立式钻铣床动力头设计与三维造型

多工位钻铣床实现了一台机床对一个零件做不同加工的功能,节省了机床,也缩小了占地面积,同时提高了加工精度和生产率,对工人劳动强度也降低很多。本设计中,钻头的固定采用拉杆式楔形固定,钻头采用套筒及主轴轴面为拉杆的结构,套筒外侧用绝缘胶固定了一个支撑架,钻头的动力由同步齿形带传递到钻头,比起万向轴传递动力要准确且刚性好。动力采用行星轮的传递方式,保证了各工位的同步工作,节省空间,本机构紧凑,各啮合齿轮之间中心距不超过100 mm,因而,用齿轮传动可以满足要求,这样可以用标准件对机床快速装配完工,对缩短加工周期有很大好处。     

多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料制备及其性能研究

聚酰亚胺的前聚体,聚酰胺酸,是通过4,4-二氨基二苯醚(ODA)与3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)反应制备的。未改性的、酸改性和胺改性的多壁碳纳米管(MWCNT)被分别地单独加入到聚酰胺酸溶液中,并加热至300℃,从而制成聚酰亚胺/碳纳米管复合材料。扫描型电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的显微照片表明,酸改性的多壁碳纳米管和胺改性多壁碳纳米管在聚酰亚胺基体中被均匀一致地分散开。通过对酸和胺改性的多壁碳纳米管MWCNTS对多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的表面和体积电阻率的影响进行了研究。了解到该纳米复合材料的表面电阻率ITES从1.28×10^(15)Ω/cm^(2)(纯聚酰亚胺),降到7.59×10^(6)Ω/cm^(2)(26.98%的未改性的多壁碳纳米管含量)。除此之外,添加多壁碳纳米管影响了纳米复合材料的玻璃化转变温度。改性多壁碳纳米管意义就是提高了纳米复合材料的机械性能。多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的拉伸强度从10^(2)MPa(纯的聚酰亚胺)增加到134 MPa(6.98%酸改性多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料)。     

SBA-15介孔材料的改性及应用

在介绍介孔分子筛SBA-15改性原理及合成工艺优化研究状况的基础上,从有机基团改性、负载固体酸、金属掺杂及金属化合物掺杂等4个方面详细综述了SBA-15介孔材料在催化领域的应用现状,同时论述了其在吸附、测定与分离、药物输送、制备新材料领域的研究与应用,并展望了SBA-15介孔材料未来的研究方向。     

面向多学科交叉融合的“化工过程优化设计”课程改革

在化学工业高速发展的背景下,如何培养面向多学科交叉融合的高素质人才,已成为教学改革的重要议题。本文以“化工过程优化设计”课程的教学改革为研究对象,首先分析了化学工业的发展与学科间的交叉融合现状,进而从定位教学目标、教学内容更新、创新教学方式、改革教学评价体系、建设高素质的教师队伍几方面对课程的教学改革进行了讨论。课程教学改革的成效表明,该项研究对人才培养、多学科交叉融合课程建设具有一定的参考价值。     

TDI/BPO改性PBS的力学性能研究

本文采用扩链手段和交联手段对PBS进行改性研究。分别选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)为扩链剂,过氧化苯甲酰(BPO)为交联剂。使用乌氏黏度计、索氏抽提器对改性体系的特性黏数和交联度进行测定;使用哈克转矩流变仪、毛细管流变仪、差示扫描量热仪、万能拉力测试机等手段测试了改性体系的加工性能,流变性能,结晶与热性能,以及力学性能等。研究了扩链剂和交联剂用量对改性体系性能的影响。结果表明,随着TDI用量的增加,PBS改性体系的特性黏数逐渐增大,加工体系的平衡扭矩提高,熔体黏度呈现出增大的趋势,从而熔体强度增大。通过扩链反应,结晶温度提高,结晶度降低,熔点升高,拉伸强度变化不大,当TDI用量为1.0%时,拉伸强度最大。随着BPO用量的增加,PBS改性体系的交联度逐渐增大,加工性能得到改善,熔体黏度大幅提高,从而熔体强度增大。交联度的增大使得改性体系的结晶温度提高,结晶度和熔点均降低,拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势。     

