時間：2023-03-21 17:05:54
導語：在功能材料論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
1.1儀器與試劑
儀器：RM2000Raman光譜儀（英國Renishaw公司）；DSC1—差示掃描量熱儀（瑞士Mettler－To－ledo公司）；VarianXL—300核磁譜儀（美國Vari－an）；ZSD—2自動水分滴定儀；RE—52AA旋轉蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）；PZ—D—5液體比重天平（上海良平天平儀器公司）；DP—AW型精密數(shù)字壓力計（南京桑力電子設備儀器廠）；2X2—025真空泵（浙江黎明機械廠）；79—2型加熱磁力攪拌器（常州國華儀器廠）；876—2A型真空干燥箱（上海錦屏儀器有限公司）；FA2004電子天平（上海天平儀器總廠）；控溫油浴鍋（常州國華儀器廠）。試劑：N－甲基咪唑、鎢酸鈉、溴丙烷、氯代正丁烷、氯代正戊烷、氯代正己烷、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮等，均為分析純。
1.2離子液體的制備
1.2.1中間體［Cnmim］Br（n＝3～6）的制備合成中間體［Cnmim］Br（n＝3～6）的反應方程式如下。在500mL的標準回流裝置中加入溴代烷烴和N－甲基咪唑（摩爾比為1．2∶1），進行加熱回流，控制油浴溫度為90℃，0．5h后出現(xiàn)渾濁，繼續(xù)攪拌反應48h。將反應液倒入燒杯中，放入冰箱冷卻結晶24h。用蒸餾法除去過量的溴代烷烴，真空抽濾，用乙酸乙酯和乙腈（體積比2∶1）混合溶劑重結晶三次，得到不同碳含量的中間體［Cnmim］Br（n＝3～6），其中［C3mim］Br、［C4mim］Br、［C5mim］Br在室溫下為白色結晶，［C6mim］Br為淡黃色液體，放入真空干燥箱中減壓干燥，放保干器中備用［8］。
1.2.2離子液體［Cnmim］2［WO4］的制備將［Cnmim］Br與鎢酸鈉按摩爾比5∶2加入溶劑丙酮中，常溫下攪拌72h，抽濾去掉NH4Br，減壓蒸餾除去丙酮，以乙酸乙酯和乙腈（體積比2∶1）的混合溶液重結晶三次，85℃下真空干燥48h，得到四種淡黃色液體，即為［Cnmim］2［WO4］（n＝3～6）離子液體。
2離子液體的表征
2.1離子液體的1HNMR核磁分析離子液體［Cnmim］2［WO4］的核磁譜圖如圖1所示，各離子液體的1HNMR核磁譜圖分析結果與文獻報道一致［8］，沒有出現(xiàn)雜質的共振峰。
2.2離子液體的拉曼光譜分析拉曼光譜采用共焦顯微拉曼光譜儀測定，激光光源為He－Ne激光器，激光通過過濾器和柱面透鏡，聚焦在裝有樣品的毛細管上，照在樣品上的激光功率大約為0．90mW，在90°角上收集的散色光通過1800條／mm的光柵后，用半導體制冷的CCD檢測器測得拉曼信號。離子液體［Cnmim］2［WO4］的拉曼光譜如圖2所示。從該圖所示的拉曼光譜可以看出，鎢離子液體有頻率相同的幾處共振峰，如600cm－1、1022cm－1，該類振動峰是W＝O鍵在空間構型比較大的兩組咪唑陽離子作用下，產(chǎn)生偏移后的WO2－4的特征峰，由此可確定離子液體的陰離子為WO2－4。
2.3鎢離子液體的熱分析差式掃描量熱（DSC）數(shù)據(jù)是在溫度區(qū)間0～100℃獲得的，先保持樣品在0℃平衡5min，而后以10℃／min的速率升溫至100℃。DSC數(shù)據(jù)顯示，鎢離子液體［Cnmim］2［WO4］（n＝3～6）沒有熔點，在室溫范圍內(nèi)均為液態(tài)，符合離子液體的定義，且從DSC曲線可以看出，四種鎢離子液體中無有機溶劑雜質。
2.4鎢離子液體的含水量測定將使用離子交換法得到的鎢離子液體用真空干燥法除水后，用無水甲醇及二氯甲烷進行溶解、共沸，然后蒸發(fā)出多余溶劑，再真空干燥48h。采用卡爾－費休（KarlFisher）滴定法進行含水量的測定，測定結果如下：［C3mim］2［WO4］含水量0．034％，［C4mim］2［WO4］含水0．027％，［C5mim］2［WO4］含水量0．041％，［C6mim］2［WO4］含水量0．044％；各含水量均小于0．05％。
3結論
英文名稱：Journal of Functional Materials
主管單位：重慶儀表材料研究所
主辦單位：國家儀表功能材料工程技術研究中心;重慶儀表材料研究所;中國儀器儀表學會儀表材料學會
出版周期：月刊
出版地址：重慶市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1001-9731
國內(nèi)刊號：50-1099/TH
郵發(fā)代號：78-6
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1970
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽：
中科雙效期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
關鍵詞：《功能材料》；教學改革；創(chuàng)新教育
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）51-0083-02
研究生教育是我國高等教育的重要組成部分，創(chuàng)新能力培養(yǎng)是研究生教育的核心。教育部早在2003年就開始制定實施“研究生教育創(chuàng)新計劃”，加強研究生培養(yǎng)體系、課程教學和教材等建設工作，逐步建立有利于培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神、研究能力的機制，提高研究生培養(yǎng)質量[1]。近年來，高校也在深入開展以提高研究生創(chuàng)新能力為核心的研究生教育教學改革。
