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高分子材料的分析方法

高分子材料的分析方法

高分子材料的分析方法范文第1篇

关键词:分析方法 成分 金属材料

中图分类号:TG115.5+2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0084-01

随着社会经济文化的不断进步和发展,各行各业、各个领域对金属材料的需求也日益增加,正是在这个大环境下,一些高端和复杂的金属材料开始不断的涌入市场。这些金属材料的特点是性能优良、应用广泛。如果从表征上分析金属材料的成分,能够对其内部构造和组成元素深入了解,因而得出科学的依据,帮助我们开发和研制更为复杂的金属材料。目前各种分析方法五花八门、良莠不齐,选择合适的分析方法至关重要,这就要求我们详细了解和掌握金属材料的成分,本文从三个方面介绍了国内外常用的和最新的分析方法,同时对金属材料分析方法未来发展趋势作了展望。

1 传统分析方法

迄今为止,金属材料已经广泛的应用于生产和社会实践中,人们也在想方设法的认识和掌握金属材料的成分,所以对金属材料的分析方法也在不断更新和变化,下面就一一介绍各种分析方法。

1.1 分光光度法

主要是根据Lambert-Beer定律,来定量分析金属元素表征的方法,其原理是利用不同波长的光,通过在含金属溶液中的连续折射,产生不同的吸收强度,利用横纵坐标,绘出吸收光谱曲线,我们在定量分析溶液中的金属离子,进而计算出含量和浓度。值得一提的是,此方法在运用时,显色剂的选择至关重要。通过实验,证明显色剂采用氯偶氮安替比林,分析效果比较显著。

1.2 滴定分析法

和其他方法相比,这种方法比较传统,应用原理是采用标准浓度的试剂,对金属离子含量进行测定,待完全反应后,即达到滴定终点,这个化学计量点恰恰是待测金属离子和标准试剂完全反应的那个点。这种方法非常通用,即便捷又简单。

1.3 原子光谱分析法

(1)原子吸收光谱法。

其原理是基态原子的电子吸收紫外光和可见光之间的谱线,并分析吸收强度,最终得出定量分析金属材料成分的方法,目前应用比较广泛的是火焰原子吸收光谱法。

(2)原子发射光谱法。

其原理是在一定条件下,元素的离子或原子受激发,会产生光谱线,这种光谱线具有一定的特征,由内向外发射,利用该光谱线,来定量分析金属材料的方法。这种方法在对硫碳等金属材料的分析上,效果比较显著。

1.4 射线荧光光谱法

其原理是是利用金属原子吸收金属原子内层电子跃迁或外层电子减速运动时所产生的电磁辐射波,并对相应的特征谱线进行发射的分析方法。此方法具有非常广泛的应用范围,因其简单和快捷,使用比较普遍。但因为受到基体效应的影响,使该方法对样品的均一性要求较高,所以在一定程度上需要不断的校正,有比较严格的操作要求。

1.5 电化学分析法

其原理是利用金属材料的电化学性质与金属材料的含量及组成有着密切的相关性,进而演变和发展成分析金属材料成分的方法。此方法的缺点是操作不方便,同时受外界环境影响较大,分析金属材料成分时具有较低的准确度,目前运用较少。

2 最新研制的分析金属材料成分的方法

前几种传统的方法各有利弊,但在准确度上还有待于进一步提升,在此基础上,几种新的方法应运而生。

2.1 电感耦合等离子体质谱法

作为金属元素分析法,此方法具有相当高的灵敏度,主要用于定量测定各种微量元素,如测量金属材料中的各种稀土金属、难溶金属、贵金属和稀土金属等。

2.2 激光诱导等离子体光谱法

此方法目前刚刚兴起,具有简单的购置和装置,操作起来非常方便,能够同时测量金属材料中含有的多种元素,即满足了在线分析和测量所需,又使测量效率进一步提高,主要应用在不锈钢中微量元素的测量上。

