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材料學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)面比較廣,主要就業(yè)方向包括計(jì)算機(jī)、金融、教育和科技咨詢等領(lǐng)域。材料專業(yè)的畢業(yè)生可以從事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、醫(yī)用材料、新型建筑材料、電子電器、汽車、航空航天、貿(mào)易等工作,還可以進(jìn)入研究院所、高等院校和海關(guān)、商檢等部門工作。
材料學(xué)專業(yè)的分類
通常來(lái)講,材料分為高分子、無(wú)機(jī)非金屬、金屬三大種類。從學(xué)科的角度來(lái)講,不同的學(xué)校所開(kāi)設(shè)的材料學(xué)專業(yè)也不相同。除了傳統(tǒng)意義上的材料科學(xué)專業(yè)、有機(jī)高分子材料專業(yè)、無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)、金屬材料專業(yè)之外,一些學(xué)校還增設(shè)了高分子復(fù)合材料專業(yè)、機(jī)械材料專業(yè)等。以北京航空航天大學(xué)的材料科學(xué)與工程學(xué)院為例,材料科學(xué)與工程學(xué)科為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,下設(shè)材料科學(xué)系、材料物理與化學(xué)系、材料加工工程與自動(dòng)化系、高分子及復(fù)合材料系等。
材料學(xué)專業(yè)就業(yè)知多少
從就業(yè)角度來(lái)講,金屬材料專業(yè)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,應(yīng)用面廣,就業(yè)面也相對(duì)較廣。復(fù)合材料因?yàn)椴┎杀婇L(zhǎng),在性能上結(jié)合了各種材料的優(yōu)勢(shì),作為一種新型材料廣泛應(yīng)用于生物、航天領(lǐng)域,就業(yè)前景也很好。
總體就業(yè)前景分析
其一,材料學(xué)專業(yè)性強(qiáng),受國(guó)家重視,高技術(shù)人才供不應(yīng)求?,F(xiàn)代材料學(xué)科更注重研究各類材料及它們之間相互滲透的交叉性和綜合性特點(diǎn)。經(jīng)歷近半個(gè)世紀(jì)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)相關(guān)機(jī)制的探索和認(rèn)識(shí),材料學(xué)研究的范圍得到巨大拓展,一些具有特殊功能的材料日益受到重視并快速發(fā)展,也為材料學(xué)的發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇和空間。這就需要有一定專業(yè)知識(shí)的人才投入到科研工作中,攀登材料科學(xué)的高峰。
其二,隨著時(shí)代的進(jìn)步,新型材料運(yùn)用更加廣泛,現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展也需要很多新型材料的支持。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前及未來(lái)發(fā)展的實(shí)際情況,材料學(xué)專業(yè)人才在各個(gè)行業(yè)需求量的增加為此專業(yè)的學(xué)生提供了很好的就業(yè)機(jī)會(huì)。
研究生階段課題方向的選擇很重要
據(jù)中國(guó)科學(xué)院學(xué)高分子材料專業(yè)研究生的王芬(化名)同學(xué)介紹,全班40個(gè)人,男多女少。雖然傳統(tǒng)意義上是要去中石油、中海油等對(duì)口單位,但目前她投簡(jiǎn)歷的對(duì)象主要是民營(yíng)企業(yè),這些企業(yè)對(duì)研究方向沒(méi)有特別硬性的規(guī)定。
找工作的這段時(shí)間以來(lái),王芬覺(jué)得材料學(xué)所有的專業(yè)中,金屬材料學(xué)專業(yè)的就業(yè)面還比較寬。找工作時(shí),用人單位會(huì)看重求職者的教育背景、研究方向以及課題方向,尤其當(dāng)面試崗位是專職科研人員時(shí),單位對(duì)專業(yè)方面的考量會(huì)針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)提出,因此研究生階段的課題選擇非常重要。她建議大家認(rèn)真對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)。
腳踏實(shí)地的研究精神不可少
航天某院工作人員高女士建議,在學(xué)校期間,材料學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該扎實(shí)學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。她認(rèn)為專業(yè)理論基礎(chǔ)扎實(shí)與否,一方面決定了就業(yè)面的寬窄,更重要的是決定了未來(lái)工作發(fā)展?jié)摿Υ笮?。因?yàn)榇蠹耶厴I(yè)后的工作與生活是比較忙碌的,很少再有機(jī)會(huì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)。
以高女士的就業(yè)經(jīng)歷為例,她認(rèn)為就業(yè)前應(yīng)該事先做好以下準(zhǔn)備:充分利用師兄師姐的經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷了解可能的工作方向,了解具體工作單位及崗位情況;面試前一定先盡可能了解面試的單位及崗位需求,做到有的放矢。
據(jù)哈爾濱玻璃鋼研究院人事部一名負(fù)責(zé)人介紹,材料學(xué)專業(yè)的學(xué)生,要具備適應(yīng)艱苦的工作條件的素質(zhì),因?yàn)樽鰪?fù)合材料研究工作要經(jīng)常去實(shí)驗(yàn)室,更重要的是搞科研一定要坐得下來(lái),能夠經(jīng)得起反復(fù)失敗和挫折的考驗(yàn)。
此外,在面試中,還應(yīng)該積極鍛煉個(gè)人表達(dá)能力,為自己增光。
走進(jìn)材料學(xué)專業(yè)
高分子材料——性能優(yōu)異,不可替代
