直写成型制备多孔陶瓷技术研究进展

多孔陶瓷具有耐高温、可控孔结构、高孔隙率、化学稳定性和生物惰性等特点，是应用于支柱、生物、催化和电气等领域的理想材料。传统多孔陶瓷的制造方法主要有颗粒堆积、添加造孔剂、发泡、溶胶-凝胶等。近年来，随着增材制造技术的发展，直写成型技术因其简单的设备构造和良好的浆料兼容性，被广泛应用于制造复杂结构和图案的多孔陶瓷。本文综述了直写成型多孔陶瓷的技术方法及其在各领域的应用，详细分析了直写成型技术制备多孔陶瓷材料的优劣势，提出了直写成型制备多孔陶瓷所面临的挑战，并对直写成型制备多孔陶瓷技术发展趋势进行了展望。     

水热抽提玉米芯半纤维素结构变化及对酶解行为影响

为提高富含木聚糖的农业废弃物再利用-高效制备低聚木糖，该研究以玉米芯为原料，通过水热预处理结合乙醇分级沉淀获得不同组分半纤维素，并利用分子质量测定、糖基结构及红外表征了半纤维素组分的基本特征，研究了半纤维素结构变化及对酶解效果的影响。结果显示，当利用3倍体积的乙醇分离半纤维素时，木聚糖的得率达到最大为48.67%,醇沉获得的各木聚糖组分由木糖、葡萄糖、甘露糖等组成；分支度(木糖/阿拉伯糖)为6.61～16.10,木聚糖的沉淀主要受到木聚糖的分子质量和分支度2个因素的影响。以不同组分进行酶促反应动力学实验结果表明，分子质量分布系数较小同时分支度最小的组分，其K_m及V_max分别为(5.43±0.31) mg/mL和(154.9±2.33) U/mg,表现出的催化适应性明显高于其他组分，此结果显示分子质量及分支度可能是影响酶解效率的关键因素。     

防隔热一体化TPS材料制备及耐高温性能

为满足高速飞行器大面积热防护(≥1500℃)需求，以耐高温氧化铝纤维增强气凝胶复合材料作为隔热层，碳纤维织物为面板层预制体，通过法向针刺穿刺工艺以及先驱体浸渍裂解工艺，制备防隔热一体化TPS材料，并开展耐高温性能测试研究，为材料的工程化应用提供理论与技术支持。结果表明：采用针刺穿刺缝合技术与PIP工艺可以制备防隔热一体化TPS材料，整体性较好，无明显的缺陷，密度仅为0.6 g/cm³。C/SiC复合材料在高温氧化环境中使用，氧化性气氛通过孔隙与裂纹等缺陷扩散进入材料内部，与碳纤维发生氧化反应，导致复合材料性能的下降。材料具有优异的耐高温性能，材料的质量烧蚀率为0.051 g/s,线烧蚀率为0.077 mm/s;未出现显著的间隙结构，整体无明显收缩，呈现出较好的耐高温性能。     

直写3D打印陶瓷基多孔结构的研究进展

陶瓷基多孔结构既继承致密陶瓷材料耐高温、电绝缘、化学稳定的优异性能,又兼具多孔结构低密度、高比表面积、低热导率的独特优势,已被广泛应用于隔热、骨组织工程、过滤及污染物清除、电子元器件等领域。但是,陶瓷基多孔结构的传统成孔方法在宏观尺度创造复杂几何外形与微纳尺度调控孔结构形态方面仍面临巨大挑战。近几十年来,研究人员一直致力于创新陶瓷基多孔结构的加工成型方法,以直写3D打印为代表的增材制造技术成为当前研究的热点,并迅速发展出一系列成熟理论与创新方法。本文首先概述了陶瓷基多孔结构的传统成孔方法与增材制造成孔方法,进一步详细介绍了直写组装成孔工艺过程,主要包括假塑性墨水配方、固化策略、干燥及后处理,分析了传统成孔方法与直写3D打印二者的组合技术在构筑陶瓷基多级孔结构方面的可行性,总结了直写3D打印技术在制造复杂陶瓷基多孔结构领域的新观点、新进展和新发现,最后结合陶瓷基多孔结构实际应用现状对直写3D技术的未来发展与挑战进行了展望。     

新工科背景下OBE驱动机械设计课程创新教学模式

成果导向教育以预期学习产出为中心，据此组织、实施和评价教学活动各个关键环节。新工科背景下机械工程教育改革亟需进一步创新课程知识体系、教学手段与方式。以重庆大学机械设计课程为例，从反向设计课程目标、重构课程内容、多元深度融合创新实践体系、面向学习进阶的混合式教学模式和学习成果动态评价考核5个层面研究了机械工程教育课程如何实施OBE教育理念，为工程教育课程教学创新设计提供了借鉴和参考。