超声引入酸浸渍过程对活性炭性能的影响（英文）

在磷酸法制备活性炭的浸渍阶段引入超声,研究超声浸渍对活性炭孔结构、微观形貌、表面官能团、碘值和亚甲基蓝值的影响。结果表明,超声浸渍能够增大活性炭的比表面积、总孔容、微孔孔容、中孔孔容、极微孔孔容、碘值和亚甲基蓝吸附值,但长时间超声浸渍并无必要。最佳超声浸渍条件为:在45 min的总浸渍时间内引入5 min超声浸渍。在该条件下制得的活性炭比表面积达1 504 m~2/g,超过了文献中生物质基磷酸法活性炭的诸多相应值。另外,与静置浸渍相比,超声浸渍使制备最高碘值样品所需的总浸渍时间减少了85%。     

基于交点的平面立体截交线求解方法

平面立体的截切是制图类课程中学生遇到的第一个建构复杂三维形体的知识点,其中涉及的点、线、面、体等元素错综交织,对于刚接触绘图知识的学生来说很难在短时间内掌握,往往会出现错线、漏线、多线、截切后立体去留部分的判断错误以及线条的可见性判断失误等问题.以学生都普遍掌握较好的点的三面投影为切入点,给出了基于交点的平面立体截交线求法,将复杂的问题简单化、规律化,提高了本部分知识点对初学者的可学习性,多学期的授课实践证明了该方法的有效性.     

两种介孔硅材料对布洛芬控制释放的研究

利用溶胶-凝胶法合成MCM-41,并用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)进行环氧基修饰,制备了未经修饰改性和环氧基功能化的两种MCM-41材料。通过电镜、XRD、红外(IR)、氮气吸附脱附等方法对两种材料的性能进行比较研究,并利用这两种材料设计了pH控制的布洛芬吸附-释放系统。结果表明,改性前后的MCM-41均保持了良好的孔道结构,MCM-41释放迅速,且释放量多,8 h达到饱和,而环氧基改性后的MCM-41能够起到缓慢释放的效果,为释放总量65%左右,低于前者。     

SiON/SiO2复合膜层对太阳能电池阵板间电缆的表面改性及其耐空间环境性能

在空间站工作的太阳电池阵板间电缆上下表面为聚酰亚胺薄膜,在低轨运行时会受到原子氧的强烈侵蚀,需要采取措施对其进行保护。采用射频磁控溅射法在电缆表面制备了颗粒尺寸均匀、排列致密的SiO₂膜层。通过表征空间环境试验前后样品发现由于电缆表面的凸起颗粒等缺陷无法完全被SiO₂膜层覆盖,导致原子氧会对缺陷位置产生侵蚀作用。采用全氢聚硅氮烷溶液对板间电缆基底进行表面改性处理,制备的聚硅氧氮烷涂层（SiON）可以有效地覆盖电缆基底表面的凸起颗粒等缺陷,使得其上溅射的SiO₂膜层表面光滑平整。经原子氧暴露试验,SiON/SiO₂层内部没有受到其侵蚀作用,可以防止原子氧对电缆基底的破坏。经多次冷热循环试验,SiON/SiO₂复合膜层仍然具备良好的结构特性与结合性能。     

常温固化耐高温400℃的有机硅-聚硅氮烷涂料

目的实现有机硅树脂的室温固化并提高其耐热性,从而制备室温固化耐高温涂层。方法以硅羟基为活性官能团的有机硅树脂作为主体树脂,选择自制的聚硅氮烷作为固化剂,添加碳化硅和玻璃粉等耐热颜填料,制备一种室温固化的有机硅/聚硅氮烷耐高温涂料。采用红外光谱扫描仪和热失重分析仪分别对树脂的固化过程和耐热性能进行表征。加入填料后,对固化后涂层的铅笔硬度、抗冲击性、柔韧性和耐高温性能进行评价。采用金相显微镜对热处理后的涂层形貌进行观察。结果硅树脂和聚硅氮烷在室温下混合反应72 h后,涂覆层硬化成膜,其红外谱图中N—H的弯曲振动峰消失,归属于Si—N的吸收峰强度呈减弱趋势,证明了二者之间发生了化学反应。随着聚硅氮烷加入量的增加,样品热失重率减小且残重增加,其中加入32.5%聚硅氮烷的固化物样品,400℃的失重率仅为0.76%,失重5%时的温度高达500℃以上。固化后涂层的附着力为0级,柔韧性为1级。热处理后,涂层表面的平整度变好,附着力明显提高。结论聚硅氮烷不仅能常温固化硅树脂,改善其附着力,而且明显提高了有机硅树脂的耐热性。基于聚硅氮烷固化有机硅树脂制备的涂层具有良好的柔韧性和耐高温特性,最高耐温达到400℃以上。     

