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教育科技人才“三位一體”視域下高分子材料綜合實(shí)驗(yàn)科教融合實(shí)踐探索——以芳綸/殼聚糖復(fù)合氣凝膠球的制備及其吸附性能研究為例————作者：張盈;馬松梅;牛余忠;姜居堂;徐文龍;

摘要：教育教學(xué)并非簡單的知識(shí)灌輸，而是要提升人才培養(yǎng)的實(shí)用性、針對性和價(jià)值取向，這已成為高等教育的核心理念和推進(jìn)綜合改革的關(guān)鍵著力點(diǎn)。針對教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)改革中存在的問題，以高分子材料與工程本科專業(yè)的《高分子材料綜合實(shí)驗(yàn)》課程為例，將思政教育切實(shí)有效地貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。以“科教融合”為驅(qū)動(dòng)力，創(chuàng)建了一個(gè)系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，涵蓋“方案設(shè)計(jì)—材料構(gòu)建—結(jié)構(gòu)表征—性能探究—反思洞見”等環(huán)節(jié)。這一體系不僅大...

基于多酚-金屬離子催化系統(tǒng)的聚丙烯酰胺-羧甲基殼聚糖-木質(zhì)素磺酸鈉自愈合水凝膠摩擦納米發(fā)電機(jī)————作者：劉玉森;王孟朝;周迅;岳兵兵;

摘要：水凝膠摩擦納米發(fā)電機(jī)(H-TENG)因其卓越的機(jī)械柔韌性和導(dǎo)電性，成為可穿戴電子產(chǎn)品領(lǐng)域備受人們關(guān)注的柔性材料器件。然而，水凝膠在傳統(tǒng)聚合過程中存在的高能耗與耗時(shí)缺陷，以及極端環(huán)境或機(jī)械損傷下電學(xué)性能衰減與力學(xué)失效問題，嚴(yán)重制約了H-TENG的實(shí)際應(yīng)用。針對上述問題，開發(fā)了一種基于多酚-金屬離子催化系統(tǒng)的自愈合雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，適用于水凝膠傳感器和H-TENG。該材料體系通過動(dòng)態(tài)氧化還原反應(yīng)與Fe3+...

超高溫陶瓷前驅(qū)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其合成方法研究進(jìn)展————作者：林先秋;夏雨然;宋煜玉;曹曄潔;

摘要：超高溫陶瓷聚合物前驅(qū)體作為浸漬裂解工藝(precursor infiltration pyrolysis, PIP)制備的關(guān)鍵基礎(chǔ)原料，其化學(xué)成分與組織結(jié)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響裂解后陶瓷基體的微觀形貌及性能，進(jìn)而影響后續(xù)制備的陶瓷基復(fù)合材料性能。本綜述根據(jù)過渡金屬原子在前驅(qū)體結(jié)構(gòu)中的不同位點(diǎn)與形成結(jié)構(gòu)分類，介紹了近年來國內(nèi)外對鋯基、鉿基、高熵陶瓷基等超高溫陶瓷聚合物前驅(qū)體的設(shè)計(jì)策略與化學(xué)合成方法研究進(jìn)展，并...

全氟取代癸烯-co-乙烯銨聚合物在透明有機(jī)玻璃表面處理中的應(yīng)用————作者：梁帥;吳勝利;向英瀚;劉哲;王振;董元清;

摘要：材料表面修飾性能的穩(wěn)定性是表面處理實(shí)際應(yīng)用過程中的一個(gè)重要指標(biāo)，而透明高分子材料在保留優(yōu)異光學(xué)透明性的前提下在其表面構(gòu)筑既均勻又穩(wěn)定的疏水層是一個(gè)難度很大的挑戰(zhàn)。針對透明有機(jī)玻璃(PMMA)表面構(gòu)建疏水層時(shí)穩(wěn)定性與透光性難以兼顧的問題，通過小分子硅烷偶聯(lián)劑和全氟烷基鏈取代陽離子共聚物兩種策略構(gòu)建疏水層，并對其透明性與穩(wěn)定性進(jìn)行比較。結(jié)果表明：小分子硅烷修飾導(dǎo)致透光率下降10%，掃描電子顯微鏡(SE...

