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关键词： PIP-RMI   CVD-BN   SiC_(nf)/SiC复合材料   SiC纳米纤维  

摘要： 采用前驱体浸渍裂解(polymer infiltration and pyrolysis,PIP)工艺结合反应熔渗(reactive melt infiltration,RMI)工艺制备氮化硼(BN)包覆SiC纳米纤维(SiC_(nf))增强SiC复合材料。首先以BCl_(3)和NH_(3)为反应气源,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺在SiC_(nf)表面制备h-BN界面,再以聚碳硅烷为前驱体,采用PIP工艺制备出SiC_(nf)/SiC多孔陶瓷,并采用酚醛树脂浸渍多孔陶瓷,经裂解获得填充碳,最后采用RMI工艺进行致密化,温度为1500℃,保温2 h。研究CVD工艺的沉积温度对h-BN微观形貌的影响和碳含量对复合材料力学性能的影响。使用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、场发射扫描电镜和万能试验机对制备的样品进行表征。结果表明:在750、850℃和950℃三种温度下均可制备出h-BN,随着温度的升高,沉积的h-BN界面变得光滑、致密;随着碳含量的增加,SiC_(nf)/SiC复合材料的力学性能随之提高,当碳质量分数为19.24%时,复合材料的抗弯强度和断裂韧度最大,分别为207 MPa和8.63 MPa·m^(1/2)。

关键词： “双碳”理念   线上线下混合式教学   材料力学   课程建设   教学改革   立德树人  

摘要： 在当前碳达峰、碳中和的时代背景下,建筑行业转型升级迫在眉睫,降低建筑能耗,发展绿色建筑,实现建筑行业二氧化碳减排已经成为日益重要且紧迫的问题。该文根据材料力学的课程特点及立德树人的教学要求,以科研反哺教学,构建“双碳”理念与材料力学课程知识有机融合的课程体系,使材料力学课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,构建良好的育人环境,推进全员育人。

关键词： 变电站   低压电缆   PVC绝缘   微观结构   化学结构   老化特征   力学性能  

摘要： 为了研究变电站低压电缆PVC绝缘老化对其力学性能的影响,对变电站用低压电缆样本进行加速老化,并且,研究了PVC绝缘老化特征及力学性能特征。制备A、B、C、D 4组低压短电缆样本,其中,A组为对照样本,不进行老化。在B、C、D 3组样本上制作V形缺陷,将B、C、D 3组样本浸泡在CuSO4溶液中,在样本上施加1 kV的交流电压进行加速老化实验,3组样本老化时间分别为7、14、21 d。老化结束后,采用扫描电镜(SEM)观察PVC微观形貌;用红外光谱仪(IR)检测PVC化学结构;用卤素水分仪测定PVC含水量;用力学拉伸仪测试PVC绝缘力学性能参数。测试结果表明,加速老化中同时存在电力学老化及电化学老化,导致PVC的绝缘力学性能下降。未老化PVC样本弹性模量为135.9 MPa,老化7 d后,样本弹性模量下降至122.1 MPa;老化14 d后,弹性模量下降至115.3 MPa;老化21 d后,样本弹性模量下降至102.4 MPa。样本弹性模量下降速率呈先减小后增大的趋势变化,其他力学参数的变化规律类似。因此,不同老化阶段PVC绝缘力学性能变化主要是由电力学及电老化特点决定的。

关键词： 虚拟仿真   材料力学机械   实验教学改革  

摘要： 实验教学是人才培养的重要环节,文章分析了目前材料力学机械实验教学中存在的问题,提出利用虚拟仿真实验教学平台,通过建立网络实验教学资源、开展虚拟仿真实验、完善实验数据库等方面进行材料力学机械实验教学改革,进一步优化了实验教学体系,提高了实验教学效果,激发了学生的创新意识。

关键词： 材料力学   课程思政   思政元素   教学模式  

摘要： 高等院校的根本任务是立德树人,课程思政是落实立德树人根本任务的关键环节。材料力学是高等工科院校的一门重要专业基础课,如何保证材料力学课程思政与思政课程同向同行,是目前材料力学课程教学改革所面临的主要难题。文章分析了材料力学课程思政教学现状,从材料力学课程教学过程中的不足出发,针对课程教学目标、如何有效挖掘课程思政元素以及课程思政教学模式与方法等方面提出了改进措施。

关键词： 专业认证   BOPPPS(bridge-in,objective,pre-assessment,participatory learning,post-assessment,summary)   一流课程   材料力学  