基于微纳米气泡强化的槽式超声反应器制备纳米乳液

为开发工业制备纳米乳液新技术,通过仿真实验分析在槽式超声反应器中引入微纳米气泡对声场强度和分布的影响。以花生油为油相,吐温80和司盘80为乳化剂,在乳化过程中采用基于微纳米气泡强化的槽式超声反应器制备纳米乳液。利用正交实验探索了超声时间、进气量、复合乳化剂添加量对纳米乳液平均粒径与多分散指数的影响,并优化了纳米乳液制备条件。结果表明：加入适量微纳米气泡会提高声场强度和分布均匀性;制备纳米乳液的最优条件为超声时间12 min、进气量150 mL/min、复合乳化剂添加量3%（以水的体积计）,在此条件下乳液平均粒径为190.9 nm,多分散指数为0.178,较未加入微纳米气泡所制备乳液的平均粒径减小73.3%,且表现出更好的动力学稳定性。该方法制备的纳米乳液平均粒径和多分散指数均较小,且具有快速、体量大、成本低的生产优势。     

压力与温度敏感涂料用高分子粘结剂的研究进展

压力敏感涂料(PSP)以及温度敏感涂料(TSP)是通过光学手段研究物体表面压力和温度的功能涂层。简述了气体在聚合物中的渗透机理,发光分子氧猝灭以及热猝灭机理,综述了国内外PSP、TSP中常用的高分子粘结剂,并对PSP、TSP所用高分子粘结剂的未来发展方向进行了展望。这两种涂层均由高分子粘结剂和发光分子探针组成,PSP通过发光探针与氧分子作用产生的光物理行为变化来反映压力大小,TSP是通过发光探针随模型表面温度变化导致光物理行为变化来反映温度高低。目前,已发展的PSP用高分子粘结剂主要为氧透过率较高的含硅聚合物及丙烯酸酯类聚合物;已发展的TSP用高分子粘结剂主要为氧透过率较低的聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯等。高分子粘结剂的主链结构、侧基种类与极性、分子间堆砌密度以及与发光分子相互作用,对涂层光物理性能、力学性能以及与基材结合力产生影响。因此,研究PSP与TSP中的高分子粘结剂对于未来两种技术的优化以及一定特殊要求下的应用有较为重要的意义。     

基于增强现实技术的工程图学移动端教学系统 设计与开发

依托当前快速发展的虚拟现实技术,以工程图学课程图感培养为目标,将增强现 实技术引入课程教学,开发以移动终端为应用平台的辅助教学系统,将真实场景中的平面视图 与虚拟三维立体模型相结合,通过视觉耦合叠加和增强交互操作突出体验的真实感,搭建起视 图与形体间的以图感意识为桥梁的高效转换通道,提升了抽象三维形体的可接受度。配合课程 讲解和课下辅导,学生能够有意识地强化图感在视图解读中的认知作用,该教学模式和资源的 改革探索将有助于推动新时期工程图学教学的发展。     

融合云课堂的“机械CAD 基础”课程教学改革研究

“机械CAD 基础”是很多工科专业需要学习的课程,其实践性强,多在计算机教室 进行授课。随着“互联网+”技术在高校课程教学中的应用,线上教学的优势逐渐显现,“机械CAD 基础”课程的特点适合线上与线下相结合的教学模式。为此,在校“石大云课堂”线上教学平台建 设了“机械CAD 基础”课程网站,并进行了教学实践,充分发挥了云课堂的课程资源建设、教学 活动设计、互动性学习、学习数据统计、大数据反馈等功能,构建了新型的云课堂及线下教学 相融合的教学模式,对目前“互联网+”在高校教学中的运用提供了有益的探索和实践。     

超声波塑料焊接机理

采用数值仿真和试验研究了超声波塑料焊接过程中不同特征温度段的产热机理.利用有限元法(FEM)对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料超声波焊接过程中的粘弹性热以及摩擦热进行了计算.基于计算结果,提出了摩擦热是焊接过程的启动热源,粘弹热是焊接过程主要热源的观点.制备了相应的试件并搭建测温系统对焊接过程进行测温试验,试验结果验证了仿真结果的正确性.对焊接过程中的产热机理给出了更清晰的解释,有助于超声波塑料焊接技术进一步在精密焊接领域的应用.