高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工特點(diǎn),使其具有不可取代的優(yōu)異性能,廣泛用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。很多天然材料通常是高分子材料組成的,如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學(xué)纖維、塑料和橡膠等也是如此。然而,一些高分子材料會(huì)含有毒性,使用、實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意。
中科院高分子材料學(xué)研究方向的研究生王芬(化名)說(shuō):“我在本科時(shí)讀的是無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué),在研究生時(shí)根據(jù)導(dǎo)師的研究方向,選擇了高分子材料學(xué),即有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料學(xué),重點(diǎn)研究塑料、橡膠等,應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中,為鉆井平臺(tái)進(jìn)行驅(qū)油。平日里我們大部分時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室度過(guò),研究對(duì)象為甲醛、乙醇、乙烷等化學(xué)物質(zhì),一些化學(xué)物質(zhì)如甲醛會(huì)有毒性,因此要做好防毒設(shè)施?!?/p>
無(wú)機(jī)非金屬材料——基礎(chǔ)學(xué)科,必不可少
無(wú)機(jī)非金屬材料是與有機(jī)高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一,主要研究建筑、水泥、陶瓷、玻璃等材料。目前比較受到關(guān)注的納米材料也屬于無(wú)機(jī)非金屬行列。
無(wú)機(jī)非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,通常把它們分為普通的(傳統(tǒng)的)和先進(jìn)的(新型的)無(wú)機(jī)非金屬材料兩大類。新型無(wú)機(jī)非金屬材料是20世紀(jì)中期以后發(fā)展起來(lái)的,具有特殊性能和用途的材料。它們是現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國(guó)防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料有水泥、 玻璃、 陶瓷等。
【關(guān)鍵詞】高分子;化學(xué);發(fā)展;方向
中圖分類號(hào): F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
我國(guó)高分子化學(xué)一直都是我國(guó)發(fā)展的重點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)非常有幫助,高分子化學(xué)是高分子材料的研究基礎(chǔ),已經(jīng)涉及到了機(jī)械行業(yè),建筑行業(yè)等多個(gè)行業(yè),因此發(fā)展高分子化學(xué)對(duì)于我國(guó)高分子材料行業(yè)是非常有幫助的。
二、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況和應(yīng)用范圍
自從20世紀(jì)到現(xiàn)在,隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài),科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長(zhǎng),人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過(guò)程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長(zhǎng)速度。新型的材料,特別表現(xiàn)在合成材料,在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)恿υ慈?/p>
相對(duì)分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對(duì)分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會(huì),人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開(kāi)發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來(lái)滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來(lái),如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡(jiǎn)單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí),能通過(guò)化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對(duì)外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹(shù)脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計(jì),在今后很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過(guò)某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)。可以說(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用,往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)在人人離不開(kāi)高分子材料,家家離不開(kāi)高分子材料,處處離不開(kāi)高分子材料,是一點(diǎn)也不過(guò)分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開(kāi)發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過(guò)不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開(kāi)發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬(wàn)能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹(shù)脂等都是高分子產(chǎn)品。
五、高分子化學(xué)的發(fā)展方向