2.3 电感耦合等离子原子发射光谱法

作为一种新型的分析方法,其原理是根据受激后金属元素所生成的电子跃迁,通过作用于谱线而有不同强度的表现,此测量方法灵敏度高、应用范围广。

2.4 石墨炉原子吸收法

作为一种新型原子吸收分析法,此方法操作简单快捷、分析速度快,主要应用于对航空材料中微量元素铅的测量,和常规测量结果相比较相差甚微。

3 金属材料分析方法的未来发展趋势

伴随着金属材料越来越广泛的应用,它具有越来越强的复杂性,所以采取简单便捷的方法来测量各种痕量元素就显得至关重要。传统方法由于受外界环境影响大、灵敏度差及操作复杂,已经逐渐被新型的分析方法所取代。而未来的发展趋势是,金属材料的分析方法会更加高精度、方便和快捷。

4 结语

随着社会经济文化的不断进步和发展,各行各业、各个领域对金属材料的需求也日益增加。本文详细介绍了金属材料的各种分析方法,同时对传统分析方法和新型分析方法两种不同方法的特点和性能进行了分析和比较,同时结合以往的研究经验,在现有金属材料分析方法的基础上,对未来发展趋势做了展望。

参考文献

[1] 聂月生.对金属材料室温拉伸试验影响因素的分析与探讨[J].广西质量监督导报,2008(9).

[2] 徐松.金属材料磨损失效及防护的探讨[J].现代经济信息,2010(1).

[3] 凌翎.金属材料拉伸试验的缺口效应[J].科技促进发展:应用版,2010(10).

高分子材料的分析方法范文第2篇

[关键词]材料分析与表征;创新实验项目;综合性;AP;MgCo2O4

材料结构表征技术是人们生产和科学研究的基础,是国家科技水平和综合国力的重要标志之一[1]。《材料分析与表征实验》是高等院校材料类专业中的一门重要专业基础课程,所涉及的材料分析方法多种多样,包括衍射分析、光谱分析、电子显微分析、电子能谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析、热分析等,覆盖了材料相关的各个领域、实用性强,最终目标是要对各种材料分析方法灵活应用以及对测试结果进行准确分析[2,3]。作为一门实践性非常强的课程,通过实验教学激发材料类学生学习专业知识的积极性,开拓专业视野,培养创新思维和意识,促使学生掌握不同材料结构、形貌、孔径等分析测试技术的功能、特点,在对材料进行分析表征时能够根据需要正确的选择分析测试方法,并能利用仪器设备地对材料组织结构进行分析表征,是“新工科”教学发展的必然趋势。但目前这门课程存在着偏理论、轻实验,多演示、少操作等不足。实验内容相对独立,缺少关联性既不能激发学生的学习兴趣,又不能培养学生运用仪器设备综合分析材料结构的能力。因此本论文依托校级大学生创新实验项目——MgCo2O4薄片材料的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能研究,以项目团队,从项目所研究的材料的应用性能出发,通过查阅文献,选择相应的材料分析表征方法,实际动手操作仪器,对所得实验数据进行分析,对比性能,从而再进一步优化材料制备工艺,如此反复测试优化调整,极大地增加了学生的实际动手能力、综合分析能力、团队合作意识,进一步巩固了“材料分析与表征实验”课程的知识。

