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关键词： 铝合金   化学成分   分析  

摘要： 铝合金材料是一种重要的结构材料,广泛应用于航空、轨道交通、汽车、船舶、建筑和电子等领域。铝合金材料的性能和应用效果往往与其化学成分密切相关,因此,精确测定铝合金材料的化学成分对于材料的研究和应用具有极其重要的意义。本文对铝合金材料化学成分分析方法的研究现状进行了一定论述,在此基础上,进一步探讨了铝合金材料化学成分分析方法,并分析了其在工业生产和质量检验中的具体应用,最后结合案例进行了分析,有助于促进铝合金材料化学成分分析工作水平的不断提高,进而为铝合金材料的广泛应用提供科学合理的依据。

关键词： 矿渣   全固废胶凝材料   化学稳定性   抗压强度   水化产物   微观结构  

摘要： 矿渣也称为粒化高炉矿渣,是由炼钢过程中产生的熔渣,经过急冷后形成的工业副产品。矿渣中含有大量的玻璃体与微观晶体,使其具备潜在的活性,在一定条件下是制备胶凝材料的重要原料。利用矿渣与其它工业固废复掺,可以替代水泥成为很好的胶凝材料,对于当下节能减排的任务,减小环境压力具有重要意义,且制备后的胶凝材料具有强度高、耐久性好、水化放热量小等优点。 本文基于矿渣,引入粉煤灰、硅灰、锂渣和钢渣硅铝质固废,利用Na2SiO3+NaOH进行激发,制备矿渣基全固废胶凝材料。提出SFS体系（矿渣-粉煤灰-硅灰）、SFL体系（矿渣-粉煤灰-锂渣）、SLS体系（矿渣-锂渣-钢渣）三种碱激发全固废胶凝材料。研究在激发剂、水胶比、配合比变化下的宏观强度演变规律,且对浸泡在硫酸盐侵蚀下的性能研究,对试块表观形貌、质量损失率、抗压强度等宏观手段探究化学稳定性,并利用XRD、FTIR和SEM+EDS方法对矿渣基全固废胶凝材料的水化产物和微观结构进行分析探讨。 （1）三元SFS全固废胶凝材料体系中,碱当量增大,早期强度增长率明显提高,模数对抗压强度并不具备绝对线性相关性;前期矿渣活性高,参与聚合反应生成大量水化产物提供强度,粉煤灰活性较低,早期主要发挥填充效应,后期发挥火山灰效应,硅灰超过10%,造成强度下降。硫酸钠对SFS胶凝材料的侵蚀破坏小于硫酸镁对试块的破坏,在硫酸镁中新生成二水石膏与镁铝水滑石的新晶体。SFS胶凝材料的水化产物较为复杂,以C-A-S-H/C-S-H凝胶为主,同时存在未参与水化的石英、莫来石等。 （2）三元SFL全固废胶凝材料体系中,引入锂渣替代硅灰,前期并没有使抗压强度得到提升,更多发挥的是其微集料填充效应,后期展现出火山灰活性,但是过多的锂渣对后期强度的贡献不大。锂渣的掺入对试块的抗硫酸钠侵蚀具有良好的作用,但在硫酸镁溶液的侵蚀下,试块内部生成二水石膏,且随着浸泡时间的增加,二水石膏数量显著增多;SFL体系的水化产物与SFS体系相似,主要以C-S-H与C-A-S-H凝胶为主,同时伴有因碳化产生的CaCO3。 （3）三元SLS全固废胶凝材料体系中,钢渣代替粉煤灰,抗压强度明显低于SFS体系与SFL体系的强度。钢渣由10%提高到20%,胶凝材料后期抗压强度增大,但掺量达到30%,各龄期强度最低,尤其早期强度降低更为明显。硫酸钠溶液浸泡56d后,试块在浓度为10%和15%中的抗压强度超过清水中的强度;在硫酸镁溶液中,抗压强度全部降低,但与SFS体系与SFL体系侵蚀结果不同,XRD中并没有检测到二水石膏,这也是SLS胶凝材料在硫酸镁侵蚀后依旧保持良好表观形貌的原因。