1、使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市,天空中都會(huì)飄著非常濃郁的黑煙,對(duì)人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色,在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒(méi)有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒(méi)有污染方面,我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對(duì)的減少污染源。現(xiàn)在的情況表明,化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個(gè)方面的性質(zhì),可以對(duì)綠色使用材料進(jìn)行研究,也可以繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成惡化。例如:在研制的過(guò)程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對(duì)環(huán)境造成影響的主要元兇,若長(zhǎng)期的進(jìn)行排放,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對(duì)石油具有很強(qiáng)的依賴性,眾所周知,石油是經(jīng)過(guò)地球非常漫長(zhǎng)孕育才出現(xiàn)的,另外,石油也是現(xiàn)如今人類社會(huì)非常重要的能源,石油資源現(xiàn)在正在快速的減少,而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充,所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對(duì)物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制,也許這種物質(zhì)就會(huì)滿足一些行業(yè)的使用要求,當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時(shí)候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以,在對(duì)材料進(jìn)行配置的時(shí)候就會(huì)減少對(duì)不可再生資源的依賴程度,并對(duì)使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào),這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域?,F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對(duì)天然高分子進(jìn)行利用,這其中也應(yīng)該包含對(duì)無(wú)機(jī)高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料,主要因?yàn)樵又幸蕴紴橹饕?,其中還含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機(jī)高分子。無(wú)機(jī)高分子是因?yàn)橹麈溕系慕M成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷,大約有40~50種元素可以成為長(zhǎng)鏈分子。現(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無(wú)機(jī)高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過(guò)重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多,所以,化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個(gè)受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中,像納米量級(jí)的片層當(dāng)中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個(gè)比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列,之后產(chǎn)生單體聚合,聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制,這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會(huì)在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義?;瘜W(xué)的研究對(duì)象基本都是納米量級(jí)的分子和原子,但是因?yàn)闆](méi)有精細(xì)的方式,沒(méi)有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現(xiàn)如今很難做到對(duì)分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),使化學(xué)的合成讓人感覺(jué)非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式,通過(guò)納米技術(shù)對(duì)分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制,達(dá)到對(duì)高分子各級(jí)結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線
20世紀(jì)的人類社會(huì)是以合成材料為標(biāo)志的,在21世紀(jì)人類社會(huì)的標(biāo)志將會(huì)是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時(shí)期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化,有意識(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施,這就是智能材料的基本定義?,F(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征,簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以對(duì)外場(chǎng)具有反應(yīng)。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,高分子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了非常不錯(cuò)的方向,在很多方面都有非常廣闊的運(yùn)用,目前高分子化學(xué)會(huì)朝著綠色以及環(huán)保方面進(jìn)行發(fā)展,隨著高分子化學(xué)不斷取得突破,未來(lái)使用高分子材料的前景會(huì)更加的廣闊。