課程學習是我國研究生培養(yǎng)過程的重要環(huán)節(jié)。教育部的《關于改進和加強研究生課程建設的意見》，強調要更好地發(fā)揮課程學習在研究生培養(yǎng)中的作用，研究生課程體系應以能力培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點。因此，從培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力出發(fā)，課程教學必須注重研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。作為一名研究生課程授課教師，應更新教育觀念和教學內(nèi)容，開展教學方法改革，探索研究生課程教學的新思路[3]。本文基于研究生專業(yè)課程《功能材料》的教學實踐，分別從教學內(nèi)容、教學模式及考核方式等方面進行探索。
一、優(yōu)化教學內(nèi)容，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)
《功能材料》是材料科學與工程專業(yè)研究生的專業(yè)必修課之一?！豆δ懿牧稀穬?nèi)容涵蓋面廣，多學科交叉融合，包括電子材料、磁性材料、聲學材料、光學材料、生物材料及各種功能轉換材料。高校材料類本科專業(yè)基本上會開設功能材料及相關專業(yè)課程，教學內(nèi)容包括各類功能材料的組成、結構、性能及應用這條主線，但以掌握基本知識、基本理論為教學目標。目前，很多高校開設的研究生《功能材料》課程的教學大綱及教學內(nèi)容，絕大部分是按照金屬功能材料、無機功能材料和功能高分子材料三大類，來講授各類功能材料的組成、結構、性能及應用等內(nèi)容，只是應用部分的比重略有增加，這在教學內(nèi)容上容易與本科教學內(nèi)容造成重復，缺乏研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，優(yōu)化教學內(nèi)容，講授近年來迅速發(fā)展的新型功能材料，結合科研成果案例教學，將有助于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.由于本課程的學生是材料專業(yè)的碩士研究生，在前期已經(jīng)學過如《材料科學基礎》、《現(xiàn)代材料分析方法》、《材料結構與性能》等專業(yè)基礎課程，了解和掌握有關功能材料的組成、結構、性能等基本知識。因此，研究生《功能材料》課程的教學內(nèi)容應將金屬功能材料、無機功能材料和功能高分子材料中的經(jīng)典功能材料與當前研究熱點的功能材料相結合，在簡要介紹組成、結構、性能方面的基本知識的基礎上，重點介紹材料選擇與設計、制備技術與功能材料的性能及應用間的相互關系，強調材料的選擇、設計和制備技術對功能材料實際應用的重要性。這樣，課程教學內(nèi)容既可引導學生把握功能材料領域的學術研究前沿，提高創(chuàng)新意識，同時也會兼顧功能材料的基本知識的鞏固。
2.由于本課程教學課時只有32學時，在教學內(nèi)容的安排上，針對當前研究熱點，結合本校材料專業(yè)的研究方向，主要聚焦在新能源材料、環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料等，所以重點把新能源材料、環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料等專題分別設章進行介紹，將各專題的最新科研成果和最新進展充實到教學內(nèi)容中，使學生了解科技前沿，激發(fā)學生科研創(chuàng)新興趣。例如，石墨烯，由于獨特的高導電、高導熱、高強度、輕質等特性，在新能源、環(huán)境、生物醫(yī)學等領域，有重要的應用潛力。此外，功能材料的3D打印，也是目前的研究熱點。因此，在講授石墨烯材料時，結合3D打印技術，對最新發(fā)表的關于3D打印石墨烯及器件制備的文獻進行介紹，引導學生討論石墨烯3D打印技術在電池、電容器等儲能器件制造上的前景及研究思路，有助于培養(yǎng)學生的科研興趣和創(chuàng)新能力。
二、融合多元化教學模式，啟發(fā)創(chuàng)新思維
教學方法和手段的改革，是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵。良好的教學效果，不僅與教師的講授技巧有關，更重要的是需要在教學方法和手段上進行多元化融合，激發(fā)學生學習興趣。通過講授功能材料領域的最新科技前沿，將學生學習功能材料的思維推向應用，把新方法、新技術、新熱點、新問題等加入課程教學中，引導學生積極思考和探討，以啟發(fā)思維、訓練能力。因此，為了有效達到教學目的，本課程將多種教學方法和手段進行融合探索。
1.通過科研與教學的有機結合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和科研能力。本課程的教學團隊都是科研第一線的教師，從事功能材料領域的不同研究方向的科研工作。因此，每位教師分別講授各自擅長領域的教學內(nèi)容，將各自的最新研究成果作為科研案例，穿插在教學中，豐富教學內(nèi)容。而且，本校每個學期都設有材料創(chuàng)新講壇，邀請國內(nèi)外在功能材料領域的知名學者來校講座。根據(jù)講座內(nèi)容，將1～2場材料創(chuàng)新講座納入本課程的教學內(nèi)容，鼓勵學生積極交流與討論。將科研與教學實現(xiàn)有機結合，通過展示教師的科研創(chuàng)新成果，交流如何提出科研創(chuàng)新課題等，不僅會使學生接觸到功能材料領域的研究前沿和熱點，而且也會激發(fā)學生的科研興趣，引導他們在學習過程中勤于思考，啟發(fā)科研創(chuàng)新思維，為創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)創(chuàng)造良好氛圍。
