基于材料科学与工程一级学科平台双语试验班办学的探索与思考

总结了南京工业大学基于材料科学与工程一级学科平台双语试验班的办学实践经验。通过制订一套创新的培养方案、依靠一支前沿的教师团队、采用一种灵活的教学组织形式、建立一套灵活的培养机制、培养一种国际化的专业思维模式、建设一批特色课程等举措,保障了创新人才的培养。     

颗粒尺寸对砂岩集料压蒸膨胀行为的影响

为研究和改进中国压蒸法检测砂岩类集料碱活性的适应性,以混凝土棱柱体法为基准,采用中国压蒸法研究了9种国内外砂岩类集料的碱活性,同时研究了集料颗粒粒径对砂浆试体压蒸膨胀行为影响.结果表明:中国压蒸法不能准确评定某些砂岩集料的碱活性且砂浆试体膨胀结果与混凝土中的膨胀结果相关性较差;颗粒粒径0.16～0.63 mm不是最敏感粒级;采用粒级1.25～2.50 mm、试体尺寸20 mm×20 mm×80 mm,在150 ℃、1 mol/L NaOH溶液中压蒸30 h可以大大改善中国压蒸法对砂岩类集料的适应性.     

pH对水热法制备碳点产率的影响

为探索水热法制备高产率碳点(CDs),以柠檬酸(CA)和乙二胺(EDA)混合水溶液为研究体系,基于物料分布系数计算研究反应溶液pH对CDs产率的影响。采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光发射光谱(PL)、质谱(MS)等手段表征CDs的荧光性能。结果表明:基于溶液中物料分布系数计算,获得CDs产率最大时的溶液pH为5.5,并于该pH条件下制备了产率最高且荧光量子效率(QY)高达73.1%的CDs。基于分布系数计算预测CDs最大产率的方法同样可用于CA与其他胺类体系CDs的水热法制备。     

细集料碱溶出对既有混凝土构件碱含量测定的影响

混凝土碱含量是诊断和预测混凝土碱集料反应(AAR)破坏的重要基础数据之一。为比较不同途径和方法获取混凝土碱含量数据的相关性,分别采用酸溶法和热水浸出法研究不同碱含量的实际混凝土构件芯样的总碱含量和水溶性碱含量,比较了计算碱含量与实测碱含量的相关性,并探讨了细集料对碱含量测定结果的影响。结果表明:针对实际混凝土构件芯样,配合比计算碱含量与测定碱含量没有明显的相关性,碱含量测试样品制备过程混入的细集料,以及细集料中的部分含碱矿物在测定过程中的碱溶出是最重要的干扰因素。因此,为高效和经济预防AAR,需要进一步系统研究混凝土配合比计算碱含量与实际测定碱含量的相关性,以及细集料中含碱矿物种类、含量等对测定结果影响的量化关系。     

长石在压蒸条件下的碱溶出

测试了压蒸条件下两种天然长石在水及饱和Ca(OH)2溶液中碱溶出情况.结果表明长石在水中碱溶出量比较少,溶出的碱主要是钠碱.长石在饱和Ca(OH)2溶液中碱溶出量比较多,溶出的碱包括钠碱和钾碱.集料碱溶出对混凝土碱含量影响比较小.     

固化重金属离子用地质聚合物基体的制备及其离子相容性

以改性钠水玻璃激发粉煤灰、偏高岭土和硅灰等复合硅、铝固体原料,采用混合正交实验设计方法,确定了固化重金属离子用地质聚合物基体的配方并初步研究了基体与Cu2+、Pb2+的相容性.结果表明:在常温(20℃)养护条件下、n(SiO2)/n(Al2O3)=4.0、水玻璃模数M=1.2时,可以获得制备性能和力学性能良好的地质聚合物基体,相应的固体原材料组成为:粉煤灰和偏高岭土的质量比为13∶7、硅灰掺量为粉煤灰和偏高岭土总量的18.5%;地质聚合物基体与Cu2+和Pb2+均具有较好的相容性;适当掺量的Cu2+和Pb2+在一定程度上能增加地质聚合物的抗压强度,在掺量达到2%时,固化体均具有较好的强度,能达到资源化利用的目的.     

纳米ZnO晶体的制备与表征

采用一种简单的直接物理蒸发法制备了纳米ZnO晶体，该生长过程在无催化剂的条件下于900～1200℃下进行的、所得产物用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。结果表明所得的产物属于纤锌矿结构的高纯度六方相ZnO，在实验中发现在900～1000℃的条件下容易生成纳米棒，在1000～1100℃的条件下容易生成纳米线，在1100～1200℃的条件下容易生成纳米梳并简单讨论了其生长机理，提出所得纳米结构是通过简单的VS(Vapor—Solid)机制生长的。     

Bi1/2Na1/2TiO3-BaTiO3系无铅压电陶瓷制备工艺的优化及其结构分析

借助正交试验设计，通过对无铅压电陶瓷压电、介电性能的测试，研究了BaTiO3含量、预烧温度、烧结温度及保温时间对（1-x）（Bi1／2Na1／2）TiO3-xBaTiO3（简写为BNBT-100x）陶瓷性能的影响。研究结果表明制备BNBT系陶瓷的最优化工艺条件为：BaTiO3摩尔分数x=0．06、预烧温度850℃、烧结温度1130℃、保温时间2h。通过XRD分析了BNBT系压电陶瓷的晶体结构类型、晶胞参数及晶格畸变随着BaTiO3摩尔分数的变化，确定了该体系的三方-四方的准同型相界在x=0．06～0.08之间。     

胶砂比和集料级配对ASR膨胀的影响

为建立快速鉴定硅质集料碱活性的方法,以沸石化珍珠岩和硅质砾石为集料研究了胶砂比和集料级配对砂浆试体ASR膨胀的影响。结果表明对检测集料ASR活性而言,快速砂浆棒法(ASTMC1260和CSAA23.2-25A)所建立的集料级配和胶砂比不是最敏感条件。采用单级配集料和多胶砂比砂浆试体可以更快速、可靠地鉴定集料ASR活性。     

快速砂浆棒法检测集料碱活性的岩石和地域局限性及改进措施

综述了快速砂浆棒法的发展和在部分国家或地区的应用经验,研究并提出了其改进措施.文献结果表明,快速砂浆棒法检测集料碱活性具有明显的岩石和地域局限性,对某些种类的变质岩和火成岩可能夸大其危害性,同时可能低估某些碳酸盐、花岗岩、片麻岩和硅质砂岩集料的碱活性.和混凝土棱柱体法膨胀结果相比,快速砂浆棒法膨胀结果不能反映集料在混凝土中的膨胀水平,不宜用于集料活性程度的判定.对世界范围典型集料的试验结果表明,采用能够保持岩石原有结构构造特征颗粒尺寸的中国快速砂浆棒法可以比现有快速砂浆棒法更好地预测集料在混凝土中的膨胀水平,特别是对快速砂浆棒法易于误判的集料类型.