1实验

1.1实验设计高氯酸铵(Ammoniumperchlorate,AP),是一种强氧化剂,具有有效含氧量高、气体生成量大、成本低等优点,是复合固体推进剂的主要成分[4]。复合固体推进剂则是作为导弹、火箭、空间飞行器等各类固体发动机的动力源。作为复合固体推进剂的主要成分,其热分解性能直接影响着其燃烧性能。可以通过添加少量的催化剂来大大降低AP的热分解温度,改善热分解性能,从而提高固体推进剂的燃烧性能[5-6]。二元金属氧化物MgCo2O4具有稳定的尖晶石结构、结构中存在大量的空隙,有利于离子的扩散和电子的传输,对AP热分解具有优异的催化性能。本文采用简单的共沉淀法制备MgCo2O4催化材料,采用衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积分析仪(BET)等现代测试手段对材料的结构、形貌和比表面及孔径分布进行分析与表征,并通过DSC测试分析研究了MgCo2O4纳米颗粒对AP热分解催化性能。通过综合结构、形貌等微观结构的分析表征,来分析研究MgCo2O4纳米颗粒对AP热分解催化性能,并从性能出发,不断优化其微观结构。如此反复测试优化调整,极大地增加学生的实际动手能力、综合分析能力。1.2实验内容1.2.1MgCo2O4薄片材料的制备以氯化钴和氯化镁为金属源,按其摩尔比为2︰1经去离子水溶解混合后,分别缓慢加入CTAB和氨水陈化1天后,经离心、洗涤、干燥后,将干燥样品进行五个阶段的退火处理。得到黑色粉末产物。1.2.2MgCo2O4催化材料的物相、形貌、孔径的表征采用X射线衍射仪(日本Rigaku公司D/MAX-3B型:CuKα辐射,λ=0.15405nm,2θ:10°~90°,电压40kV,扫描速度10°/min,0.02°/step。)对MgCo2O4进行物相分析,以确定其是否为尖晶石结构;采用透射电子显微镜(日本电子株式会社的JEM-2100(UHR)型,点分辨率0.1923nm,晶格分辨率0.14nm,放大倍率误差≤±10%,加速电压200kV),来分析样品的形貌;采用美国康塔公司的NOVE2200e氮吸附仪(工作温度77K,脱气温度:300℃,脱气时间:3h)进行BET比表面积与孔径结构测试,以分析比表面积和孔径结构对催化性能的影响。1.2.3催化材料用于AP热分解催化性能的研究采用北京恒久科学仪器厂HCT-3型微机差热天平进行样品的热分析研究。

2实验结果与分析

2.1MgCo2O4样品的物相分析X射线穿透力强,在磁场中的传播方向不受影响。样品在X射线的作用下会产生衍射现象,得到特定的衍射图谱。从衍射图谱中可获得材料的晶体结构、晶粒大小、点阵常数等信息。MgCo2O4样品以Mg、Co、O3种元素利用Jade软件进行物相标定和Origin绘图,如图1所示。从图中可以明显看出纳米MgCo2O4的所有特征峰的位置与尖晶石结构的MgCo2O4的标准衍射图谱卡片(PDF#23-1390)能够较好的吻合,根据三强线法可判断所制备的样品是纯相的MgCo2O4,衍射峰尖锐,表明其结晶性好。2.2MgCo2O4样品的形貌分析图2为MgCo2O4样品的TEM显微组织图像,图2(a)为低分辨率图像,图2(b)为高分辨率图像。透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope,缩写TEM),是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗,反之则亮度较亮。影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片等)上显示出来[7]。从图2(a)中可看出样品呈现为杂乱的片状相互堆叠在一起,从薄片的亮度来年,其厚度较薄,使其具有较高的比表面积。从图2(b)的高分辨率中可观察到明显的晶格条纹,表明样品具有良好的结晶性,这与前面的XRD表征分析相一致,其晶面间距为0.447nm,对应于(111)晶面距。2.3MgCo2O4样品的氮气脱/吸附分析供了较多的催化位点。多孔材料的孔径分布非常复杂,其计算分析模型有适用于介孔分布的Barrett-Joyner-Halenda(BJH)法和Dollimore-Hill(DH)法,有适用于微孔分布的有:Dubinin-Astakhov(DA)法,其适用于多峰分布微孔;Horvath-Kawazoe(HK)法其适用于裂缝状微孔(如活性炭、柱撑层状粘土等);Saito-Foley(SF)法其适用于孔截面呈椭圆状的微孔材料(如沸石分子筛等);密度泛函(DFT)法其适用于具有孔径单峰分布孔和多峰分布多级孔的各类微孔、介孔。因此根据MgCo2O4样品孔的尺寸、形状选择BJH计算模型,其结果如插图所示。从插图中可以看出样品的孔径主要集中在80nm左右。2.4MgCo2O4样品的催化性能分析材料的制备、结构与形貌的表征等都要为其应用服务,MgCo2O4样品对AP热分解的催化性能,通过DSC分析来研究。差示扫描量热法(DifferentialScanningCalorimeter,DSC)是一种热分析法,在程序控制温度下,测量输入到待测试样和参比物的功率差(如以热的形式)与温度的关系,其记录到的曲线称DSC曲线,它以样品吸热或放热的速率,即热流率为纵坐标,以温度T或时间t为横坐标,可以测定多种热力学和动力学参数,例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等[7]。将MgCo2O4材料按2%、5%、7%的质量比例与纯AP充分混合研磨后,称取10mg混合物于小坩埚中,从25~500℃进行差热分析,其结果如图4所示。从图中可以看出,纯AP的热分解过程主要分为三个阶段[10]:第一阶段是发生在243.47℃左右的吸热过程,对应为AP晶体从斜方晶系转变为立方晶系的晶型转变过程。第二阶段是在336.76℃左右,对应为AP的低温分解放热过程(LDT),生成部分中间产物。第三阶段是在471.15℃左右,对应AP的高温分解放热过程(HDT)。与纯AP相比较,加入MgCo2O4催化剂后,AP的热分解发生了明显的变化。曲线的晶型转变吸热峰均出现在同一位置,这表明AP的晶体相变没有受到钴酸镁催化剂的影响。而AP的低温分解温度和高温分解温度都发生显著的下降,特别是高温分解放热温度,且随着催化剂含量的不断升高,分解峰温度也随之降低,当催化剂含量到达7%时,高温分解峰温度已由纯AP的471.15℃下降到了276.5℃,其下降值为194.6℃,表明MgCo2O4材料对AP热分解具有良好的催化性能。