2.開展以研究熱點為主題的課堂討論。通常，學生對熱點問題和最新研究成果比較關注和感興趣。教師在講授每個專題時，都要適當引入本專題方向的研究熱點和最新研究成果，進行課堂討論。教師在上一堂課結束時，將討論主題布置給學生，讓學生對討論主題提前搜尋資料，有所準備，訓練學生的自主學習能力。通過專題的課堂討論，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題及交流、表達等能力。
3.培養(yǎng)學生自學能力及文獻綜述能力。自學能力的培養(yǎng)，對提高學生獨立思考和創(chuàng)新能力非常重要。研究生可以通過課程學習、導師指導等環(huán)節(jié)提高分析、解決問題的能力，但在獨立開展科研及學習新知識時，往往需要自學。由于本課程的教學內(nèi)容安排是在課堂教學過程中，重點講授材料選擇與設計、制備技術與應用的相互關系及最新科研成果，其他關于材料結構和性能等知識需要通過自學完成。此外，類似專題的課堂討論等教學互動環(huán)節(jié)，需要學生通過課后進行文獻檢索和自學文獻、資料等來完成。文獻綜述能力是研究生創(chuàng)新思維和科研能力培養(yǎng)的重要方面。通過文獻綜述，學生可以全面了解和掌握某個研究領域或研究方向的現(xiàn)狀，思考發(fā)展趨勢，是開展科學研究最為重要的一步。因此，本課程在學期末設置文獻綜述環(huán)節(jié)，布置文獻綜述任務，要求學生通過文獻查找、閱讀、總結、撰寫等完成綜述小論文，培養(yǎng)自學與文獻綜述能力。
4.全英語教學，培養(yǎng)學生外語學術交流能力。目前，教育部積極鼓勵教師開展雙語和全英語教學活動，培養(yǎng)學生運用外語的能力，提高國際化教學質量[4]。研究生是開展創(chuàng)新研究的主體之一，了解與把握研究領域的發(fā)展，需要通過閱讀大量外文文獻和資料，而且，國際學術交流也是提高科研創(chuàng)新能力的途徑之一。
在國內(nèi)研究生的培養(yǎng)過程中，學生在外語讀寫方面的訓練較多，而聽說能力相對較弱。因此，為培養(yǎng)學生的全英語學術交流與表達能力，本課程采用全英語教學。全部制作英語PPT課件，講授過程中采取預先發(fā)給學生課件和外文資料，讓學生能夠課前預習，熟悉課堂教學內(nèi)容及生疏的專業(yè)詞匯，避免學生在課堂上跟不上教師全英語講授的節(jié)奏。但對比較難理解的知識點，適當輔以中文講解。在課堂提問及課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵學生采用英語回答和討論，訓練英語表達能力，培養(yǎng)學生的英語學術交流能力。
三、完善課程教學考核方式，引導學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
本課程比較注重學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的閉卷考核方式顯然不適合研究生的培養(yǎng)。為此，課程教學考核方式應將教學過程中的提問、專題討論等過程性評價與期末文獻綜述評價相結合，把撰寫文獻綜述、匯報答辯與交流討論作為考核的重要形式。特別是期末文獻綜述評價，在教學過程中，列出若干熱點問題，由學生自主進行文獻檢索、閱讀資料，撰寫綜述。期末采用英語多媒體答辯方式對文獻綜述進行匯報，全面訓練文獻查閱、歸納總結、文字與口頭表達及英語學術交流能力，加強學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
忽視課程教學環(huán)節(jié)中研究生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的訓練，是導致研究生創(chuàng)新能力不足的一個重要原因。專業(yè)課教學是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主渠道之一，對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關重要。因此，本課程在教學內(nèi)容、教學模式和教學評價方式等方面進行探索，以引導學生自主學習，加強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，提高課程教學質量，教師要不斷學習，提高自身創(chuàng)新能力，在科研第一線開展創(chuàng)新科學研究，讓科研反哺教學。
參考文獻：
[1]張來斌.認清形勢，把握關鍵，大力推進研究生教育改革創(chuàng)新[J].學位與研究生教育，2010，（1）：58-60.
[2]朱鈺方，朱敏，何星.研究生“生物材料學”課程教學改革初探[J].上海理工大學學報（社會科學版），2014，36（4）：387-390.
Abstract: The graduation design (paper) is the last link of undergraduate course teaching plan, the reflection of work ability that students use theoretical knowledge in practice innovation work, and early practice of students to work. This paper made preliminary exploration on the combination of "university-industryCinstitute", from the two aspects of topic selection and quality control discussed some experiences and imagine ,hoping to has certain significance for improving the quality of graduation design (paper).