熔融沉积3D打印机机械结构的设计

3D打印技术作为一种快速成型技术,其采用数字式模型文件作为基础,采取逐层打印的办法将可粘合性的塑料或者粉末金属用以构筑所预想的实体技术。由于3D打印技术可采用的耗材种类不同,故其存在着不同的3D打印技术用于构造不同类型的部件。3D打印耗材常有尼龙玻纤、铝合金、钛合金、石膏、镀金银以及橡胶等材料。为了拓宽3D打印机所使用的耗材范围,所以针对不同种类耗材需要开发不同类型的3D打印机。因此,本文针对特种工程材料,开发其配套的3D打印机,并设计其机械结构。设计完善其单喷嘴形制,x-y扫描机,z轴升降以及传动机构。文中对扫的方向、机械传动、打印精度、传动精密性等进行了计算。为使3D打印机的响应准确、快速,机械结构的简化,设计中采用了滚珠丝杆与线性步进机直接相连的方式。本文所设计的熔融沉积打印机结构,其运动合理,传动平稳,为其应用于实际生产做好基础工作。     

石墨烯及其复合材料作为锂离子电池负极材料的研究进展

石墨烯作为一种锂离子电池负极材料表现出优异的电化学性能。本文介绍了石墨烯负极材料、金属/石墨烯复合材料、金属氧化物/石墨烯复合材料和其他石墨烯复合材料的研究现状,阐述了石墨烯作为负极材料的优越性,展望了石墨烯及其复合复合材料在锂离子电池负极材料中的应用前景。     

科研成果转化为综合型创新实验的探索

在实验课程中引入综合型创新实验，对培养新时代复合型创新人才，具有重要的作用和深远的意义。创新实验内容通过科研成果转化而来，采用简化共沉淀法制备RGO/Fe₃O₄二元复合材料，部分内容可以由学生自主探索和设计，借助表征和测试结果得出合理结论。该创新实验的开展，不仅可以提升学生的实验操作技能，还将培养学生的文献阅读、方案设计、表征仪器操作、数据分析绘图等综合科研技能，培养科研兴趣，拓展学术视野。     

Fe/C多孔碳材料制备及其涂层棉织物的吸波性能

为提高涂层棉织物的吸波性能,采用溶液混合法制备磁性金属有机框架(Fe-MOF),通过高温热解制备Fe/C多孔碳材料,以聚丙烯酸酯为黏合剂,将Fe/C多孔碳材料复合在棉织物上制备柔性纺织复合材料。借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、振动样品磁力计与热重分析仪分别对Fe/C多孔碳材料的结构、微观形貌、磁性能进行表征与测试,使用矢量网络分析仪对Fe/C多孔碳材料和涂层棉织物的吸波性能进行分析。结果表明：在频率为4.6 GHz时,Fe/C多孔碳材料的反射损耗值最小为-60.4 dB,小于-10 dB的有效带宽为1.4 GHz,最佳厚度为4.3 mm;涂层棉织物的反射损耗值最小为-53.94 dB,小于-10 dB的有效频宽为X波段(频率为8.2～12.4 GHz),最佳涂层厚度为4.5 mm; Fe/C多孔碳材料涂层棉织物厚度达到3.5 mm以上时,其吸波性能优良。     

聚合物功能性填料豆秸基活性炭的制备及导电性能研究

为了增强橡胶制品的耐热性或者一般高分子聚合物的导电性,活性炭作为一种功能性填料被用于相关材料的成型加工中。本文采用豆秸活化,并在高温下炭化制备了高分子材料的填料—活性炭。并且通过多种测试手段分析其电化学性能。本文主要研究了采用KOH直接活化豆秸粉的方法,并通过700℃高温碳化获得高比表面积豆秸基活性炭。通过改变原料与KOH的混合比例,得到不同的产品。通过电化学性能测试、氮气吸附测试、电镜分析等对所得到的碳材料进一步表征。结果显示,采用改变KOH的比例制得的不同碳材料都含有丰富的微孔及一定量的介孔和大孔。其中DFC-1:1.5样品的总比表面积达到1269 m2/g,微孔率达93.8%。将所制备的碳材料制备成电极材料,在浓度为30%氢氧化钾电解液中进行电化学性能测试。测试表明,活性炭表现出良好的超电容特性。其中DFC-1:1.5电化学性能较好,在电流密度0.1 A/g下,其电容值达到255.1F/g,在电流密度增加到5A/g时其比电容依然可达160.7 F/g。通过三电极交流阻抗测试,碳材料的内阻非常小,说明导电性能良好。