3实验结论

实验综合了XRD、TEM、氮脱吸附实验、DSC多种测试技术,以MgCo2O4纳米材料研究为例,分析了MgCo2O4纳米薄片的物相组成、微观结构、比表面积,探讨了其对AP热分解性能的影响。从XRD物相分析可知道,通过简单的共沉淀法成功地制备出具有纯相的尖晶石结构的MgCo2O4。其具有的薄片形状,为其催化性能提供了较大的比表面积、更多的催化位点,从而使MgCo2O4材料对AP具有非常好的催化性能,可使纯AP的高温分解温度降低了194.6℃,这将大大缩短固体推进剂的点火时间。本实验模式通过材料学专业的“材料分析与表征”必修实验课程为基础,在掌握了XRD、TEM、氮脱吸附实验、DSC等分析表征实验的基本原理,数据处理等知识后,由于这些仪器都属于大型仪器,台数较少,学生不可能在有限的时间内都进行操作实训,因此依托钴酸镁的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能研究的大学生创新实验项目,通过共沉淀法来制备MgCo2O4材料,通过XRD、TEM、氮脱吸附实验进行材料结构、形貌等表征,及采用DSC分析测试材料对AP热分解的催化性能。以获得优异的催化性能为目的,反复调整优化材料的制备工艺、再进行材料的XRD、TEM等表征。在这反复优化的实验过程中大大地增加了学生对材料分析表征的大型仪器的动手能力,培养了综合分析各种表征方法的能力。

4结语

高分子材料的分析方法范文第3篇

关键词:金属材料;成分分析;发展前景

前言

科技的不断进步,使得现代的金属分析手段逐渐的增多,并被广泛的应用于社会各个行业当中。这些金属材料被广泛的应用于社会当中的各个行业。随着科技技术的不断进步,使得社会发展对于金属材料的需求逐渐地提升。对于金属成分进行分析,能够准确地了解其中的内部构成,对于金属有更深层理解,为更复杂的金属研究提供依据。

1 新技术金属材料成分分析重要性

1.1 金属材料加工方法的合理选择

通过新技术对于金属材料的成分进行分析,能够合理选择金属材料的加工方法,并且对于金属的加工方式能够合理的选择方法,提升金属加工的效率。金属的加工过程是金属利用的重要方式,只有通过对金属材料进行成分分析才能够更好地了解其中存在的组成以及基本特性,保障金属加工采用正确的方式。