關鍵詞: “產(chǎn)學研”結合;畢業(yè)設計(論文) ;選題;質量控制
Key words: "Industry-university-institute" combined ;graduation design (paper); topic; quality control
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)20-0165-01
0引言
畢業(yè)設計(論文)是高校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),對學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用,是檢驗學生掌握知識程度、分析問題和解決問題基本能力的綜合性訓練,是理論聯(lián)系實際的重要體現(xiàn),在培養(yǎng)大學生探求真理、鍛煉學生社會適應能力、增強社會責任感、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用[1]。
1選題體系的建立
根據(jù)我院稀土工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況,并考慮到本專業(yè)學生的未來就業(yè)情況,本校具有的教學優(yōu)勢,合理的設置符合實際的選題,將畢業(yè)設計(論文)的選題偏向于能力訓練和培養(yǎng)目標,充分體現(xiàn)教學計劃中對能力、知識結構的要求,在選題方面要從以下幾方面入手:
1.1 根據(jù)學生擇業(yè)方向、特長,考慮充分發(fā)揮學生的主觀能動性,在四年級上學期末,由學院教學主管部門匯集全院教師申報的畢業(yè)設計(論文)題目,初審通過后,下達給每位畢業(yè)生,學生依據(jù)自己實際興趣、特長自由選擇,下學期始上交所選題目,學院要協(xié)調好研究型、設計型、工程應用型、調研綜述型四個方向選題比例。
1.2 在滿足教學要求的前提下,積極聯(lián)系簽約、實習單位,由單位人力資源部委派中高級職稱技術人員結合本單位生產(chǎn)實際,為學生提供畢業(yè)設計(論文)題目,邊實踐邊做畢業(yè)設計(論文),經(jīng)過這一特殊的教學模式,實現(xiàn)了畢業(yè)生“上手快,動手強”,提高了解決實際問題的能力。
1.3 選題要與科研相結合,該模式是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的最佳模式。具有科研項目的指導教師,要結合該項目研究內(nèi)容,為學生提供可行的研究內(nèi)容,這一模式既能提高教師的綜合素質,又能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,形成師生的創(chuàng)新意識和能力的良性互動。特別考慮到稀土功能材料開發(fā)與應用,與科研相結合能激發(fā)學生的創(chuàng)新精神,真正培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)造能力。
1.4 難易程度要適當。根據(jù)本專業(yè)的具體教學要求,題目的難度與工作量應以保證一般學生能在規(guī)定時間內(nèi)完成為宜。同時,對于不同層次的學生,還要有不同的要求,為每位學生提供可行的研究和創(chuàng)新空間,另外,要考慮課題所需的客觀條件,包括可查資料庫、試驗設施和足夠的經(jīng)費等。
2設計(論文)質量控制
畢業(yè)生確定題目后,是完成了畢業(yè)設計(論文)的第一步,實踐證明,在完成畢業(yè)設計(論文)的過程中,學院、指導教師和實習、簽約單位的過程管理尤為重要。下面針對“產(chǎn)學研”培養(yǎng)模式過程中提出幾點措施,希望能對畢業(yè)設計(論文)教學有所幫助。
2.1 指導老師的正確定位在畢業(yè)設計(論文)過程中指導老師的角色重要而特殊,他對該工作的順利開展、順利完成和設計(論文)深度的把握至關重要。在此過程中老師的任務和責任隨著設計(論文)的不斷開展而變化,指導老師要嚴格把握每一個環(huán)節(jié)。在校指導教師每周必須至少一次不定時的進行過程管理。在初始階段,由于學生是首次進行整體性、綜合性的實際開展工作,常常有一個不適應期,在這一階段老師應著重引導學生制定計劃、如何根據(jù)任務要求順利開展設計(論文),如專著選用、文獻調研、實驗方案等。隨著學生對過程逐漸了解和熟悉,老師的作用應轉入鼓勵學生發(fā)揮主觀能動性方面,發(fā)揮學生的創(chuàng)造力,如對稀土濕法、火法工藝系統(tǒng)設計,稀土功能材料開發(fā)等。而到了設計的后期,指導老師要著重把握設計(論文)的進度和質量,防止“臨時抱佛腳”。
2.2 畢業(yè)設計過程中有效監(jiān)督和師生互動畢業(yè)設計(論文)是在指導老師指導下、學生獨立完成設計(論文)的過程,在這一長時間(一般為15周左右)過程中,指導老師如何有效地對設計(論文)有效監(jiān)督、如何針對過程中出現(xiàn)的問題進行雙向交流是關系到設計(論文)成敗的關鍵。根據(jù)我們的經(jīng)驗,在學生完成選題后,指導老師和學生一起確定設計的整體安排。每一個階段,指導老師要密切跟蹤,確保完成了上一個階段的任務,才能進入下一個階段的任務。在學生開展畢業(yè)設計(論文)的過程中,老師都要對學生工作進度進行監(jiān)督,適當安排和控制學生參加考研復試、招聘會等,保證設計(論文)所需要的時間。