面向高溫應(yīng)用的聚合物先驅(qū)體陶瓷性能調(diào)控及其傳感器研究進(jìn)展————作者：郭政佑;嚴(yán)強(qiáng);李金平;楊強(qiáng);錢顯威;唐藍(lán)天;牛家宏;王凌云;孟松鶴;

摘要：聚合物先驅(qū)體陶瓷是由聚合物先驅(qū)體經(jīng)高溫?zé)峤猥@得的新型陶瓷材料，其不僅具有良好的熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性、抗蠕變性等高溫特性，以及優(yōu)異的半導(dǎo)體特性和大壓阻系數(shù)等功能特性，還兼具成分可設(shè)計(jì)性和可加工性，是一種在高溫環(huán)境下極具應(yīng)用潛力的傳感材料。本文系統(tǒng)概述了先驅(qū)體陶瓷近年來在高溫傳感領(lǐng)域的研究進(jìn)展，分析了先驅(qū)體陶瓷與高溫傳感密切相關(guān)的微觀組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其傳感機(jī)理，討論了先驅(qū)體陶瓷電學(xué)、高溫、力學(xué)特性及對應(yīng)的...

聚硼硅氮烷的合成、元素?fù)诫s及其衍生SiBCN陶瓷的應(yīng)用————作者：曾冠杰;趙泱中;張健寧;宋育杰;

摘要：聚合物前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法推動(dòng)了SiBCN陶瓷在高溫結(jié)構(gòu)材料、功能涂層、熱管理材料和高溫傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。通過前驅(qū)體聚硼硅氮烷分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改性可以實(shí)現(xiàn)對SiBCN陶瓷微觀組分和結(jié)構(gòu)的調(diào)控。本文綜述了SiBCN陶瓷前驅(qū)體聚硼硅氮烷的合成方法、異質(zhì)元素?fù)诫s路線以及前驅(qū)體轉(zhuǎn)化SiBCN陶瓷的成型和應(yīng)用，探討了前驅(qū)體分子結(jié)構(gòu)、異質(zhì)元素與SiBCN陶瓷微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。最后，總結(jié)了聚硼硅氮烷及其衍生SiB...

用于丙烯/丙烷分離的混合基質(zhì)膜研究進(jìn)展————作者：金慧敏;麻珂珂;岳曉彤;黃威;辛清萍;李泓;張玉忠;

摘要：丙烯（C₃H₆）/丙烷（C₃H₈）分離是石油化工行業(yè)純化C₃H₆的關(guān)鍵步驟。膜分離技術(shù)尤其是混合基質(zhì)膜（MMMs）因其低能耗和高效率而顯示出超越傳統(tǒng)低溫蒸餾的優(yōu)勢。本文綜述了MMMs在C₃H₆/C₃H<...

含鉿碳化硅陶瓷纖維的制備及性能研究————作者：陸俊沖;陳建軍;張夢娜;李曉鴻;孫鑫;

摘要：碳化硅纖維因其具備卓越的高溫抗氧化性、高強(qiáng)度、良好熱穩(wěn)定性在航空航天以及核領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力。近年來，通過在先驅(qū)體中引入難熔金屬異質(zhì)元素以提升碳化硅纖維耐高溫性能的研究備受關(guān)注。本研究采用液態(tài)聚碳硅烷(LPCS)與乙酰丙酮鉿(Hf(AcAc)4)在常壓高溫條件下進(jìn)行裂解重排，合成了含鉿聚碳硅烷(PHCS)先驅(qū)體。隨后，通過熔融紡絲、空氣不熔化、高溫裂解及高溫?zé)�結(jié)工藝，成功制備出含鉿SiC陶瓷...

基于纖維素化學(xué)的宣紙生產(chǎn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與建設(shè)————作者：姜波;吳文娟;吳偉兵;張莉莉;朱文遠(yuǎn);金永燦;

摘要：《制漿造紙工藝實(shí)驗(yàn)》是輕化工程專業(yè)的必修核心實(shí)驗(yàn)課程，是培養(yǎng)具有解決制漿造紙及相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力以及創(chuàng)新思維的卓越工程科技人才的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。然而，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)難以明確制漿蒸煮過程中多因素的交互影響，以及漿料品質(zhì)對后續(xù)紙張質(zhì)量的影響規(guī)律，更難以揭示蒸煮過程從宏觀到微觀的原料結(jié)構(gòu)變化、纖維解離過程和分子降解機(jī)制。此外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)也難以開展提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力的探究型和自主型實(shí)驗(yàn)。為此，我們設(shè)計(jì)、...

橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)非Gaussian鏈統(tǒng)計(jì)力學(xué)————作者：宋義虎;

摘要：“橡膠彈性”是《高分子物理》中聯(lián)系長鏈分子構(gòu)象和熵彈性的重要章節(jié)之一。現(xiàn)行《高分子物理》教科書以講授Gaussian鏈構(gòu)象和收縮力以及Gaussian鏈網(wǎng)絡(luò)熵變和應(yīng)力為主，附帶講授Gaussian鏈統(tǒng)計(jì)力學(xué)的修正，而很少提及非Gaussian鏈統(tǒng)計(jì)力學(xué)及其近似表達(dá)形式。本文從無規(guī)行走問題出發(fā)回顧Gaussian鏈、非Gaussian鏈統(tǒng)計(jì)力學(xué)的主要來源與結(jié)果，介紹自由連接鏈、自避無規(guī)行走鏈末端位移...