1.2 有利于安全合理的应用金属材料

对于金属材料的成分分析能够有效的对金属材料安全合理的应用。金属材料在现代的发展进程中有着重要的意义,对其成分的准确分析,能够有效的掌握金属材料的相关性能。社会生产力水平的逐渐提升,对于金属材料的应用应该通过加工来具体实现。对于金属成分有效的分析能够准确的定位金属的加工方式,使得加工过程更顺利。在实际的使用当中应该重视效益性的提升,在生产加工过程中重视其组成成分,并通过合理的方式进行加工,使得成本降低,促进社会金属行业的发展。但是由于金属种类逐渐增多,传统的金属分析方法已经不能够适应其发展,应该通过新型的分析技术进行金属成分分析,保证分析的精准度以及实用性[1]。

2 金属材料成分分析技术传统方法

2.1 滴定分析

滴定分析法是金属成分分析当中的传统分析方法,其在实际的使用当中,又被称之为容量分析法。在进行滴定分析过程中是将一种准确浓度的标准溶液滴加到被测试的溶剂当中,通过不断滴加,使得检测溶液与标准溶液发生化学反应。通过化学反应发生时的标准溶剂的滴加程度,获取一定的数值,通过这样的方式测算出被检测溶液的含量。这样的方式在实际的金属材料检测当中十分常见,并且具有一定的通用性。

2.2 分光光度

金属成分分析当中的分光光度法,是传统的金属成分分析当中最常见的方法。其基本的分析方式,是根据朗博比尔定律为分析基础的一种金属分析方式。其是在特定的范围,检测物质的特定波长或者一定范围的内光的吸光程度以及发光程度。其主要的检测仪器分为紫外分光光度计以及红外分光光度计。在光度计当中通过分光处理,并通过样本反映的结果检测吸光值,从而算出样本浓度。

2.3 原子吸收光谱

原子吸收光谱法同样是传统技术检测当中的重要检测步骤,其又被称之为原子吸收分光光度法,是通过原子蒸气特征辐射的元素进行定量的分析。在实际的金属成分分析当中具备一定的优势,具有选择性以及灵敏度高等特点,并且对于金属的检测精密度较高。缺点就是不能够进行多元素的同时分析,面对样本的复杂性还是存在一定的缺点。

2.4 X射线荧光光谱

X射线荧光光谱法同样是在进行金属分析当中的一种形式,其原理是在蒸汽状态下吸收特定的频率辐射。通过激发过程中运用光辐射的形式发射出特定的波长,并通过一系列的波长检测成分,按照相应的元素标准进行分析,从而得出元素的性质。这种方式实际应用当中,主要应用于高纯物质以及矿物的检测当中。

2.5 电分析法

电分析法是传统的一种形式,其在最初的使用当中被应用于电池中进行化学分析。其原理是通过电分解的方式,进行金属材料以及组成含量进行电性质关联性分析。这种方式的准确度相对较低,对于金属的探测不是很准确,在现代的实际应用当中已经很少使用[2]。

3 新方法在金属材料成分分析技术的应用

3.1 激光诱导等离子体光谱法

激光诱导等离子体光谱法是近代新出现的金属成分分析技术方法,其是一种原子光谱法,并且对于金属成分分析有着重要的作用。其相应的优点是装置简单,并且在实际的操作当中相对简便。这一方式能够进行不锈钢金属的检测,新方式在实际的检测当中有效地提升了对于金属检测的效率,满足了现代的金属在线检测的基本需求。

3.2 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是一项在实际的技术检测当中的重要方式,是一项针对无机元素以及同位元素进行分析与检测的技术手段。其发展的初期是二十世纪八十年代,具体形式是将电感耦合等离子体电离之后的特性与质谱法相结合,利用两者具备的优势进行金属成分的分析。在成分分析的过程中具有灵敏性高等特点,这种方法在具体的实施过程中主要被应用于稀有金属以及稀土金属的检测当中。由于这种方式的测试精准程度较高,但实际检测成本高成为制约其广泛应用的重要因素。因此,这种检测技术只能在稀缺金属的检测中进行应用。