畢業(yè)設計(論文)過程是老師、工程師和學生密切聯(lián)系和交流的過程,與以往的課程學習不同,學生的主觀能動性和創(chuàng)造性更能發(fā)揮和體現(xiàn),在這一過程中良好的交流和互動非常重要,特別是在中后期。
2.3 建立公正的評價與考核機制評價和考核是畢業(yè)設計(論文)的最后階段,公正的評價與考核機制是促進學生發(fā)揮能動性和創(chuàng)造性的保障,也是對學生勞動成果的認可。畢業(yè)設計(論文)的成績包括平時表現(xiàn)、開題報告、畢業(yè)設計(論文)指導手冊和審閱教師、答辯和外文翻譯幾個部分,為避免指導老師一個人決定學生的成績,還有評閱教師成績和答辯成績。
綜上,“產(chǎn)學研”結合的畢業(yè)設計(論文)模式,順應了時代的發(fā)展,是校企聯(lián)合,互補雙贏,確保專業(yè)人才培養(yǎng)質量的重要措施。面對當前社會發(fā)展對畢業(yè)論文(設計)質量造成的消極影響,我們應該保持鎮(zhèn)定,通過上述環(huán)節(jié)的嚴格控制,本科畢業(yè)設計(論文)的質量可以得到有效提升,學生也能從中獲益。
英文名稱：Materials for Mechanical Engineering
主管單位：上?？茖W
主辦單位：上海材料研究所
出版周期：月刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1000-3738
國內(nèi)刊號：31-1336/TB
郵發(fā)代號：4-221
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1977
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
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開創(chuàng)“理”與“據(jù)”
余燈廣是個“雜家”，他本科學習的是化學工程，博士時期學習的是生物醫(yī)學工程，而到了博士后，他則選擇了紡織科學與工程專業(yè)。這期間，余燈廣還在湖北雙環(huán)化工集團公司工作了10年，這段經(jīng)歷讓他能從一個更寬廣的視角來看待科研。2011年，余燈廣幾經(jīng)思索，決定踏入材料科學與工程研究領域，上海理工大學則是這段新旅途的起點。一上路，余燈廣就把關注點放在了微納米材料制造技術上。在他眼中，一種新型微納米材料制造技術，往往意味著能創(chuàng)造更多的新型結構微納米材料及實際應用。
極端條件（超高溫、高壓、超磁以及高電壓）下物質的相互作用與理化性能表現(xiàn)，和微觀層次物質之間的相互作用是目前人類認識世界、獲取知識的兩座富礦。“與此相應，在極端條件下制備功能物質、于微觀層次操控分子，及用微納米體系制備功能材料是人類改造世界、獲取新方法的先進技術?！痹谠撍悸返闹敢拢鞒至藝易匀豢茖W基金委員會與英國皇家學會合作交流項目――“三級同軸電紡制備零級藥物緩控釋給藥系統(tǒng)研究”，取得了新的突破。
雖然三級同軸電紡在基本原理上與單射流電紡沒有差別，也就是直接應用高壓靜電場力對流體進行單步拉伸固化，從而獲得納米纖維。但實際上其實施難度和涉及的經(jīng)驗與知識大不相同?！霸趩紊淞麟娂徶校琓aylor錐后的直線射流直接拉伸彎曲或者發(fā)生分裂，對其影響并不大?！庇酂魪V介紹道，而在同軸電紡和三級同軸電紡過程中，Taylor錐后的直線射流若是發(fā)生分裂，就無法獲得所需要的多層納米結構。此外，在溶劑環(huán)流三級同軸紡的實施過程中，如果外層環(huán)流溶劑發(fā)生分裂，將毀壞纖維收集板上的納米纖維氈。
“要想高效準確地調控三級同軸紡過程，需要對每種流體在高壓電場下的表現(xiàn)與行為，及它們在三級同軸紡的過程中具有的匹配性和協(xié)調性，有一個比較清晰的認識?！币虼?，余燈廣帶領團隊對這些流體的基本理化性能、以及這些理化性能與它們在高壓電場下行為之間的關系進行探究，最終發(fā)現(xiàn)了芯鞘納米纖維的三級同軸電紡成纖機理，使得制備結構特征明確、性能優(yōu)良的三級芯鞘納米纖維“有理可循”。
通過研究，余燈廣還設計了多種應用三級同軸紡制備的多層次納米結構（藥物梯度分布、控釋材料梯度分布、芯鞘納米藥物儲庫、薄層包裹結腸靶向藥物儲庫等），將這些結構特征與納米纖維的理化性能和功能表現(xiàn)進行有效關聯(lián)，對穩(wěn)定可靠地制備出功能高度重現(xiàn)的納米給藥系統(tǒng)尤為關鍵?！斑@些微觀結構主要特點包括：每層厚度以及彼此之間比率、藥物或材料梯度大小與方向、每層的成分c組成、包裹的厚薄以及致孔劑的用量等?！庇酂魪V介紹說，他將這些特點參數(shù)結合藥物和聚合物基材的理化性能（如極性、水溶性、溶蝕性能、降解性能）進行實驗分析，然后通過大量試驗數(shù)據(jù)對其進行總結歸納和分析演繹，建立了三級芯鞘納米纖維的“微觀結構特點―理化性能狀況―所需功能表現(xiàn)”之間的內(nèi)在關聯(lián)、使得多層結構型納米纖維狀藥物零級控釋給藥系統(tǒng)的研究開發(fā)“有據(jù)可依”。聚焦“自組裝”
目前，余燈廣正在進行“基于電紡芯鞘納米纖維的分子自組裝原位協(xié)同調控研究”項目研究。在該項目中，他選用了一些藥物活性分子和藥用載體材料，并使用了一些藥學常規(guī)方法，分析表征自組裝納米體系的活性成分包裹率和對活性成分的緩控釋效果，這樣做的目的是應用它們作為自組裝基元物質模型，并通過它們來研究應用電紡芯鞘纖維為模板調控分子自組裝原位構建功能納米體系的可行性、有效性和實用性。
