福建工程学院 材料科学与工程学科

本学科始建于1983年。经过近三十年的发展,成为福建省级重点学科,新增硕士学位授权建设学科。学科带头人陈文哲教授是教育部材料科学与冶金工程教学指导委员会委员。本学科的主要研究方向包括:材料成形制造、功能材料制备与测试、高端装备制造等,拥有福建省模具技术开发基地、福建省模具技术工程研究中心、福建省高等学校材料制备及成形技术重点实验室等省级科研创新平台。

以模具工程项目为载体的应用型本科实践教学改革

结合应用型本科人才培养和材料成型及控制工程专业的特点,介绍了以模具工程项目运作为载体,对学生进行综合应用能力和创新能力培养的实践教学改革,提出了以模具技术岗位人才能力培养为目标的实践教学体系的构建方法,阐述了模具工程项目实践训练的实施过程及效果。实践表明,实践训练环节引入模具工程项目对激发学生的学习积极性、增强学生的模具工程实践能力和提高实践教学效果具有明显的作用,值得在应用型本科教学中推广。

骨组织工程支架研究现状及面临的问题

在理想骨组织工程支架所需满足条件的基础上,从材料的选取、设计、制备等方面就其发展现状做出了简要总结。国内外大量的实验证实了骨组织工程支架缺损修复的可行性、有效性及优越性。然而,目前构建的骨组织工程支架还很不完善,在力学性能、降解速度、结构形态、生物活性等方面仍有许多问题亟待解决。随着骨组织工程及其相关领域研究的深入和进步,骨组织工程支架的研究将会具有突破性的进展。

材料成型与控制专业实践教学体系的改革和创新研究

实践教学环节是培养学生综合素质和解决实际问题的能力、促进学生知识向能力转化的重要环节。要提高材料成型与控制专业教学质量,培养适应社会需求的合格的应用型高级人才,应进行实践教学改革,建立创新型的实践教学体系。

BCP/COL/HCA骨组织工程支架的仿生制备

通过仿生合成、冷冻干燥及交联处理方法,制备出一种以双相磷酸钙、胶原和碳酸羟基磷灰石三组分为主要成分的新型三维骨组织工程支架。采用SEM、EDX和FTIR等测试技术对支架的性能特征进行分析。结果表明:制备的复合支架具有三维多孔的有序结构。双相磷酸钙作为力学支撑骨架有助于胶原网络基质形成特定的形状并使之具有一定的力学强度。在矿化过程中,羟基磷灰石矿物晶体在胶原的反应成核位点通过化学键合作用进行自组装。交联的胶原及其仿生矿化形成的碳酸羟基磷灰石可使支架具有良好的生物学性能,有望成为广阔临床应用前景的骨组织工程植入材料。

越野路面不平度与车轮跳离路面量间的关系

为提高越野汽车的平顺性,研究了典型越野路面不平度与车轮跳离路面量间的关系。以采石场路面高程样本为研究对象,估算得到路面功率谱密度。把路面不平度作为输入,在设定悬架质量、车轮质量、阻尼和悬架弹簧刚度等条件下,建立了车轮突然失去支承时车轮向下加速度方程。利用仿真技术考察了不同尺寸凹坑作用下车轮的跳跃。结果表明,如果凹深较小时,有无减振器影响不大。当凹深达到一定值时,对没有阻尼作用的汽车,车轮不会从路面跳离。有阻尼作用时车轮开始跳离路面。该结果可以用来指导典型越野路面上行驶的汽车悬架设计。

环氧树脂模具材料配制与固化工艺的试验

为了获得力学性能和热性能均较佳的环氧树脂模具材料,采用4个因素3个水平的正交试验研究了固化剂用量、填料用量、固化温度和固化时间等工艺参数对环氧树脂模具材料抗压强度、抗弯强度、抗冲击强度和负荷变形温度的影响。试验结果表明:影响环氧树脂模具材料性能的因素依次为固化温度、填料用量、固化时间和固化剂用量。当环氧树脂、固化剂、填料三者用量的质量比为100∶85∶150,固化工艺为165℃×2 h,环氧树脂模具材料的性能最优。

填料对环氧树脂模具材料力学性能的影响

利用试验方法测得以铝粉、铁粉为填料以及在3种不同用量情况下,环氧树脂模具材料的抗压强度、抗弯强度和抗冲击强度。结果表明,以铝粉为填料的环氧树脂模具材料的力学性能优于以铁粉为填料的固化物的性能;当w(A l)=150%时,环氧树脂模具材料的抗压、抗弯、抗冲击强度达到最优值。

二氧化硅/二氧化锆核壳复合材料的制备及性能

合成了一种新型的二氧化硅/二氧化锆(SiO2/ZrO2)核壳型复合材料。利用异丙醇锆的水解缩合在SiO2微球表面沉积ZrO2层,得到二氧化锆包覆的SiO2/ZrO2核壳型复合氧化物。采用SEM、EDX、XRD等对复合材料的形貌及性质进行表征。利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率。结果显示:该复合物具有明显的核壳结构。随着沉积次数的增加,ZrO2在SiO2表面的含量增加。ZrO2层经高温热处理可分别形成四方和单斜两种晶型。ZrO2层沉积在SiO2表面后,得到的SiO2/ZrO2核壳复合粒子的红外发射率较基底SiO2的有所降低。ZrO2的晶型也影响着复合材料的红外发射性能。ZrO2层为单斜晶的SiO2/ZrO2核壳复合物在8～14μm波段的红外发射率值比ZrO2层为四方晶时的更小。ZrO2层和SiO2球之间的界面作用解释了该复合材料红外发射率降低的原因。

甘蔗渣-聚乙烯复合材料的制备与性能

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-MA)为偶联剂,利用双螺杆挤出机一次反应制备了甘蔗渣-聚乙烯复合材料,并用偏光显微镜、毛细管流变仪和其他手段研究甘蔗渣-聚乙烯复合材料的表面形貌、流变性能及其尺寸稳定性和防潮能力.结果表明:添加15%的甘蔗渣,并用蔗渣含量的30%偶联剂处理填料可制得加工性能较好的复合材料,复合材料较原木具有较好的防胀效率和抗吸水效率.