3.3 石墨炉原子吸收法

石墨炉原子吸收法是利用石墨的材料制成化学容器,通过对于金属的分析通过运用电流进行石墨容器的加热,促进原子吸收。由于被检测的溶剂被全部的包含在石墨容器当中,减少了由于火焰加热产生的气体稀释,分析灵敏度得到了显著提升。由于这种方法的检测程度以及准确度较高,能够针对较少的金属物质进行直接分析,在金属成分检测领域有着重要的应用价值[3]。

4 金属材料成分分析技术的发展前景

随着科技技术水平的逐渐提升和发展,社会需求也随之逐渐提升。金属元素也逐渐的增多,更多的新型金属被研发。对于现代出现的金属元素,传统的成分分析方法已经不能够适应现代金属元素的检测需求。只有针对现代社会当中出现的新型金属物质进行分析,才能够适应我国社会的发展需要。新型金属成分分析技术的出现,极大地缓解了新型金属的检测问题,并且更加重视专业成分以及结构的分析。同时随着科技的发展,针对新型技术出现的仪器也逐渐的出现,使得新兴技术得到强有力的支持。

在社会的实际发展进程中,金属材料相应的分析方法逐渐的呈现准确以及高效的形式发展。同时对于未来的发展,新型技术也应该进行逐渐的更新,并且相关人才也应该掌握金属成分分析的新型技术手段,使得测量技术更加地灵敏以及准确。

5 结束语

综上所述,金属材料在进行成分分析的过程中,对于金属材料的方式的选择有着重要的意义。同时对于金属材料的准确分析能够保障金属在实际的使用当中具有重要的优势。文章针对传统的技术方式以及新型的技术方式的进行分析,在提升金属成分分析的技术的同时,重视金属材料在现代社会当中的具体应用。并且应该在金属分析当中重视金属的使用效率,促进我国社会主义市场经济的发展。

参考文献

[1]薛广鹏.浅析金属材料的分析方法[J].科技资讯,2012,11(25):184-186.

[2]刘欣.分析国内航空金属材料成分分析技术现状及发展[J].化学工程与装备,2013,12(07):142-143.

高分子材料的分析方法范文第4篇

关键词:高分子材料;加工成型技术;创新;发展

现阶段,随着我国科学技术的快速发展,使得各个行业在材料使用过程中有了更高的要求,而高分子材料作为一种新型材料,具有较高的使用率,在各行各业中有着较高的价值[1]。基于此,本文就对高分子材料加工成型技术的原理进行探究,并阐述高分子材料加工成型技术的类型,以期提高高分子材料的使用效率。

1高分子材料成型的原理分析

高分子材料,又稱之为聚合物材料,主要是由高分子化合物和其他添加剂组成的一种新型材料,具有运输方便、能量传递高等众多优点,所以在各行各业中被广泛使用[2]。一般情况下,高分子材料的制作过程是由多种化工单元组成的,包含多个化工单元,只有各个化工单元操作流程规范,才可以将高分子材料加工而成。高分子材料在加工过程最重要的一个环节就是聚合过程,此过程中经常会面临传热和传质两部分,且具有升温速度快、反应速度强等特点,所以相关人员在聚合反应过程中就要对高分子材料进行降解和碳化工作,保证高分子材料的顺利成型,并将聚合反应中多余的热量全部除去,从而实现高分子材料成型。

2高分子材料加工成型技术的主要类型分析

2.1高分子材料吹塑成型技术分析

高分子材料吹塑成型技术主要是指:相关人员将原本的热熔型制品在气体压力作用下,加工成为具有中空形状的产品,是我国高分子材料加工成型工作中最常使用的技术[3]。此种技术在使用过程中具有操作简单、处理模式简单、吹塑成型效果好等众多优点,具体主要体现在以下两个方面:一方面,高分子材料吹塑成型技术具有较高的成型率,所以可以对各种材料进行加工,制作成所需产品。另一方面,高分子材料吹塑成型技术所使用的成本较低,相关人员在加工中只需要根据所需要加工的材料选择出其所用使用的吹塑成型技术,所以即使是形状较为复杂的产品,也可以进行加工。

