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关键词： 物理化学   产气药   硝基胍   聚乙烯醇   PVA   NQ   分子动力学  

摘要： 基于硝基胍与聚乙烯醇溶液的相互作用模型(NQ-sPVA模型),采用分子动力学方法模拟了硝基胍晶面吸附不同浓度聚乙烯醇水溶液的过程,确定了聚乙烯醇水溶液的最佳工艺浓度,试制了产气药样品并测试了其燃烧性能;依据硝基胍的理论结构与单晶衍射分析的偏差优选力场模型;采用分子力场方法基于MAE模型计算出了聚乙烯醇水溶液与硝基胍晶面的界面能、综合界面能、硝基胍晶面的修正吸附能;采用扫描电镜、密度测试仪分析了聚乙烯醇水溶液浓度对产气药工艺质量的影响;采用密闭爆发器测试了产气药药片的燃烧性能。结果表明,COMPASS II力场最适用于本研究体系,计算结果偏差最小;聚乙烯醇与水质量比1∶3.75是聚乙烯醇水溶液的最佳工艺浓度,硝基胍晶体与该浓度下聚乙烯醇水溶液间的综合界面能最低为0.33 kJ/(mol·2),后者更容易被吸附;聚乙烯醇包覆后的硝基胍(220)、(040)、(11-1)、(111)晶面的修正附着能分别为-448.99、-548.40、-553.33、-574.80 kJ/mol,重结晶的硝基胍晶面生长速率偏差降低,有助于提升黏合剂包覆效果;基于最佳聚乙烯醇溶液浓度制备的产气药颗粒表面缺陷少,压制成型的药片厚度、质量、密度一致性好,燃烧稳定性最佳。优化黏合剂工艺浓度能改善产气药工艺质量和燃烧稳定性,是一种提升工艺效果、调节燃烧性能的有效方法。

关键词： 物理化学   CL-20   MTNP   共晶   介稳区宽度   界面能   成核动力学  

摘要： 为探究六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP)共晶的成核过程,对比研究了CL-20/MTNP共晶与两种单体在乙醇中的溶解度和介稳区宽度(MSZW),并采用修正的Sangwal模型进一步分析其成核行为。结果表明,CL-20/MTNP共晶及其单体的介稳区宽度均随饱和温度(T_(s))升高和冷却速率(q)降低而减小,且当q较大时,q对介稳区宽度的影响更显著;3种物质的界面能(γ)和成核动力学因子(A)随T_(s)升高而减小,说明T_(s)的增加有利于成核;CL-20/MTNP拥有最大的γ、临界核尺寸(r_(crit))和吉布斯自由能(ΔG crit)以及最小的A,其介稳区宽度最宽,成核最困难;MTNP拥有最小的γ、r_(crit)和ΔG crit以及最大的A,其介稳区宽度最窄,成核最容易,CL-20则介于两者之间。

关键词： 材料类专业   新工科   物理化学   教学改革  

摘要： 材料类专业作为新工科的重要组成部分,物理化学课程的教学改革更是备受关注。本文结合新工科背景下人才培养的新特点和新要求,深入剖析材料类专业物理化学课程教学中存在的问题和弊端,从“课程思政有机融入”、“全方位教学改革体系建立”、“多元化全流程教学考核体系构建”、“产学研融合教学模式打造”四个关键方面提出教学改革策略,以期为培养适应现代及未来产业发展需求的复合型新工科人才提供有益的参考与借鉴。

关键词： 物理化学实验   物理学知识   分析化学实验   教学理论与实践   常规实验   专业人才   教育场域   学科设置  

摘要： 立足“新工科”专业教育场域,物理化学实验能力是化学、材料、生物、环保等专业人才的一项基本素养,在学科设置上,具备一定的前置条件,通常应在系统学习分析化学实验的基本原理与操作规范的基础上,以及熟悉常规实验工具、仪器、方法之后,再进入的物理化学实验领域。基于教学主体视角,物理化学实验的基本内涵是运用物理学知识、技术、经验及规律去解决化学问题,这意味着单个物理化学实验项目有着复合属性,所涉及的教学理论与实践过程也更为丰富、复杂。

