基于成果导向的混合式教学研究与实践

为适应新形势下人才培养"成果导向"的要求,结合金属学及热处理课程特点,开展了混合式教学。充分尊重学生个体的独立性,以学生为中心设计教学活动,在自主探究过程中建构知识体系,工程素养和创新能力在循序渐进的教学中得到提升。     

石榴石型固体电解质及其界面问题的研究现状

全固态锂离子电池相较于液态电池而言,其能量密度更高,安全性更好,符合未来锂离子电池的发展方向,而固体电解质是该类型电池的关键组件。其中,石榴石型电解质锂镧锆氧(Li₇La₃Zr₂O₁₂,LLZO)因具有较高的锂离子电导率及与金属锂的良好兼容性,有望成为有机电解液的替代品。本文综述了该类型固体电解质的离子迁移机理,以及不同掺杂位点及掺杂剂类型对结构和电性能的影响,特别介绍了现阶段石榴石型固体电解质的致密化技术及机理,调研了LLZO界面改性方面的进展,对石榴石型固体电解质在锂离子电池中的应用进行展望。     

Fe-Al-La电子结构及耐腐蚀性第一性原理研究

材料的电子态密度、能量、能带结构、差分电荷密度以及局域态密度对材料的抗腐蚀性有重要影响。本文基于第一性原理密度泛函平面波赝势法,优化了Fe、Fe-Al、Fe₈Al₈La电子结构,并从态密度、峰值分析了Fe-Al合金耐腐蚀性机理。结果表明,在Fe-Al合金中加入La, Fe与La之间存在明显的电荷转移并形成了离子键,使Fe-Al的能带宽度降低到30.8 eV,表明La减弱Fe-Al原子轨道的扩展性,La使Fe-Al态密度的峰值增大到30.26 electron/eV,成键的电子数逐渐增加,提高了Fe-Al的稳定性和抗耐腐蚀性能,为提高Fe-Al合金的性能奠定一定理论基础。     

不同射流方式对钢板换热的影响研究

气雾冷却具有冷却范围大、冷却均匀等特点,对铸坯的最终质量也起到了关键性的作用.本文以实验室条件为基础,采用求解二维导热反问题计算方法,研究了竖直对称射流和倾斜非对称射流冷却过程下钢板由1 200℃冷却至100℃过程中的表面热流密度及表面温度的变化过程,对实际生产过程中连铸二次冷却的冷却工艺起到了一定的理论支持.     

P_2O_5填充的PVDF复合聚合物导电膜的研制与性能研究

以聚偏氟乙烯为基质,加入适量的P2O5,制备了P2O5填充的PVDF复合聚合物质子导电膜,采用交流阻抗谱的方法研究了P2O5的质量分数不同的复合膜的导电性能及相对湿度对电导率的影响.结果表明,该电解质的室温电导率达到10-2 S·cm-1,相对湿度在20%～90%范围内,对电解质的导电性影响不大.     

304不锈钢高温力学性能研究

采用Gleeble-1500D热模拟机,测试了700~1400℃时304不锈钢的高温强度及塑性随温度的变化规律,确定了该钢种的零强度温度(ZST)与零塑性温度(ZDT)。结果表明:304不锈钢的ZST为1370℃,ZDT为1350℃左右;高温屈服强度及抗拉强度随温度的升高而降低,1250℃之后屈服强度及抗拉强度都降低至25MPa以下,强度变差;第一脆性区的温度为1250℃到熔点,第三脆性区的温度为950~1050℃,在1050~1200℃内断面收缩率均在65%以上,塑性较好。     

Ni添加对直接乙醇燃料电池Pt基催化剂催化性能的影响

本文通过水热法制备出孔径分布范围3.1~4.2nm,比表面积为174.72m₂/g的CeO₂作为助催化剂,以碳纳米管为载体,采用微波辅助乙二醇法制备PtNiCeO₂/C催化剂,探究Ni添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDAX)对所制备的CeO₂及催化剂进行微观表征,利用电化学工作站对所制备的催化剂进行电化学性能测试。结果表明,添加CeO₂且催化剂中Pt与Ni的比例为5:1时,制备的催化剂电催化性能最优,其电化学活性表面积为90.41m₂/g,对乙醇催化氧化的峰电流密度值为837.67A/g,1100s的稳态电流密度值为178.33A/g,说明添加一定量的Ni,可提高催化剂的抗中毒能力和电催化性能。     

燃气炉内燃烧工况对NOx生成特性的影响

降低NOx的排放量是燃气炉洁净燃烧过程的重要研究内容之一。建立单烧嘴平焰燃烧炉实验模型，通过准确测量炉内温度场和烟气中NOx，研究了空气预热和空气不预热两种工况对炉内火焰特性、温度场和烟气中NOx生成特性的影响规律。研究结果表明：空气预热工况下燃烧区和炉膛顶部温度场更加均匀，进而有效降低烟气中NOx的浓度。     

稀土(Ln=Y/Yb)掺杂对Sm2Zr2O7陶瓷材料结构及热导率的影响

利用稀土Ln=Y/Yb对Sm_2Zr_2O_7进行A位取代掺杂,通过固相合成法制得Sm1.8Ln0.2Zr2O7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料。分别利用XRD分析材料的晶体结构,SEM观察其显微形貌,激光导热仪测试其热扩散系数并计算得到热导率。结果表明,Sm1.8Ln0.2Zr2O7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料为立方烧绿石结构,晶粒分布均匀,Yb~(3+)/Y~(3+)的掺杂降低了陶瓷材料的热扩散系数和热导率,其中Yb的作用更为明显。