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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周密 程飞 何超
为了让学生更好地了解高分子材料的发展前沿,并能够综合运用高分子物理以及高分子化学方面的理论知识以及基本实验技能,开发了"复合材料中界面结晶形态观察"的研究型实验。实验内容主要包括界面结晶基础知识准备、样品制备、偏光显微镜和扫描电子显微镜观察以及结果讨论分析,涵盖了高分子材料研究的各个环节。通过开展该教学实验,有助于学生更加形象生动地理解不同聚合物结晶形态的形成机理,激发学生的实验热情,并同时提高学生的科研能力和综合知识运用能力,为学生的进一步深造奠定基础。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
薛振华 赵广杰
为了考察蒙脱土/木材复合材料的结晶性能,利用X射线衍射仪检测了以处理木材试样和蒙脱土为原材料、借助酚醛树脂制备的蒙脱土/木材复合材料,并将未处理试材、处理试材及复合材料进行比较后发现,试材经氢氧化钠、微波、氢氧化钠-微波、氢氧化钠-超声波处理后,相对结晶度降低;超声波处理后,相对结晶度增大。除氢氧化钠处理试材外,其他处理试材与蒙脱土形成的复合材料的结晶度均进一步降低。未处理材、处理材及复合材料结晶区晶层间距变化不明显。研究还发现,蒙脱土在复合材料中主要以插层型结构存在。
关键词：
蒙脱土 复合材料 相对结晶度 结晶性能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
宋学志 胡洋洋 王小风 孟玉兰
设计了可用于半导体式气体传感器的CeO_2/ZnO复合材料，并对材料的气敏性能做了研究实验。首先将预先制备的CeO_2纳米粒子包裹于ZIF-8立方体，再进一步煅烧制备CeO_2/ZnO复合材料。然后运用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的物相组成与形貌进行表征，并对不同气体的气敏性质进行研究。该实验能够使学生了解金属氧化物的制备工艺以及气体检测原理和测试方法，培养安全责任意识，锻炼分析解决问题能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
迟静 李敏 李志超 吴杰
设计了增材制造NbC增强金属基复合材料（MMCs）的综合教学实验。采用等离子增材制造技术，制备了原位NbC增强MMCs，借助XRD、SEM、EDS等表征手段，探究了NbC的原位生成量与含量变化对MMCs组织细化、硬度和耐摩擦磨损性能的影响及其增强机理。将先进绿色制造技术的研究前沿引入实验教学，有助于培养学生的专业实验技能、科学研究素养和创新兴趣。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭威 张震 余圣 赵觅 吕书林 吴树森
针对材料成形实验教学中内生增强复合材料的制备工艺设计困难问题，该文以具备较好非晶形成能力的Mg_(65)Cu_(7.5)Ni_(7.5)Zn_5Ag_5Y_(10 )(at.%)为基体，基于选择性相溶解法在非晶基体中成功引入原位自生B2-Ni Ti相。利用电弧熔炼制备Ni-Ti-Cu-Y预合金，通过成分设计使其析出B2-Ni Ti相，再将上述预合金浸入剩余元素（Mg,Zn,Ag）组成的熔体中。预合金中除B2-Ni Ti相以外的其他组成相会选择性溶解进入熔体中，组成Mg-Cu-Ni-Zn-Ag-Y熔体，B2-Ni Ti相分布其中。通过预先成分配比设计，使熔体成分与目标成分接近，具备较好的非晶形成能力。通过快速冷却制备得到原位自生B2-Ni Ti相增强镁基非晶复合材料。B2-Ni Ti形状记忆相在应力加载时会发生马氏体相变吸收能量，并阻碍主剪切带快速扩展，提高复合材料室温强韧性。复合材料断裂强度超过1 GPa，断裂应变为5.6%，屈服强度为730 MPa，塑性应变为4.6%，综合力学性能优于所选用的非晶基体合金。该工艺可适用于多种内生增强复合材料制备，为材料设计及组织性能表征实验教学提供了很好的范例。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘和光 游才印 田娜 杨慧娟 冯卓宏 王哲哲
该文聚焦电磁屏蔽材料和纳米材料的热点研究方向，设计了泡沫炭材料与银纳米颗粒（Ag NPs）复合材料的制备及电磁屏蔽性能分析综合实验。该实验通过直接炭化三聚氰胺泡沫及水热还原原位生长法制备了Ag NPs/泡沫炭复合材料。通过测量AgNPs/泡沫炭复合材料的电磁屏蔽参数，优化了电磁屏蔽效能。实验通过材料合成、物性表征、理论参数测试、性能应用等四个环节，拓宽了学生的知识面，锻炼了他们的实践动手能力和分析解决实际问题的能力。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘一楠 郭文静
将天然植物纤维与聚合物复合制备得到的复合材料,由于其成本和性能上的优势而受到了广泛的关注并被应用于各个领域,对于天然植物纤维/结晶聚合物复合材料的结晶动力学方面的研究在近年来才受到重视。结晶聚合物的结晶过程对结晶聚合物及其复合材料各项性能的影响十分重要。本文从等温与非等温结晶过程的研究理论基础、晶核形成与晶胞生长过程等几个方面概述了天然植物纤维/结晶聚合物复合材料的结晶动力学的国内外研究进展,并对未来复合材料的结晶动力学的研究方向进行了分析。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒋玉湘 李再峰