“我們的策略為先通過top-down同軸電紡制備聚合物基芯鞘納米纖維，再以纖維為模板、利用其直徑的納米尺度限定作用和芯鞘結構的模板作用、在一個微觀區(qū)域內(nèi)調控自組裝基元分子的轉運與接觸，實現(xiàn)一個相對可控的bottom-up分子聚集組裝過程?！庇酂魪V介紹說，其具體的研究內(nèi)容包括：發(fā)展同軸電紡工藝（溶劑環(huán)流三級同軸紡、稀溶液環(huán)流同軸紡、升溫同軸紡）；制備新型人工自組裝材料，即具有成分空間分布特征、多組分復合的水溶性聚合物基芯鞘纖維；通過“溶解―疏水”作用啟動分子自組裝構建納米體系；研究芯鞘結構纖維電紡成型機理及其對分子自組裝的調控機制；闡明復合纖維組成成分、結構特征和環(huán)境因素等對分子聚集組裝的原位協(xié)同調控機理。若是項目研究成功，將為建立多組分可控自組裝提供新方法，為構建新型人工自組裝功能納米材料開發(fā)新途徑，并會發(fā)展出功能導向的自組裝新體系和新技術。
至今為止，該在研項目已經(jīng)發(fā)表SCI研究論文25篇，獲得中國發(fā)明專利授權8項。他說：“等這個項目完成后，我將在此基礎上開發(fā)一系列新型人工自組裝功能納米材料，和相關新型納米給藥系統(tǒng)，那時候將會進行相關對比研究以及動物試驗。”
關鍵詞：ZnSe晶體；熔體生長法；氣相輸運法
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.035
1 引言
ZnSe具有較高的發(fā)光效率以及較低的吸收系數(shù)，是一種很好的發(fā)光材料。它具有直接躍遷型能帶結構，在室溫下其禁帶寬度為2.67eV，當溫度降至4.2K時其禁帶寬度可達2.828eV。透光范圍隨溫度變化較小，一般在0.5μm～22μm范圍內(nèi)。近年來，廣泛應用于藍光半導體激光器件、非線性光熱器件和紅外器件等領域[1-3]。因此。制備高性能ZnSe晶體成為目前一項主要研究任務。
近些年來，制備ZnSe晶體的方法有很多種，如Bridgman法、區(qū)熔法、水熱法、化學氣相輸運法（CVT）、物理氣相輸運法（ PVT ）。國內(nèi)外專家學者不斷改進這些方法和工藝，努力制備出高質量的ZnSe晶體。
2 ZnSe晶體的制備方法
2.1 溶液生長法
從溶液中生長晶體的主要方法是水熱法，其又稱為高溫溶液法，其中包括溫差法、降溫法、升溫法及等溫法。目前主要采用溫差水熱結晶，依靠容器內(nèi)的溶液維持溫差對流形成飽和狀態(tài)[4，5]。
2.2 熔體生長法
ZnSe是淡黃色的面心立方閃鋅礦型結構。常壓下1000℃左右升華，約在9.8MPa高壓的惰性保護氣氛下熔點為1515℃。由于其在常壓下升華，只有在高壓高溫條件下才能得到ZnSe熔體，其一般通過使用電阻加熱方式獲得高溫。主要包括布里奇曼法和區(qū)熔生長。
（1）布里奇曼法 該法是一種常用的晶體生長方法。首先將用于晶體生長用的材料裝在圓柱型的坩堝中，然后緩慢地下降，并通過一個具有一定溫度梯度的加熱爐，爐溫控制在略高于材料的熔點附近。
（2）區(qū)熔生長 區(qū)熔法又稱Fz法，即懸浮區(qū)熔法。區(qū)熔法是利用熱能在半導體棒料的一端產(chǎn)生一熔區(qū)，再熔接晶體籽晶。調節(jié)溫度使熔區(qū)緩慢地向棒的另一端移動，通過整根棒料，生長成一根晶體，晶向與籽晶的相同。
2.3 氣相輸運法
氣相輸運法一般分為化學氣相輸運法和物理氣相輸運法兩種。此法一般是通過加熱等使物質揮發(fā)或分解出氣體，通過輸運至溫度較低的位置并與其他物質發(fā)生反應的材料合成方法。氣相生長分為單組分體系和多組分體系生長兩種。單組分氣相生長要求氣相具備足夠高的蒸氣壓，利用在高溫區(qū)汽化升華、在低溫區(qū)凝結生長的原理進行生長所生長的大多為針狀、片狀的晶體體。多組分氣相生長一般多用于薄膜生長，其中外延生長是一種晶體浮生于另一種晶體上。其制備工藝具有反應效率高、純度高和合成溫度低等特點。
3 ZnSe晶體基本性質
ZnSe晶體的生長技術還需要進一步的改進，急需解決的問題是晶體生長過程中溫度場的控制、物質傳輸控制、工藝條件控制以及晶體質量等，這些問題的解決都需要深刻理解ZnSe晶體的性質[7]。ZnSe的熔點是1530℃，它在常壓下1000℃直接從固體升華，只有在高溫高壓下才可以將其從固體變?yōu)槿垠w，因而給制備加工ZnSe晶體帶來很大的困難。ZnSe作為一種典型的紅外材料與光電功能材料，其分子式為ZnSe，分子量為144.33，其主要有常溫穩(wěn)定相立方閃鋅礦結構和高溫穩(wěn)定相六方纖鋅礦結構兩種晶型，兩者大約在1425°溫度下會發(fā)生相轉變。其中比較常見的閃鋅礦ZnSe結構屬于立方晶系。
4 結論
為了獲得高質量的ZnSe晶體，需要針對ZnSe的基本性質，根據(jù)各種制備方法的優(yōu)缺點，針對熔體法制備的ZnSe晶體，可以獲得大尺寸工業(yè)生產(chǎn)，但其純度有待改進。針對氣相法制備的ZnSe晶體，純度較高，但尺寸有待于進一步增加，如果能解決這兩個關鍵的純度和尺寸的問題，即降低了成本，又獲得了高質量的ZnSe晶體，滿足了工業(yè)化需求，將會解決這里材料的關鍵問題。
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關鍵詞：單層屋面卷材，EPDM卷材，PVC卷材，TPO卷材