2.2高分子材料注塑成型技术分析

注塑成型技术是高分子材料加工成型技术的一种,最常使用在一些结构复杂的塑料产品加工中,此种加工方法具有使用范围广、产品精度高、生产品种多等众多优点,所有在高分子材料加工成型过程中经常被使用,具有重要的意义[4]。

2.3高分子材料挤出成型技术分析

高分子材料挤出成型技术主要是指:相关人员在对高分子材料加工过程中借助螺杆,对高分子材料进行挤压工作,具体主要包含高分子材料加料、高分子材料定性、高分子材料塑化等多个环节,通过此种加工方法所加工出的产品,具有整体美观的优点,从而提高成品质量。

2.4高分子材料塑料激光加工成型技术分析

随着我国科学技术的快速发展,使得激光行业发展迅猛,在高分子材料加工中被广泛应用。高分子材料塑料激光加工成型技术主要是指:相关人员通过高聚光的激光灯,让其垂直照射在地面的塑料模板上,进而加工出所需要产品。由于高分子材料本身不具有吸收激光能力,所以,相关人员在使用此种技术过程中,需要在高分子材料上涂抹一层特定材料,然后再进行加工,从而保证高分子材料能够对激光充分吸收,保证产品加工质量。

2.5高分子材料半结晶状态下的塑料激光成型技术

高分子材料半结晶状态下的塑料激光成型技术与塑料激光加工成型技术有着一定的相似性,此种技术的主要原理是让高分子材料对激光能量进行吸收,然后将材料改造成所需要的形状,需要注意的是,相关人员在使用此种技术时需要将温度控制在一个固定的范围内,保证高分子材料在结晶溶解过程中所产生的温度低于原本高分子材料表面的温度,并保证高分子材料的拉伸度、强度等方面性能符合要求,从而实现高分子材料产品加工目标。

2.6高分子材料激光烧结技术分析

高分子材料激光烧结技术是最近几年发明出来的一项新技术,此技术在使用过程中需要借助CAD制图软件,相关人员需要通过CAD制图软件对高分子材料进行加工,并在高分子材料加工前对产品模具成本进行准确预算,保证模具成本合理。因此,高分子材料激光烧结技术具有节约成本、环保节能、加工效率高等优点,是目前高分子材料加工中最常使用的技术,并具有广泛的前景。

3总结语

总而言之,在高分子材料应用范围不断扩大的情况,对高分子材料加工成型技术有了更高的需求。因此,在此种情况下,相关人员就需要提高对高分子材料的重视,并对高分子加工成型技术进行总结,选择针对性的加工成型技术方法进行高分子材料加工作业,从而保证高分子材料使用效率,促进高分子材料行业快速发展。

参考文献: 

[1]瞿金平,张桂珍.高分子材料加工成型技术创新与发展[C].2014:1-1. 

[2]梁洁珍.高分子材料加工成型技术创新与发展[J].化工设计通讯,2017,43(5):65,74. 

[3]高奇,吴宇杰,徐明伟等.浅析高分子材料成型加工技术的进展[J].南方农机,2017,48(3):118. 

高分子材料的分析方法范文第5篇

关键词:应用型本科 高分子课程 考核方法

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0197-01

应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师,既要具有较强的专业基础理论知识,又能够解决生产实际中的具体技术问题。而在培养过程中,专业基础课和专业课起到了从书本的理论到实际应用的过渡。因此,应用型本科院校在这类课程的设置上减少了理论课的课时,增加实验和实践课的课时[1-4]。而在教学过程中,我们发现学生往往不能将理论与实践相结合,对于理论的掌握也往往通过死记硬背的方式,对于实验和实践中出现的问题也不太会分析解决。究其原因,目前评价学生学习的好坏主要是通过考试成绩来判定,而考核形式单一,笔试为主,这就使得学生的学习也常常以成绩为导向,以考试为目标,考试之外的东西他们很少去关心思考。因此,在应用型本科人才的培养过程中,对于专业课和专业基础课的考核方法、考核体系的改革势在必行。该文以笔者在实际教学工作中在高分子系列课程上的一些教学思考提出了一些改革措施。