摘要： 高分子材料近几年在各个领域中得到了广泛的应用，因此在其相关的合成、加工和分析等方面需要大量的实用型人才。信息时代，高分子材料化学基础作为重要的专业课程，可通过现代化多媒体技术结合互联网技术共同开发出虚拟生产、虚拟流程等数字化教学资源，通过智慧平台构建网络课程，进一步满足学生的个性化学习需求等构建有效的教学方法。职业教育须以企业需求和培养职业能力为核心，采用产教结合的形式构建起技能递进、双证融通的人才培养体系。

关键词： DFT计算   BPNSs   降解机理   改性黑磷   生物安全性  

摘要： 石墨烯面世以来,顺应而生的各种二维纳米材料以其独特的物化性质引发了人们的研究热情。近年来,具有大比表面积、可调节的带隙（0.3～2.0 e V）、广泛吸收谱、高效光热转换能力以及良好生物相容性的二维材料——黑磷纳米片（BPNSs）,在生物医学领域展现出巨大的应用潜力,成为新型生物医学纳米材料的研发焦点。但由于BPNSs在生理环境中稳定性较差,在一定程度上限制了其应用。 本研究从氧化反应的根源（未成键的孤对电子）入手解决黑磷的氧化问题,利用金属银离子与黑磷中磷原子的孤对电子进行配位,从而封闭磷原子的孤对电子,使之不能再与氧结合,解决黑磷在空气中易被氧化的问题,进而扩展黑磷的应用范围。本文围绕BPNSs的制备、降解、改性黑磷及其稳定性、生物安全性等展开系统研究,主要包括黑磷纳米片（BPs-1、BPs-2）的制备及表征、基于密度泛函理论（DFT）的黑磷降解计算研究、Ag/BP NSs的制备及其稳定性和生物相容性分析。具体内容如下: 1、黑磷纳米片的制备及优化 通过超声辅助液相剥离和差速离心两步法成功制备了两种黑磷纳米片（BPs-1、BPs-2）,采用扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜（OM）、拉曼光谱仪（Raman）、X射线衍射（XRD）、动态光散射（DLS）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）等多种技术,对黑磷纳米片的形态、结构和性质进行了深入的分析和表征。使用高倍光镜观察了黑磷纳米片在空气环境中的降解过程,比较了光镜下显示不同颜色BPNSs的信号差异,并优化了剥离条件。 2、基于密度泛函理论（DFT）的黑磷表面及边界降解机理分析 利用密度泛函理论（DFT）中的广义梯度近似（GGA）和PBE泛函,对水（H2O）和氧气（O2）在黑磷表面及边缘的吸附作用进行了深入研究。计算了不同结合位点的结合能,并绘制了代表体系电子性质的态密度图。计算结果表明,H2O在黑磷（010）表面的结合能力很弱,黑磷与纯水几乎不发生反应,而O2的吸附导致吸附能绝对值增大,表明O2与BP（010）表面具有强结合性,同时验证了黑磷纳米片具有易于氧化的特性。其中,根据态密度图可知,O2吸附后的黑磷电子性质发生改变,导带底的偏移证实了O-P键的形成伴随着强烈的轨道杂化,P原子的pz键与反键轨道增强的分裂现象导致了黑磷的直接带隙性质向间接带隙的改变。 3、Ag/BP NSs的制备及其稳定性与生物安全性研究 通过化学原位还原法,成功合成了银离子改性的黑磷纳米片（Ag/BP NSs）。使用SEM、EDS、XRD、AFM等表征技术对Ag/BP NSs进行形貌、结构及性质分析,并通过OM、XPS和UV-Vis等表征手段验证了改性黑磷的稳定性,最后,通过细胞实验,对Ag/BP NSs的体外生物相容性进行了测试。其结果显示,银离子的引入不仅延缓了黑磷纳米片的降解过程,赋予了材料新的光学性质,同时展现出了良好的生物安全性,预示着在生物医学领域中具有较大的应用潜力。

