的二维蒙脱石纳米单片与零维纳米TiO2颗粒交错分布于树脂基体中,形成了新的微观结构。