《材料物理性能》课程教学的改革与探索

《材料物理性能》是材料专业一门重要的专业基础课,结合本门课程的自身特点及应用型人才培养目标与要求,本文从教学内容、教学手段、设计实验内容及提高学生科研能力等方面对该门课程的改革做了初步的探讨。     

有机硅改性聚氨酯预聚体的制备及表征

以聚己二酸乙二醇酯、甲苯-2．4二异氰酸酯、二元醇、羟基硅油为主要原料，合成有机硅改性聚氨酯密封剂预聚体。用红外光谱法对其结构进行表征，同时测定预聚体的物理性能。结果表明．合成的聚氨酯密封剂预聚体受环境温度、空气湿度影响小，存放时间长，因此提高了密封胶力学性能。     

纳米碳酸钙加入量对刚玉质浇注料性能的影响

以纯铝酸钙水泥为结合剂,研究纳米碳酸钙的加入量对刚玉质浇注料性能和显微结构的影响.结果表明,添加的纳米碳酸钙在热处理后与基质中的氧化铝反应形成片状的六铝酸钙,影响了浇注料的性能;随着纳米碳酸钙加入量的增加,在110℃热处理后浇注料的显气孔率和体积密度变化不大,耐压强度和抗折强度都略有增大,而在1000、1500、1600℃热处理后,浇注料显气孔率均逐渐增大,相应的体积密度均逐渐减小,耐压强度和抗折强度均逐渐降低.纳米碳酸钙的加入量能提高试样的强度保持率,但热震后试样的强度均明显降低;浇注料经1000～20℃一次水冷后强度保持率逐渐提高,热震性能有所改善;XRD和SEM分析结果表明,在高温热处理过程中纳米碳酸钙与刚玉反应形成片状的六铝酸钙,对结构产生不利影响,从而导致在高温热处理后,随着纳米碳酸钙加入量的增加,浇注料的显气孔率逐渐上升,强度逐渐降低.     

Er（Ni1—xCox）磁性蓄冷材料的研究

研究了实用型Ｅｒ（Ｎｉ１－ｘＣｏｘ）（ｘ＝０，０．１，０．２）材料的制备方法和它们的物理性能。用Ｃｏ部分替代Ｎｉ后，该材料的居里温度降至１０Ｋ范围内，在温度低于１０Ｋ的温区内，Ｅｒ（Ｎｉ１－ｘＣｏｘ）（ｘ＝０，０．１，０．２）材料的比热容远大于传统的蓄冷材料金属Ｐｂ和其他新型Ｅｒ系磁性蓄冷材料的比热容，磁墒变计算结果表明，Ｅｒ（Ｎｉ１－ｘＣｏｘ）（ｘ＝０，０．１，０．２）材料的Ｅｒ＾＋３离子有效Ｊ     

氮化硅陶瓷性能增强的原因

过去20年中,氮化硅陶瓷的高温应用被广泛研究。添加稀土元素能改进氮化硅陶瓷的机械和物理性能,但是人们不了解这是为什么,以及为什么有些稀土元素比其他元素的效果更好。Alexander Ziegler和同事研究指出,这些原子的位置在氮化硅基体晶粒和薄粒间相的界面。他们表示,氮化硅晶粒有许多空悬键,稀土原子就附着到这些键上。     

有机表面活性剂对水泥研磨的影响和作用

助磨剂运用于水泥生产以来,有机表面活性剂就被选为助磨材料。这些有机物从化学性质上看,它们都具有较好的吸附性,较强的极性和良好的润滑性。这些特性会对水泥研磨过程和水化过程产生影响。根据实验得出有机表面活性剂对水泥研磨时的细度、粒度和强度都有不同程度的作用。经反复试验,确定了表面活性剂三乙醇胺、三异丙醇胺、一乙醇二异丙醇胺为优秀助磨材料,从影响粉体物理性能结果看,3种组合都可作为优秀助磨剂,3种组合都能增加物料的流动性,使总流动性指数上升1～3个百分点,提高粉磨产量16%～20%,可明显提高物料的细度,特别是可提高3～32μm颗粒的含量10%～18%,可提高粉磨产量20%,可提高3 d抗压强度15%,28 d抗压强度25%以上。添加量在0.03%左右为宜。优选顺序是:TH>JT>JH。     

超临界二氧化碳环境下PET聚酯的物理性能分析

 以PET(对苯二甲酸乙二醇酯)为对象,研究了超临界二氧化碳状态下体系温度和压力对原料物理性能的影响.通过TA Universal Analysal 2000热分析仪(DSC)表征样品的玻璃化转变温度(t_g),熔点(t_m)和结晶度;通过自动黏度测定仪表征样品的特征黏度();通过红外光谱仪(FT-IR)分析样品结构变化情况.结果表明,在超临界温度为130 ℃、超临界压力为20 MPa时,样品的t_g、t_m、最低,结晶度从原料的28%降到了23%,能使CO₂最大量地分析扩散进入材料中,最适宜溶胀发泡.红外表征结果表明样品分子结构没有变化,说明超临界CO₂没有与PET发生化学反应,物理参数变化由CO₂扩散进入材料分子链中引起的结晶度的变化而产生.     

AlN/MAS微晶玻璃复合材料的热物理性能

通过X射线衍射、扫描电镜和热物理性能测试,研究AlN引入量和温度对在900～1000℃真空热压烧结制备的AlN/MAS玻璃陶瓷复合材料热物理性能的影响。研究结果表明:复合材料的热膨胀系数随着AlN引入量和测试温度的增加而增加;热导率随着AlN引入量的增加而增加;随着测试温度的升高,复合材料的热导率随着AlN引入量的变化呈现不同的特征;AlN引入量为20%(体积分数)时,样品的热导率随着测试温度的升高而升高,表现出明显的非晶态物质的导热特性;AlN引入量为50%时,样品的热导率呈现先升高后稍许降低的导热特性。     

SiC颗粒特性对无压熔渗SiCp/Al复合材料热物理性能的影响

采用粉末注射成形-无压熔渗相结合技术制备出了电子封装用高体积分数SiCp/Al复合材料. 重点研究了SiC粒径、体积分数以及粒径大小等颗粒特性对所制备复合材料热物理性能的影响规律. 研究结果表明,SiCp/Al复合材料的热导率随SiC粒径的增大和体积分数的增加而增加;SiC粒径的大小对复合材料的热膨胀系数(CTE)没有显著的影响,而其体积分数对CTE的影响较大. CTE随着SiC颗粒体积分数的增加而减小,CTE实验值与基于Turner模型的预测值比较接近. 通过对不同粒径的SiC粉末进行级配,可以实现体积分数在53%～68%、CTE(20～100℃)在7.8×10-6～5.4×10-6K-1、热导率在140～190W·m·K-1范围内变化.