关键词： 研究性学习   化学工程与工艺专业   教学路径  

摘要： 在素质教育背景下,教师在开展教学时,不仅要关注学生对知识的掌握情况,更要关注学生综合素养的提升。因此,本文就研究性学习模式的意义、原则及其在化学工程与工艺专业教学中的应用路径进行了探析,并从做好研究准备、落实研究实践和健全评价体系三个角度提出了具体建议;旨在通过将研究性学习应用于化学工程与工艺专业教学中,提升教学质量,促进学生在自主、合作研究中得到充分地锻炼,提升综合素养。

关键词： 聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯   滑石粉   复合材料   薄膜   拉伸性能  

摘要： 为了降低聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)制品的成本,提升PBAT的拉伸屈服强度与拉伸弹性模量,采用熔融共混法制备了PBAT/改性滑石粉(TALC)复合材料,研究了TALC添加量对PBAT/TALC复合材料力学性能和微观形貌的影响,确定了最佳的PBAT/TALC配比。采用挤出吹膜法制备了PBAT/TALC薄膜,研究了复合薄膜的拉伸性能、微观形貌、结晶行为等性能。结果表明,PBAT/TALC复合材料表现出稳定的吹膜成型性能;拉伸性能测试结果表明,随着TALC加入,PBAT/TALC复合材料及其薄膜的拉伸弹性模量和拉伸屈服强度得到显著提升,且兼具较高的断裂伸长率。纯PBAT薄膜在纵向/横向两个方向上表现出较低的拉伸弹性模量(60.21/50.97MPa)和拉伸屈服强度(7.26/7.44MPa),当TALC添加量为40份时,PBAT/TALC薄膜在纵向/横向的拉伸弹性模量可增大至246.73 MPa和171.34MPa,拉伸屈服强度提高至12.87MPa和10.42 MPa,且断裂伸长率均大于150%,表现出良好的强韧平衡性能。扫描电子显微镜观察发现,在加工流动场作用下,TALC片层在PBAT/TALC复合材料及其薄膜中呈现规则排列,这种取向结构有利于材料在特定方向上拉伸性能的提升。TALC片层对PBAT结晶行为及结晶度大小的影响较为复杂:一方面,TALC的异相成核作用,提高了PBAT熔体的结晶温度;但其片层的密集分布,却阻碍了PBAT晶核的进一步生长,导致基体结晶度有所减小。

关键词： FRP复合材料   声发射   损伤分析   信号分析   深度学习  

摘要： 纤维增强复合材料(fiber reinforced composite, FRP)在制作使用过程中由于撞击损伤、疲劳积累等问题,导致内部结构发生不可逆的细微损伤,声发射技术(acoustic emission, AE)以其高精度、实时性,成为监测其损伤演化和失效机制的重要手段。综述了近年来声发射技术在FRP损伤表征中的应用,通过对参数分析、波形分析、模式分析及深度学习分析等AE技术手段展开研究,结果表明参数分析与波形分析可以针对检测过程中的信号特征进行互补,实现了对复合结构变形、断裂等损伤行为的定性描述,深度学习分析等方法为纤维增强复合材料的健康监测和寿命预测提供了重要理论支持。综合来看,声发射技术能够实时监控和评估运行中的复合材料结构,对于维护FRP材料健康状况、预防突发性故障具有巨大的发展潜力,未来可以进一步结合人工智能技术以提高损伤识别的准确性和效率。

关键词： 3D生物打印   复合材料   骨组织工程支架   骨缺损  

摘要： 骨缺损是创伤骨科中的一大挑战,通常由创伤、感染或肿瘤切除等因素引起,严重影响患者生活质量。随着3D生物打印技术的快速发展,复合材料在骨组织工程支架中的应用逐渐成为解决骨缺损问题的有效手段。通过3D打印技术,可以根据患者的个体化需求设计并打印定制化的骨组织支架,从而提高治疗的精准度。复合材料的应用在提高支架的力学性能、生物相容性和降解速率方面具有显著优势。本文综述了不同复合材料在3D生物打印中的应用,分析了生物陶瓷、聚合物等材料的特点及其优缺点。尽管3D生物打印技术在骨缺损修复中展现了巨大潜力,但在打印精度、材料性能匹配和临床应用中仍面临诸多挑战。未来的研究将着重解决这些问题,推动3D生物打印技术在骨缺损治疗中的广泛应用。