将材料化学的最新科研成果引入实验教学,设计了碳纳米管/聚氨酯复合弹性体的制备及其热致衰减研究的综合性研究实验。通过FTIR、SEM对碳纳米管(CNTs)的结构和形貌进行了分析,借助适量1.4二氧六环溶剂得到CNTs分散体系,经原位聚合法制备了CNTs/聚氨酯复合弹性体。利用TEM、SEM分析了CNTs对聚氨酯脲弹性体的复合效果,结合“原位”变温红外分析技术和变温力学性能测试技术对聚氨酯弹性体进行了热致衰减分析研究。该实验内容涵盖了原料分析、配方设计、制备方案设计和实施,以及结构表征和性能测试等诸多环节和诸多操作,可增加实验内容的综合性,提高学生的综合素质、科研能力和创新能力。
关键词：
碳纳米管 复合材料 力学性能 热致衰减
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
程秋实 李永前 陈学敏 李发堂
该文设计了基于低温水浴法制备NiFe_2O_4/BiOCl复合光催化剂的综合实验,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等对样品进行了物相及形貌分析,并以可见光下甲基橙(MO)的降解程度评价其光催化活性。结果表明,当NiFe_2O_4质量百分数为2%时,所得复合纳米材料的光催化活性最优,甲基橙在105 min时降解率达到了80.62%。该实验设计简单,涵盖了复合材料的合成、测试表征及光催化性能评价等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李正杰 刘苗 刘忆贤 房春霞 马喜龙 张志昆 韩继龙
该文设计了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料制备及其硫酸羟基氯喹（HCQ）吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料，通过静态吸附法考察了p H值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ吸附性能的影响，并探讨了吸附机理。实验结果表明，[Emim]NTF2的负载量为20%时，复合材料在20min的吸附容量可达230.95mg/g。高吸附容量可归因于材料骨架原子和离子液体与HCQ分子之间的氢键和π-π堆积相互作用。该探索型实验涉及配位化学、物理化学和仪器分析等专业知识，有助于引导学生将专业理论知识与科研前沿相链接，有利于激发学生科研兴趣，扩展学生视野。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
翟雪 乔金硕 樊铖 孙旺 毛竹
针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鲁效庆 魏淑贤 王兆杰 李邵仁
针对当前能源环境材料的研究热点,将新型多孔材料的吸附分离特性内容设计成研究性实验教学项目。实验分析了4种金属有机骨架MFM-300材料孔隙结构和形态,估算了MFM-300中的吸附等温线和选择性,通过分析吸附热及其差异,阐明了4种MFM-300材料中气体的吸附量和选择性变化,确定了气体吸附过程中影响吸附的机理及本质因素。教学实践表明,该实验项目有助于扩展教学思路和增强学生分析问题的能力,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。
关键词：
研究性教学 金属有机骨架 气体吸附与分离
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘升 甘晓龙 袁清 胡海江 张俊
该文针对高铝锌基复合材料使役工况，设计了摩擦磨损实验装置，包括装置的结构设计、温度场模型设计等，并进行了摩擦磨损温度测试和温度场确定。所提出的确定试样干摩擦面温度场的方法，涉及机械设计、材料科学基础和计算机模拟编程等多学科知识。实验结果表明，该方法具有较好的通用性，测试数据可靠，是对材料科学与工程专业实验教学一种新的探索和实践。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
党文杰 宋永明 王清文 王伟宏
为了改善木纤维与聚丙烯之间的界面相容性,提高木塑复合材的刚度和韧性,该文利用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)对其进行增强和增韧改性.静态力学性能测试结果显示,分别添加适量的PP-g-MAH及SEBS-g-MAH后,复合材料的力学性能有了明显的提高.通过动态力学分析和扫描电子显微镜分析,证明了木纤维与聚丙烯之间的界面结合有了明显的改善,添加PP-g-MAH和SEBS-g-MAH增强了木纤维和聚丙烯基体之间的粘合性,使两相结合得更加紧密,进而提高了木塑复合材的力学性能.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
潘明珠 梅长彤
用聚磷酸铵(APP)与阻燃协效剂纳米二氧化硅(SiO2)制备了阻燃型木塑复合材料,并利用FTIR、SEM和力学性能测试仪,探讨纳米SiO2的添加量(2%、4%、6%)和APP的添加量(8%、10%、12%)对木塑复合材料的界面性能和力学性能的影响。结果表明:1)当纳米SiO2添加量为2%~6%、APP添加量为8%~10%时,两者可以均匀地分布在木塑复合材料的孔隙中,并且纳米SiO2可以与木质纤维形成Si—O—C结合,改善复合材料的界面性能;但是,APP添加量增加至12%时,纳米SiO2和APP之间会发生团聚,降低了复合材料的性能。2)当纳米SiO2添加量为2%~6%、APP添加量为8%~10%...
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