防水材料是建筑業(yè)及其他有關行業(yè)所需要的重要的功能材料，其中屋面防水材料通常分為5類：高聚物改性瀝青基防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料、剛性防水和堵漏防水材料。其中高分子防水卷材可作單層防水，其制品一般用于單層屋面，又叫做單層屋面卷材。由于單層防水節(jié)約資源、節(jié)省能源，對環(huán)境污染少，有益于人類健康，易于施工和回收且使用期顯著延長，是優(yōu)良的綠色防水材料，在市場競爭中，單層材料已逐漸取代國內(nèi)外市場，有資料表明[1]，在美國的屋面材料中，單層高分子防水卷材所占比例為：1979年為10%,1984年為25%,1987年48%,2006年54%,估計2007年將達到57%。單層防水材料多種多樣，本文主要介紹三種目前主要的新型單層屋面防水卷材：三元乙丙橡膠（EPDM）防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材及熱塑性聚烯烴(TPO)防水卷材。雖然三者都屬于高分子卷材，但在性能和使用上還是有較大的差距。
1.三種新型單層屋面卷材的介紹
在三種高分子卷材中，EPDM類屬于熱固性卷材，PVC和TPO類屬于熱塑性卷材，EPDM和PVC都表現(xiàn)出不同的特征，而TPO卷材則表現(xiàn)出比較綜合的性能。
1.1 EPDM防水卷材
EPDM防水卷材是以EPDM與丁基橡膠為基本原料，添加軟化劑、填充補強劑、促進劑以及硫化劑等，經(jīng)混煉、過濾、精煉、擠出(或壓延)成型并經(jīng)硫化等工序制成的片狀防水材料。論文參考網(wǎng)。其在熱固性卷材中是最主要的和最具生命力的品種，常被稱為橡膠屋面的材料。具有以下特點：
（1）EPDM表現(xiàn)出比其他橡膠更優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，能在高溫下長時間使用。耐低溫性優(yōu)越，適用溫度范圍廣據(jù)ASTM的研究結果，在三種屋面卷材系統(tǒng)中，EPDM單層屋面系統(tǒng)按耐熱性和耐紫外線名列第一；
（2）由于沒有雙鍵，EPDM表現(xiàn)出非常良好的耐臭氧性，幾乎不會發(fā)生龜裂；
（3）EPDM卷材使用壽命長，有在很強的陽光下持續(xù)暴露的能力以及抵抗其它導致卷材損壞的化學物的能力；
（4）EPDM有比較強的耐溶劑性和耐酸堿性，因此，EPDM卷材可以廣泛地用于防腐領域。另外，EPDM密度小，作為防水卷材可以減輕屋頂結構的負荷[2]；
1.2 PVC防水卷材
PVC防水卷材的主要原料為PVC樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑及其他助劑，按成型方法可分為壓延法和涂布法，按產(chǎn)品結構可分為有織物增強型和無織物增強型。PVC防水卷材具有以下優(yōu)點：
（1）易焊接，這是PVC防水卷材最大的特點，其相互搭接處可用自動控溫的焊槍或焊機熱焊，解決了EPDM防水卷材的搭接難題，給施工帶來了很大的方便；
（2）低能耗。熱塑性卷材的安裝和焊縫焊接便捷，所需能耗低，且不產(chǎn)生廢料；
（3）PVC卷材耐化學腐蝕，抗菌，防霉，耐磨性優(yōu)良；它的主鏈無雙鍵結構，因而耐臭氧性優(yōu)良。
基于這些優(yōu)點，劉先南[3]報道了PVC防水卷材在機場航站樓基礎工程結構外防水中的應用，結果發(fā)現(xiàn)：與傳統(tǒng)的改性瀝青防水卷材相比，PVC防水卷材施工方便，接縫處連接均勻、密實牢靠，并且節(jié)約材料。在工程驗收后的幾年內(nèi)，PVC卷材防水層滲水較少，特別是在變形縫、施工縫、后澆帶和結構復雜處很少出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
但是，PVC卷材一般需要添加增塑劑使用，在卷材達到服務壽命前，而發(fā)生增塑劑遷移的現(xiàn)象，使產(chǎn)品變色和脆化，減少壽命。同時要在其中加改性材料改善PVC卷材的溫度穩(wěn)定性。
1.3 TPO防水卷材
TPO防水卷材的主要原料包括聚烯烴、軟化劑和多種添加劑，通過特殊的聚合工藝加工而成。由于其通常由橡膠組分作為軟化劑，一般選用EPDM；聚烯烴組分主要為聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE），TPO卷材不但具有EPDM類的物理性能，同時又有PVC類的可焊接性，它不含增塑劑，具有優(yōu)異的耐候性、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫和耐沖擊性能，可用普通熱塑性塑料加工設備進行成型加工，具有加工簡便、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)及邊角余料可回收利用等優(yōu)點，且它可以用任意色調染色，不僅美觀，還可以利用白色膜反射日光表面來節(jié)能，是功能最為齊全的防水卷材，也是最為理想的環(huán)保防水材料，一經(jīng)問世就受到發(fā)達國家的青睞，發(fā)展相當迅速。
TPO的高品質的性能也使得它的價格比較貴，但從一種環(huán)保的綜合性優(yōu)質防水材料來看，其經(jīng)濟性還是相當高的。論文參考網(wǎng)。
2.三種新型卷材的對比
EPDM屬于熱固性塑料，其熱穩(wěn)定性較好，但不易焊接成型，需加膠粘劑；PVC屬于熱塑性塑料，容易焊接，易于施工與回收利用，但其容易受溫度影響，且易發(fā)生增塑劑的遷移；TPO是用橡膠作軟化劑的熱塑性塑料，不但有良好的可焊性，而且有較好的物理穩(wěn)定性能，綜合了EPDM和PVC的主要性能，但其價格較貴。