关键词： 交叉学科   系统思维   知识框架   能力目标  

摘要： 在新一轮科技革命背景下,生物工程专业面对学科交叉属性和复杂性科学研究范式,亟须全面提升学生的系统思维能力。为此,从“物理化学”课程先天具备的归纳演绎、宏观微观分析、逻辑和科学思维元素出发,提出了系统思维融合的专业人才培养设计。在知识和能力要素层次,设计系统思维与专业基础融合培养模式;在教学内容层次,开发系统思维融合知识框架的构建方法;在教学实践层次,构建基于逻辑方法的系统性课堂教学方法。最后,总结了系统思维反馈提高专业人才的能力培养的应用实践效果机制。

关键词： 计算化学   界面化学   胶束   物理化学  

摘要： 胶束性质是界面化学中重要的教学内容。将智慧教育理念融入教学设计,利用计算化学中的分子动力学模拟方法,通过分析分子数为40、50和60的表面活性剂密度分布曲线,回转半径和溶剂可及表面积和径向分布函数,可以从分子层面启发学生深入理解胶束形态和性质作用。同时,利用VMD软件将胶束作用形态可视化展示,激发学生学习兴趣,培养学生理论联系实际的学习能力。

关键词： 物理化学   数学工具   简单级数的反应   动力学方程  

摘要： 物理化学是本科化学专业四大基础化学之一，其采用物理的方法和手段来研究化学及相关现象，在人才培养中都具有重要的地位和作用。数学是物理化学研究的基本工具和重要手段，物理化学教学中的公式推导、概念剖析、规律揭示等都离不开数学。合理运用数学工具可以拓展物理化学课程的深度、培养学生解决较复杂问题的综合能力和知识迁移能力，从而切实提高本课程教学质量。本文从中学初等函数角度对化学动力学“简单级数的反应”中浓度与时间、反应速率与时间等的关系，并结合函数图像进行了讨论，进一步揭示了不同级数反应的动力学特征和数学本质，对广大师生和相关研究人员更深入、本质地理解动力学方程有一定帮助。

关键词： 物理化学   铝粉   RDX   HTPB推进剂   点火燃烧特性   凝相燃烧产物  

摘要： 为降低固体推进剂的特征信号，在保持配方总固体质量分数为84%的情况下，铝粉质量分数由16%逐步减少到4%,进行激光点火燃烧试验和凝相燃烧产物分析，得到了金属铝含量对推进剂燃烧特性的影响规律。结果表明，随着铝含量的逐步减少，丁羟复合固体推进剂整体燃烧稳定性减弱、火焰震荡幅度增大、点火延迟时间增大、线性燃烧时间变长、燃烧温度降低。随着铝含量的减少，燃面处的铝团聚由常规的“熔融铝团聚球”逐渐向“薄片状”发展，经超声后进行粒度分析可知大颗粒团聚体的尺度和数量均呈减少趋势。且燃烧效率随着铝含量的增加呈现先增后降的趋势，在铝粉质量分数8%时最佳，燃烧效率高达88.1%。

关键词： 物理化学实验   教学改革   工程认证   OBE理念  

摘要： 工程认证背景下，本文基于OBE理念，从修订教学大纲，融入思政元素，设计创新性实验，设计教学方法和改革课程评价体系等方面对物理化学课程开展教学改革，提高实验课堂的教学效率，实现课程目标的达成，培养合格工科人才。

关键词： 邯邢式铁矿   矿山岩体   氧逸度   角闪石   磷灰石  

摘要： 岩浆的物理化学性质对铁成矿和勘查具有指示意义。本文旨在用岩浆在不同演化阶段的物理化学性质来研究邯邢地区中部带大型矽卡岩型铁矿床的成因。以邯邢地区的矿山岩体为研究对象，采用成因矿物学方法，对其中二长岩中的角闪石及其包裹的磷灰石进行电子探针分析及物理化学计算。角闪石温压计计算结果显示，岩浆过程分为三个阶段，三种角闪石形成的平均深度分别为14.1、4.7和1.6 km，对应熔体的平均氧逸度分别为?NNO+0.3、?NNO+0.9和?NNO+2.0。根据磷灰石计算的熔体挥发分结果显示，在研究的第一、二阶段，熔体的Cl含量从746×10–6降至480×10–6，发生了显著的Cl出溶，而S含量则从135×10–6升高至1053×10–6，表明岩浆中混入了膏盐层。在岩浆的第二、三阶段，熔体中的S含量从1053×10–6降至425×10–6，发生了显著的S出溶。研究表明，岩浆具有高氧逸度和富挥发分的特征，又在中浅部混入了膏盐层，最后的出溶有利于Fe富集和运移富氯和硫的热液，这对邯邢地区矽卡岩型富铁矿的形成有重要影响。