甲基磺酸盐体系中的铜箔缎面镀锡

在以甲基磺酸锡为主盐、硫脲为电位调整剂的镀液体系中,在铜箔上制备了呈缎面光泽的均匀锡镀层。镀覆过程,用电偶电流法进行了分析;对所得镀层的显微组织结构,采用FE-SEM和XRD进行研究。结果表明,在该镀液体系中浸镀锡,镀覆过程迅速而平稳,所得锡镀层具有体心四方的晶体结构,镀层显微形貌为均匀分布的颗粒状形态。

大规格弯曲薄壁塑件注射成型浇注系统设计

以汽车裙边塑件为例,分析了大规格弯曲薄壁塑件的结构和成型性能特点,然后将浇注系统设定为圆柱体内的塑料熔体流动,其它非圆截面浇注系统采用形状因子等效,并通过数值模拟,获得熔接痕位置及锁模力、进浇口压力的变化曲线。在此基础上,对浇注系统进行改进,有效控制了熔接痕的大小和位置。

纸粉—聚乙稀复合材料的制备与性能

以马来酸酐接枝聚丙烯为偶联剂,利用双螺杆挤出机一次反应制备了纸粉—聚乙烯复合材料,并用偏光显微镜、毛细管流变仪和其它手段研究了HDPE基-纸粉复合材料的表面形貌、流变性能及其尺寸稳定性和防潮能力。结果表明,添加20%的纸粉,并用相对于纸粉含量30%的偶联剂处理填料,可制得加工性能较好的复合材料,复合材料较原木具有较好的防胀效率和抗吸水效率。

关于提高系级教务员教学管理工作实效的思考

教务员工作是高校教务管理的前沿阵地,教务员工作直接影响着各个系的教育教学质量,关系着整个学校培养人才根本任务的实现。因此,教务员工作要强调创新管理,坚持以师生为本,努力提高教学管理的实效。

反应挤出制备HDPE/PA 6/MMT复合材料研究

通过反应挤出制备了高密度聚乙烯/聚酰胺6/蒙脱土(HDPE/PA 6/MMT)复合材料,研究了MMT在HDPE/PA 6共混物中的分散和分布情况,及其对共混物相态结构的影响。从XRD和TEM的结果中可以看出,有机化蒙脱土(OMMT)选择性地分布在PA 6相内以及两相的界面上,钠基蒙脱土(Na+MMT)则主要分布在PA 6相内;大部分OMMT得到较好的剥离或插层,而Na+MMT出现明显的团聚。FE-SEM分析结果表明,增大MMT的含量会导致PA 6的相态尺寸变大,粒径分布变宽。流变分析结果表明,由于OMMT部分分布于两相界面处,从而增强了界面结合,对共混物起到了增容作用。

高分子复合生物材料的研究进展

本文综述了近年来用于骨修复的各类高分子复合生物材料的研究状况,并从力学性能的改善和降解速率的可调性等角度,总结了高分子复合生物材料与单一组分的材料相比在生物医用领域应用中所表现出的综合使用性能的优越性,提出将与人骨中磷灰石微晶类似的无机纳米粒子与具有降解性能的有机生物材料进行复合,能够得到具有优越骨修复性能的新型骨生物材料。

高校内部人际关系失谐现象透视

针对高校内部人际关系失谐现象,探讨构建高校内部和谐人际关系的途径和方法。构建高校内部和谐人际关系,校领导班子的和谐是前提,管理者与教师关系的和谐是关键,教师相互间关系的和谐是基础,师生关系的和谐是根本。

关于提高系级教务员教学管理工作实效的思考

教务员工作是高校教务管理的前沿阵地,教务员工作直接影响着各个系部的教育教学质量,关系着整个学校培养人才的根本任务的实现。因此,教务员工作要强调创新管理,坚持以师生为本,努力提高教学管理的实效。

骨生物材料的生物分子调控矿化研究

从生物分子调控的水平理解骨的发生和矿化过程,并在此基础上研究骨生物材料的合成策略是该领域突破和发展的关键。通过胶原蛋白、磷蛋白以及蛋白多糖三种生物分子在矿化过程中的调控作用的分析可以发现:胶原蛋白不能完成有机基质调控矿化的全部功能,磷蛋白以及蛋白多糖是胶原内矿物沉积的重要引发剂,对矿化起着活跃的调节作用。此研究的不断深入必将为生物材料高新技术的发展起到重要的推动和支撑作用。

薄壁箱体压铸件浇注系统的设计

针对薄壁箱体压铸件模具,设计了新型搭接式浇注系统,并给出了内浇口等的结构参数确定的原则与方法;浇注系统采用双边进料方式,可保证压铸件工艺的稳定性,提高了压铸件的形状与尺寸精度,避免了冷隔、充不满和变形过大等缺陷的产生。为此类压铸件的生产实践提供了有益的方法。