关键词： 高硅氧/酚醛   原位红外   热氧老化   湿热老化   活化能   快速评价  

摘要： 利用原位红外对模压、涂胶和缠绕工艺制备的三种高硅氧/酚醛复合材料样品在热氧老化和湿热老化两种条件进行老化活化能快速测定。该方法在每次仅4 h的测试周期内即可检测到10^(-5)mol/L数量级的痕量CO_(2)。每种样品无论在热氧老化还是湿热老化的条件下,CO_(2)的生成均服从Arrhenius方程。干热老化条件下,模压、涂胶和缠绕工艺制备的三种样品的老化活化能依次为51.52、44.58、60.66 kJ/mol;湿热条件下,三种样品的老化活化能依次为72.89、54.26、61.02 kJ/mol,湿度会显著提高模压、涂胶样品的温度敏感性,而对缠绕样品没有显著影响。密度泛函计算表明,CO_(2)的生成与酚醛树脂网络结构的老化呈伴生关系。该方法能够实现对高硅氧/酚醛复合材料老化性能变化的快速评价。

关键词： 磁性氧化石墨烯   海水淡化   硼吸附   响应面   多元线性回归  

摘要： 采用化学共沉淀法制备了一种磁性氧化石墨烯纳米复合材料GO/Fe_(3)O_(4),用于去除水中硼离子,采用红外光谱仪和X射线衍射仪对复合材料结构进行了表征,采用响应面模型研究了pH值、吸附剂用量和吸附时间对硼去除效率的影响。结果表明,上述3个影响因素对硼的去除效率影响显著,除了吸附时间的平方项外,其余交互项和平方项对硼的去除效率影响显著。GO/Fe_(3)O_(4)重复吸附10次后,硼去除效率从94%降低到了92%,下降幅度小于3%,表现出优秀的可重复利用性。硼吸附的最优条件为:pH值为7.49,吸附剂用量为80.46 mg,吸附时间为34.24min,此时硼去除效率最高为97.27%,与实验值97.73%极为接近。当水中有K^(+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Mn^(2+)、Cl^(-)、CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)共存离子时,硼去除效率依然在93%以上。

关键词： 熔盐电化学   金属硅化物   复合材料   纳米粉体  

摘要： 为实现ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合材料的短流程、低能耗、低成本制备,以ZrSiO_(4)、MoO_(3)和C为原料,采用熔盐电化学法一步制备出了ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体,并研究了固体阴极制备工艺、碳含量(质量分数)和碳源类型对电化学合成ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体的影响机制。结果表明:以CaCl_(2)-NaCl共晶熔盐作为电解质,在800℃、3.1 V电化学还原15 h可制备出ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合粉体材料,其由粒径小于50 nm的近球形颗粒组成。小尺寸、无定型结构的碳粉更适合作为电化学合成ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合材料的碳源,原料中的碳含量会影响ZrC与金属硅化物的比例,并影响最终产物中金属硅化物的组成。

关键词： 涤纶/锦纶/氨纶   回收   加氢C9石油树脂   高密度聚乙烯   团粒  

摘要： 以回收涤纶/锦纶/氨纶为原料,进行团粒预处理后,得到预处理材料,再进行挤出、注塑等,制备了一种改性HDPE新型复合材料。研究了预处理材料含量对改性HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率及弯曲模量等力学性能的影响,利用扫描电镜对复合材料的断面微观结构进行了表征。结果表明,当预处理材料的含量为34%时,改性HDPE复合材料的拉伸强度、冲击强度及断裂伸长率达到最佳,分别为22.23 MPa、23.727 kJ/m^(2)、13.43%;当预处理材料的含量为44%时,改性HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量达到最佳,分别为23.46、842.18 MPa;断面微观结构表明,当涤纶/锦纶/氨纶含量为34%时,预处理材料能够在HDPE基体中均匀分散。

关键词： 高质量发展   船舶车辆   健康产业   轨道交通  

摘要： 新材料产业是国家战略性新兴产业的重要组成,对实现我国高质量发展具有重要的支撑作用。纤维增强复合材料是新材料领域的重要先导材料,广泛应用于航空航天、轨道交通、船舶车辆、新能源、健康产业和基础设施建设等重要领域,集军事价值与经济价值于一身,是各国军事发展与经济竞争的焦点之一。我国高性能纤维增强复合材料与国外先进水平相比仍有较大差距,主流产品研发和产业发展多以跟踪仿制为主,产业化进程缓慢,部分领域严重滞后于世界材料强国的发展速度。

关键词： 航空材料检测   复合材料   非金属材料  

摘要： 中国航发北京航空材料研究院航空材料检测研究中心(简称检测中心),专门从事金属材料、非金属材料和复合材料的检测技术研究及推广,各种材料、制件的检测服务,材料检测技术人员的培训与资格认证,相关机构的资质认定,同时提供对外的第三方检测服务。