关键词： 材料化学   生产实习教学改革   全方位培养  

摘要： 高等学校对人才的培养很大程度上决定了社会经济发展和未来走向。目前，大部分高校仍是“重理论、轻实践”的教学模式，已不再适用于日新月异的社会，也无法满足社会对人才的迫切需求。本文通过分析材料化学专业的特点，论述并分析了该专业在生产实习中出现的主要问题，并针对这些问题，提出了材料化学专业生产实习教学模式改革的具体措施。包括制订实习规章制度与实习方案、建立与实习企业稳定的联系和良好的合作关系、丰富实习形式、提高实习教师队伍的业务水平、建立全面的评价体系等，培养高素质材料化学专业创新型人才。

关键词： 热电材料   镁锑铋合金   化学稳定性   热电性能  

摘要： 热电材料是一种可以直接将热能和电能进行转换的材料，其常被用于温差发电和热电制冷领域，新型的n型Mg3Sb2-xBix合金由于其优异的性能和较低的成本，被认为是有希望取代传统 Bi2Te3基的热电材料。但是在实际应用中，材料的热电性能并不是唯一需要考虑的因素，热电材料的化学稳定性和热稳定性对于热电模块的设计同样重要。此前的研究发现，由于Mg的损失导致了Mg3Sb2-xBix合金在高温下不稳定，但是对于Mg3Sb2-xBix合金室温的不稳定性尚没有明确的研究。　　本文采用球磨后热压烧结的技术制备了不同成分的Mg3Sb2-xBix合金。通过控制合金所处的环境条件，长期观察合金的变化，并通过系列表征方法，定性分析产物，研究微观机理，最后探究了提升该合金化学稳定性的方法，取得的结论如下：　　研究了空气、水、氧气对Mg3Sb2-xBix合金的影响，发现在室温下Mg3Sb2-xBix合金会与H2O和O2反应，形成非晶Mg(OH)2/MgO和晶态的Bi/Sb。在这个反应过程中，镁的大量损失导致Mg3Sb2-xBix合金的热电性能显著恶化，同时会使材料由n型转变为p型。随着反应的继续进行，材料会开裂，彻底丧失原本的功能。在空气中，Mg3Sb2-xBix合金会更优先与H2O反应。通过实验观察和计算发现，Mg3Bi2的形成能高于Mg3Sb2，所以随着Bi含量的增加，合金的化学稳定性会逐渐降低。同时，通过单晶X射线衍射表征和计算，得到了Mg2位会优先发生反应，以MgSb这一亚稳定相继续进行反应的结论。　　通过尝试喷涂、镀膜、有机物包覆的方式对Mg3Sb2-xBix合金进行保护，我们发现，室温下将材料进行封装，隔绝水与氧气，能显著延长材料的服役时间。随Sb含量的增加，Mg3Sb2-xBix合金的稳定性增加，因此制备了不同成分的掺杂Te元素的n型Mg3Sb2-xBix，最终发现Mg3.1Sb1.49Bi0.5Te0.01材料在空气中放置了180天，性能几乎不变。最终尝试使用聚二甲基硅氧烷对材料进行包覆，隔离空气中的 H2O和O2，实现了对Mg3Bi2样品的化学稳定性保护。

关键词： 四川省教育厅   三全育人   高校教育教学   思政教育   课程思政   西华大学   基础课教学   立德树人  

摘要： 2016年12月,全国高校思政工作会议在北京召开,会上习近平总书记强调了高校教育教学要实现全员、全程、全方位的“三全育人”格局。2019年,四川省出台了《四川省教育厅关于全面推进“课程思政”建设落实立德树人根本任务的实施意见》(川教[2019]52号)。

关键词： 材料科学基础   课程思政   教学改革   思政元素   材料化学  

摘要： 材料科学基础课程是材料化学类专业的核心基础课程,在该课程教学中融入思政元素以进行思政教育能够起到事半功倍的效果。如何在材料化学类课程中自然地开展思政教育是当前的教学难点之一。本文从课程典型思政元素的挖掘、教学手段的革新及思政教学考核的改革三个维度出发对材料科学基础课程的思政教学进行了初步探索。