1 构建包括基本理论、基本知识在内的基础理论考核系统

高分子是材料科学与工程专业知识体系构建的一个重要方向,主要由高分子化学、高分子物理、高分子材料检测、聚合物成型加工、高分子材料等构成了这个专业方向的主要的专业课与专业基础课。这些课程讲述的内容实现了从小分子变成实际使用的高分子材料的过程,如图1所示。其中高分子化学是讲述从单体变为高聚物的聚合过程,而高分子物理是讲述高聚物的结构与性能,聚合物成型加工是讲述从聚合物变为材料的成型加工过程,高分子材料是讲述高分子制品的应用,高分子材料检测是讲述高分子材料的性能检测。

对高分子化学、高分子物理、高分子材料、高分子材料检测、聚合物成型加工等系列课程中的基本理论、基础知识内容,在原有闭卷考核方式的基础上,建立涵盖系列课程知识的试题库,题型包含:基本概念的名词解释和填空、基本理论的比较和是非判断、基于基本知识的简答和计算。相关课程的老师根据自己课程的需要,选择考核试题,注重考查学生对高分子知识体系关联性的理解。

2 构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统

在教学过程中注重教学内容的变革,积极推行案例教学、专题性教学、研究性学习,积极开展观摩教学与评教活动,并构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统,建立案例分析试题库,让学生用已有的基本理论和基本知识来分析实际案例。例如,如何制备既具有弹性,又具有一定强度的尼龙纤维?首先涉及的知识是聚合物成型加工中的尼龙纤维的制备方法,尼龙纤维可以通过湿法纺丝来实现,这样学生可以加深对湿法纺丝的过程的了解;其次如何实现材料的高强度,这就可以从高分子物理里面的聚合物的聚集态分析,具有结晶、取向等状态的高聚物的力学强度较好,因此要想纤维具有高强度就必须通过一定的方式使其结晶或取向,而结晶和取向两者之间又是相互影响的,取向会促进结晶,因此在成型加工过程中需要通过一定的方式使其取向,这又回到成型加工的过程中,通过定向拉伸的方法使其取向;最后要使纤维具有一定的弹性,这就需要使纤维能在一定程度解取向,恢复高分子的弹性,而解取向的方法可以利用热处理来实现,这就要求增加材料制备的后处理过程。总之,通过这样以实际工程问题的理论分析为主的考题,使学生建立基本理论和实际应用的联系,深入理解相关课程理论知识间的关联。

3 建立实际问题解决能力考核系统

建立以能力培养为目标的考核体系,改单一的试卷考核方式为大作业、小论文、课题答辩等多种考核方式,改一次性课程终结考核为过程监测考核、理论和实践动手综合考核。通过目前科学和工程上存在的问题,考核学生解决实际问题的能力,并将相关的问题贯穿相关的专业基础课、专业课和实践课程的教学与考核中。例如,实际高分子材料制备中的问题可以在高分子物理中作为案例分析题;经过分析后的问题又可以在聚合物加工工艺中做为一个大作业,让学生自己提出解决方案,并给出评分;然后在实践课上让学生完成此方案,并在实现的过程中学会利用已有的知识对方案做出优化和调整,给出实践课的评分;最后通过高分子材料检测课程分析材料的结构与性能。

4 结语

考核方法是课程建设的重要组成部分,是评价学生学习以及能力的最直接的方法,也是对教学效果最直接的评价方法。因此在课程改革过程中,考核方式的改革成为推动课程建设,实现应用型本科院校的培养目标必不可缺少的环节,在应用型本科院校工程类专业上有着很好的推广价值。

参考文献

[1] 胡小红,王淮庆,郝凌云,等.应用型本科院校材料科学与工程专业材料物理课程教学中的几点思考[J].金陵科技学院学报,2010,29(6):39-42.

[2] 陈晓宇,郝凌云,胡小红.“情景”教学法在高分子材料检测课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2013(32):118.