溶膠-凝膠法制備高熵二硼化物陶瓷粉體及其裂解行為研究————作者：邢叔文;弓偉露;葉麗;崔海峰;趙彤;

摘要：以山梨糖醇為碳源、硼酸為硼源、金屬配位共聚物(PNME)為金屬源，采用溶膠-凝膠法制備出高熵二硼化物陶瓷前驅(qū)體，隨后經(jīng)固化和高溫裂解得到元素分布均勻的(Ti, Zr, Hf, Nb, Ta)B2高熵二硼化物陶瓷粉體。為深入探究所得高熵二硼化物陶瓷前驅(qū)體的裂解行為，對前驅(qū)體在600～1900℃范圍內(nèi)熱解產(chǎn)物的晶相組成進(jìn)行了表征，并結(jié)合熱力學(xué)理論計(jì)算推導(dǎo)出裂解反應(yīng)的順序，從而驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示...

前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備耐高溫(Zr,Hf)C/SiBCN復(fù)合氣凝膠————作者：呼子峰;王婉怡;魯銘心;蘇冬;

摘要：前驅(qū)體轉(zhuǎn)化SiBCN氣凝膠具有獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)、低的熱導(dǎo)率和優(yōu)異的高溫性能，是一種理想的超高溫隔熱材料，但是其在高溫使用過程中容易發(fā)生析晶和分解反應(yīng)，引起多孔結(jié)構(gòu)的破壞和性能的惡化等問題。以聚硼硅氮烷為前驅(qū)體，濕化學(xué)法合成的（Zr,Hf）C前驅(qū)體為金屬源，二乙烯基苯為交聯(lián)劑和碳源，通過溶劑熱反應(yīng)、冷凍干燥、高溫?zé)峤夂蜔崽幚淼炔襟E制備出（Zr,Hf）C/SiBCN復(fù)合氣凝膠。這種復(fù)合氣凝膠具有典型的珍...

多孔與SiOPS結(jié)構(gòu)的多層離子聚合物金屬復(fù)合材料柔性致動(dòng)器的制備及性能優(yōu)化————作者：任凱月;李廷魚;郭麗芳;李銀輝;李朋偉;李興鵬;

摘要：為了克服離子聚合物金屬復(fù)合材料（IPMC）輸出力小和含水率低等缺點(diǎn)，通過顆粒浸出法制備了基于多孔和SiOPS ({SiO_3/2-（CH₂）₃SO₃H}_n)結(jié)構(gòu)的多層IPMC:3-三羥基苯基-1-丙磺酸（THOPS）-納米Fe₃O₄致動(dòng)器。研究結(jié)果表明，內(nèi)層摻雜1 w...

基于逆熱致相分離法聚醚砜多孔膜的制備及表面改性————作者：霍家東;鐘文強(qiáng);徐睿杰;雷彩紅;

摘要：采用逆熱致相分離(RTIPS)法制備了聚醚砜(PES)多孔膜，探究了非溶劑聚乙二醇(PEG200)添加量以及表面涂覆聚乙烯醇-谷氨酸(PVA-GLU)對膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，隨著PEG200添加量增加，鑄膜液的濁點(diǎn)和臨界共溶溫度降低；在水浴溫度80℃下制備的多孔膜手指狀孔消失，呈現(xiàn)全海綿狀孔結(jié)構(gòu)，但表面孔徑較大；進(jìn)一步表面PVA-GLU涂覆交聯(lián)后，表面孔徑由(5.2±0.3)μm減小到(0...

纖維基多孔吸聲材料的制備及性能分析的創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)————作者：邢劍;劉峰;殷茂力;汪帝;

摘要：非織造產(chǎn)品設(shè)計(jì)是非織造材料與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的核心內(nèi)容，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了基于高分子熔融紡絲和溶液紡絲技術(shù)，利用纖維三維網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)法制備多層梯度結(jié)構(gòu)和多尺度孔徑的吸聲復(fù)合材料，探究制備工藝對吸聲材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。區(qū)別于傳統(tǒng)非織造產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程僅對常規(guī)空氣過濾用非織造產(chǎn)品進(jìn)行簡單復(fù)制與重復(fù)驗(yàn)證，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將纖維基多孔吸聲材料前沿研究成果融入非織造專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引入先進(jìn)非織造復(fù)合材料成形技術(shù)，指導(dǎo)學(xué)...