摘要： 从工程教育专业认证的视角来看,课程教学已经不再以“内容为本”,教学内容、资源、手段和组织形式等需要围绕实现课程教学目标和达成学生预期学习成果而展开。将金课的“两性一度”、工程教育专业认证的“三大理念”和BOPPPS(bridge-in, objective, pre-assessment, participatory learning, post-assessment, summary)教学模型的“六个模块”相结合,探索了一种“导入有创新、目标较高阶、前测有挑战、以学生为中心的交互、以产出为导向的后测和持续改进的总结”的教学模式。以“材料力学”课程为例,探索在一流课程建设过程中,教师应该“如何教、教什么”才能让学生“乐于学、学的到”,逐步形成了以“课程目标—资源建设—组织实施—综合评价—持续改进”的集知识传授、能力培养和价值塑造为一体的课程教学闭环。

关键词： 芳纶纤维   低温等离子体   接枝改性   复合材料   电机绝缘  

摘要： 芳纶纤维增强型复合材料在电气绝缘领域应用前景广阔,但芳纶纤维和树脂相容性差,制约了产品性能。为改善界面性能,采用等离子体刻蚀法和等离子体接枝法改性芳纶表面,研究两种方法对芳纶纤维本体、芳纶纤维/环氧复合材料界面性能和其NOL环力学性能的影响。结果表明:两种方法都提升了芳纶纤维/环氧复合材料界面剪切强度。等离子体刻蚀法降低了NOL环拉伸强度,而等离子体接枝法提升了拉伸强度。与改性前相比,采用90 W空气常压介质阻挡放电等离子体处理、1%2,4-甲苯二异氰酸酯接枝后,芳纶纤维/环氧复合材料界面剪切强度由31.7 MPa提升至36.4 MPa,拉伸破坏载荷由23.6 kN提升至25.1 kN,拉伸强度修正系数从62.8%提升至72.1%,芳纶纤维的力学性能得到更加充分的利用。

关键词： 材料力学   课程思政   商学素养  

摘要： 围绕国家和区域发展需求,结合学校发展定位和人才培养目标,构建完整的课程思政体系不仅是我国高等教育的特点和优点,而且是“三全育人”的重要要求。本文结合天津商业大学的人才培养目标,在《材料力学》课程思政建设中融入了商学素养的要素,在深刻理解习近平新时代中国特色社会主义思想、厚植工程伦理提高学生的责任心、宣扬大国“工匠精神”进行职业道德教育、激发学生科技报国的家国情怀和使命担当等方面进行了课程思政要素挖掘。既能使学生真正掌握材料力学基本的知识体系,又能对学生的思想进行正面浸润,对培养学生正确的人生观和世界观、培养社会主义事业的接班人具有积极的促进作用。

关键词： 铝基复合材料   AlN   构型设计   强韧化机理  

摘要： 材料的轻量化与高强韧性对于实现节能、环保和可持续发展战略具有重要的意义。颗粒增强铝基复合材料由于兼具增强相与基体合金的性能优势,可实现高模量、高强度及高耐热性等,已成为高性能轻合金研发的焦点之一。AlN增强铝基复合材料微观组织设计自由度高,可显著改善铝基复合材料的强韧性,已引起国内外学者的广泛关注。本文综述了AlN增强铝基复合材料力学性能的研究进展,首先介绍了AlN制备方法、界面结构调控、混杂强化与构型化设计对AlN增强铝基复合材料强韧性的影响,从室温与高温强化两方面重点讨论了构型化设计对AlN增强铝基复合材料强韧化效果的影响,然后指出室温下异质变形诱导强化与高温下载荷传递强化机制,最后,对AlN增强铝基复合材料新制备工艺、精准化组织设计与非均质AlN构型强化机制等研究方向进行了展望。

关键词： 竹纤维   强度   耐水性   调湿   吸放湿速率   正交试验  

摘要： 为研究竹纤维对水泥基材料力学和调湿性能的影响,以竹纤维掺量、竹纤维长度、水灰比为三个因素,每个因素设置三个水平,设计正交试验,制备竹纤维水泥基材料。以28 d抗压强度、28 d抗折强度、软化系数、总吸放湿率、吸放湿速率为测试指标,进行强度、耐水性和调湿性能试验。通过试验,寻找强度和耐水性能满足要求且调湿性能优良的配合比。结果表明:竹纤维水泥基材料的力学性能随竹纤维掺量的增大而减小,随水灰比的增大而减小;调湿性能随竹纤维掺量的增大而增大,随水灰比的增大而增大,竹纤维的长度对力学和调湿性能的影响不明显。当竹纤维掺量为5%、竹纤维长度为8 mm、水灰比为0.6时,材料强度和耐水性符合要求,此时调湿性能最优。