綜合三種卷材不同性能，TPO卷材表現(xiàn)出較大優(yōu)勢，它與EPDM防水卷材相比時，TPO卷材的防穿刺性更好，泛水可以焊接，接縫的耐久性和強度更好，可提供持久的白色或淺色，表現(xiàn)更好的耐久性。與PVC防水卷材相比時，TPO防水卷材在耐候性、反射性和熱焊接方面兩者相當，但TPO防水卷材可提供更好的耐穿刺性、耐化學性及環(huán)境效益。在TPO的配方中沒有添加增塑劑，TPO柔性保持率高，這是TPO的另一個固有優(yōu)勢[4]。論文參考網(wǎng)。
PVC卷材也有其優(yōu)勢，在屋頂整個壽命期間，PVC系統(tǒng)的防水完好性優(yōu)于TPO系統(tǒng)。不是所有的屋頂都能做到排水順暢，在“絕對水平”的屋頂上可能發(fā)生積水現(xiàn)象，使用PVC較為適宜。而TPO卷材適宜與有一定斜度的屋面上。防火功能是屋面系統(tǒng)中的一項關鍵準則，EPDM卷材固有的防火性能較好，而TPO卷材需要添加阻燃劑，達到相同的UL防火等級時造價高于其他系統(tǒng)。在實際使用應根據(jù)當?shù)丨h(huán)境和經(jīng)濟性選擇適宜的卷材，并在保持卷材的優(yōu)點情況下，不斷研究卷材改性方法，提高卷材的質量和壽命。
3.結論
單層屋面防水卷材質量輕、強度高、低能耗、多功能，且在彈性極限范圍內(nèi)使用時有優(yōu)良的回彈性，并且色彩豐富，可以美化環(huán)境。因此，隨著高分子防水卷材品種的增加，價格的下降，以及輕鋼結構建筑的普及，防水卷材的更新?lián)Q代勢在必行，在當前高性能產(chǎn)品和綠色發(fā)展的理念之下，EPDM、PVC和TPO三種新型防水卷材將會有廣闊的應用與發(fā)展前景。
參考文獻：
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【關鍵詞】鎳 片狀 CTAB 電磁性能 微波吸收
1 概述
現(xiàn)代軍事沖突中，隱形化可以使其避免被發(fā)現(xiàn)，增強它的突防能力和生存能力。吸波材料是指能夠有效吸收入射電磁波從而使其目標反射回波強度被衰減的功能材料。外形隱身以及阻抗加載技術只能改變目標RCS在三維空間的分布，在設定的某個重要空間方向實現(xiàn)一定程度的隱身；而吸波材料則根據(jù)材料自身對電磁波的吸收性能，來減弱目標總的回波強度，這樣的好處是吸波性能與空間方向無關，在所有方向上均同時達到減少RCS的目的[1]。
吸波材料根據(jù)使用方式可以分為結構型吸波材料和涂覆型吸波材料。但是無論是結構型還是涂覆型，都需要加入對電磁波具有損耗能力的吸收劑，而且某種程度上吸波劑決定了吸波材料的吸收效果，吸收劑根據(jù)對電磁波的損耗機理又可以分為介電損耗型和磁損耗型。
2 片狀Ni的制備及SEM觀察
實驗采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）做表面活性劑，CTAB的臨界膠束濃度（cmc）為0.87 mmol/L，通過調整CTAB的濃度來控制產(chǎn)物的形貌。
圖1為不同CTAB濃度下制備的不同形貌Ni的SEM，可以看出，當CTAB濃度僅為20 cmc時，還原得到Ni納米顆粒，且部分顆粒緊密連接，有融成片狀結構的趨勢，如圖1 （a， b）。當CTAB的濃度提高到25 cmc，大部分Ni顆粒已互相融合團聚成一定的片狀雛形，如圖1 （c， d）。若CTAB的濃度進一步提高到30 cmc，則絕大部分Ni顆粒已融合成片狀結構，只有極少量離散的Ni顆粒存在，如圖1 （e， f）。說明，表面活性劑的濃度對產(chǎn)物的形貌有重要影響，表面活性劑本身具備親水和親油基團，濃度不同時，這些基團在溶液中的空間排布也不同，對應于不同的濃度會形成不同的膠團形狀，Ni2+被還原形成的Ni原子會以這些膠團為模板進行生長，最終形成能夠反映膠團微觀形貌的具有特殊結構的Ni。
3 片狀Ni的電磁性能分析
片狀Ni的介電常數(shù)實部在整個頻段內(nèi)下降明顯，表現(xiàn)出明顯的頻散效應，當頻率超過11.8 GHz的時候，虛部反而超過實部，一直到18 GHz都是虛部大于實部。片狀Ni的磁導率實部從最初的2 GHz迅速降到8 GHz的0.78，然后基本保持不變；片狀Ni的磁導率虛部μ''在2.8 GHz達到0.31后，整體上逐漸下降。
片狀Ni介電損耗因子從2 GHz處的0.4開始整體上隨著頻率的上升逐步增加，但在7.2、13.2以及15.6 GHz處出現(xiàn)了3個損耗因子峰。磁損耗因子在2.8 GHz達到峰值后整體上也是隨著頻率的上升而逐步下降，但在5.5、14.2、17.1 GHz處出現(xiàn)了三個明顯峰值。
圖2為片狀Ni在不同厚度下的吸波曲線，可以看出，1.5 mm厚時，在 9 GHz達到最大吸收-5.1 dB；若厚度增加到2 mm，則在 6 GHz達到最大吸收-5.4 dB；當厚度進一步增加到2.5 mm時，在4.6 GHz達到的最大吸收又降到-5 dB。與公式的推測結果一致，隨著吸波材料厚度的增加，吸收峰逐漸往低頻移動。三種厚度下在14 GHz處均有一定的吸收峰出現(xiàn)，是因為，在14 GHz附近，片狀Ni的介電損耗因子和磁損耗因子在此處附近均有一個峰值，說明盡管片狀Ni是一種磁性材料，但它對電磁波的吸收既來自于磁損耗又來自于介電損耗。
4 結論
不同于其他形貌Ni，片狀Ni在三個厚度下的吸收峰均出現(xiàn)在10 GHz以下，說明盡管在整個微波頻段內(nèi)片狀Ni的吸波強度不高，但在10 GHz以內(nèi)的中低頻，片狀Ni的吸波性能有明顯優(yōu)勢，表明片狀Ni適合作中低頻微波吸收材料。
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作者單位