主客觀信息雜糅的探索性研究綜合評價(jià)模型的建立————作者：蘇凱宇;葉宇琛;李艷麗;葉先科;皮紅;

摘要：在高分子科學(xué)領(lǐng)域，許多前沿性研究存在無標(biāo)準(zhǔn)、無研究定式的情況，其研究結(jié)果通常以大量主觀判據(jù)和少量客觀數(shù)據(jù)雜糅的形態(tài)呈現(xiàn)，致使很難以常規(guī)的方法對研究結(jié)果做出科學(xué)的評價(jià)。本文中以原位制備聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯酸酯(PAA)基熱解涂層為研究案例，構(gòu)建了一個(gè)包含三大功能板塊的綜合評價(jià)模型。按照模型，通過對主客觀信息量化及規(guī)整化處理，并結(jié)合層次分析法(AHP)確定的指標(biāo)權(quán)重，對每個(gè)實(shí)驗(yàn)個(gè)案以量化數(shù)據(jù)形式...

聚乳酸/納米羥基磷灰石復(fù)合材料熱壓成型制備及性能研究————作者：王飛;龍璽;韓穎超;

摘要：聚乳酸（PLA）是一種具有良好生物可降解性的骨修復(fù)材料，但由于缺乏成骨活性，限制了其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用效果，通過與成骨活性成分(如納米羥基磷灰石（nHAP）)復(fù)合是改善其生物醫(yī)學(xué)性能的一種有效措施。本研究首先采用乳液溶劑揮發(fā)法制備PLA/nHAP復(fù)合微球，提高復(fù)合均勻性，進(jìn)而以復(fù)合微球?yàn)樵�料�?jīng)低溫?zé)釅侯A(yù)成型-熱處理工藝制備PLA/nHAP復(fù)合材料。結(jié)果表明，在130℃的熱處理溫度下，復(fù)合微球熔融完全，...

《有機(jī)硅材料基礎(chǔ)》五維一體課程教學(xué)改革研究————作者：張建;姜琳琳;陳志偉;

摘要：《有機(jī)硅材料基礎(chǔ)》是我校高分子材料與工程專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特色課程。在新工科專業(yè)建設(shè)和AI時(shí)代的背景下，針對課程教學(xué)過程中存在的學(xué)生工程化思維欠缺、認(rèn)知誤區(qū)、缺乏企業(yè)真實(shí)案例、課程內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融合不足等困境，開展并實(shí)施“思政引領(lǐng)+校企聯(lián)合+AI輔助+模塊拓展+考核改革”五維一體化的課堂教學(xué)改革。通過思政元素與課程內(nèi)容的有機(jī)融合、理論知識(shí)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合、課堂教學(xué)與AI技術(shù)融合、材料開發(fā)與...

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：聚丙烯酸甲酯/聚氨酯互穿網(wǎng)絡(luò)對羅丹明基團(tuán)刺激響應(yīng)變色的調(diào)控作用————作者：王藝澄;程鑫;胡歡;馬志勇;

摘要：設(shè)計(jì)了一種綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)，旨在通過制備和表征羅丹明衍生物共聚聚氨酯以及聚丙烯酸甲酯/聚氨酯(PMA/PU)互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)，探索調(diào)控聚合物的力致變色和光致變色性能，加深學(xué)生對親核取代反應(yīng)、聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)、力致變色和光致變色的理解。實(shí)驗(yàn)中將羅丹明衍生物共價(jià)嵌入聚氨酯網(wǎng)絡(luò)制備聚合物P1，再通過在丙烯酸甲酯中溶脹并進(jìn)行光聚合制備聚合物P2。利用傅里葉紅外光譜、原位熒光光譜等對材料的力致變色和光致變色行為...

高分子物理的“理-實(shí)-智”一體化課程改革探索：以聚乙烯醇縮丁醛合成-結(jié)構(gòu)-性能為課程載體————作者：高粱;

摘要：對于非高分子專業(yè)的高分子物理課程教學(xué)，迫切需要加強(qiáng)工程實(shí)踐導(dǎo)向，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的復(fù)雜工程問題解決能力。本研究構(gòu)建了一種“理-實(shí)-智”的一體化教學(xué)模式，該模式以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的“合成-結(jié)構(gòu)-性能”關(guān)系為主線，將理論講授、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐與人工智能工具(如ChatGPT)深度融合。通過PVB產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例，系統(tǒng)闡釋了從分子合成到凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)演變，最終影響制品性能的全過程機(jī)理。此外，借助AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)理論公式...

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