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關(guān)鍵詞:高分子材料;抗靜電技術(shù);應(yīng)用
前言
現(xiàn)階段,高分子材料在很多行業(yè)中得到應(yīng)用,是一種非常關(guān)鍵的材料。高分子材料的靜電問(wèn)題是人們十分關(guān)心的,好多學(xué)者開(kāi)展了關(guān)于高分子材料抗靜電技術(shù)的研究。筆者首先介紹了高分子材料抗靜電技術(shù),接下來(lái)探討了抗靜電高分子材料的應(yīng)用情況。
1 高分子材料抗靜電技術(shù)
目前,比較常見(jiàn)的高分子材料抗靜電技術(shù)主要有三種,分別如下:
1.1 添加抗靜電劑
為高分子材料添加抗靜電劑是一種十分常用的技術(shù),這種技術(shù)的主要作用是為高分子材料提供一個(gè)導(dǎo)電層,從而降低高分子材料表面的電阻率。在這種情況之下,當(dāng)出現(xiàn)靜電荷時(shí),靜電荷在高分子材料表面停留的時(shí)間也就是縮短。與此同時(shí),在靜電劑的作用之下,原有高分子材料的表面度也會(huì)得到一定的增強(qiáng),這樣摩擦作用也就得到而來(lái)減弱。一般來(lái)講,抗靜電劑主要有三種類型,第一種是陽(yáng)離子型,第二種是陰離子型,第三種是非離子型。就第一種抗靜電劑而言,它不具有較強(qiáng)的耐熱性,但是它的抗靜電能力比較強(qiáng)。就第二種抗靜電劑而言,它不旦具有較強(qiáng)的抗靜電能力,還具有較強(qiáng)的耐熱性。但是,該種抗靜電劑的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在:無(wú)法和樹(shù)脂較好的融合到一起。就第三種抗靜電劑而言,它的存在解決了前兩種抗靜電劑在使用中的問(wèn)題。此外,該種抗靜電劑對(duì)于原來(lái)高分子材料的影響相對(duì)較小,不會(huì)改變?cè)牧系奈锢硇阅?。然而,非離子型的抗靜電劑也存在一定的不足之處,主要體現(xiàn)在使用量相對(duì)較大。目前,在向高分子材料添加抗靜電劑時(shí),一般都會(huì)講上述三種不同的抗靜電劑融合到一起。
為高分子材料添加抗o電劑的方式有很多,比較常見(jiàn)方式是外涂,具體包括浸涂、刷涂以及噴涂等。外涂方式的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在在:比較容易產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象,從而減弱高分子材料的抗靜電能力?,F(xiàn)階段,人們?cè)絹?lái)越重視內(nèi)加的方式。具體來(lái)講,就是將抗靜電劑和樹(shù)脂配料混合到一起,從而為高分子材料提供抗靜電的表層。和外涂的方式相比,內(nèi)加的方式可以為高分子材料提供時(shí)間更長(zhǎng)的抗靜電保護(hù)層。而且,在抗靜電劑的作用之下,材料的表面平滑性也會(huì)得到一定的增強(qiáng)。
1.2 與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子共混
在使用該種技術(shù)時(shí),主要借助的是導(dǎo)電型高分子材料的抗靜電能力。然而,導(dǎo)電性高分子材料的具有一定的劣勢(shì),那就是穩(wěn)定性不是很好,而且不是很容易成型。因此,在利用導(dǎo)電型高分子材料時(shí),一般都不會(huì)單獨(dú)使用,會(huì)將該種材料和一些基體高分子結(jié)合到一起,從而得到復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料。目前,獲得復(fù)合型高分子導(dǎo)電型材料的方式主要有兩種,第一種是機(jī)械法,第二種則是化學(xué)法。
在制備復(fù)合型高分子導(dǎo)電型材料時(shí),如果選擇機(jī)械方式,具體就是將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料和基體高分子材料結(jié)合到一起。在制備過(guò)程中,將導(dǎo)電填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在2%和3%之間,這樣就可以使得高分子材料具有一定的抗靜電能力。如果選擇化學(xué)制備的方式,具體方式就是在微觀尺度將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料和基體高分子材料混合到一起。在制備過(guò)程中,需要借助于一些氧化劑的作用,如氯化鐵等。
1.3 添加導(dǎo)電填料
該技術(shù)的基本原理就是將無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料融入高分子材料中。目前,添加導(dǎo)電填料的抗靜電方式已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。如:在炭黑中加入一定的石墨和碳纖維;在金屬中加入一定的金屬粉末和不銹鋼云母等。添加導(dǎo)電填料方式的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:第一,成本投入相對(duì)較低;第二,穩(wěn)定性相對(duì)比較好。該技術(shù)也存在一定的劣勢(shì),主要體現(xiàn)在:最終得到的抗靜電高分子材料是黑色的,從而影響了材料的可調(diào)性。
2 抗靜電高分子材料的應(yīng)用
現(xiàn)階段,抗靜電高分子材料在很多領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,下面簡(jiǎn)單介紹一下:
2.1 聚烯烴類抗靜電塑料的應(yīng)用
聚烯烴類塑料就是一種比較典型的抗靜電材料。為了使得聚烯烴類塑料具有一定的抗靜電能力,最為常用的方式就是為其添加一定的抗靜電劑。具體如下:可以在PE塑料中加入一定的羥乙基脂肪胺類抗靜電劑,這樣具有了抗靜電行的PE塑料就可以使用在電子元件中,也可以作為包裝薄膜。研究人員通過(guò)一系列的研究發(fā)現(xiàn),如果將PE塑料中抗靜電劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3%,或者是1%,具體類別是HZ-1,那么PE塑料的抗靜電性能也就相對(duì)較強(qiáng)。
2.2 聚氯乙烯抗靜電塑料的應(yīng)用
軟質(zhì)聚氯乙烯本身就有一定的抗靜電能力,然而硬質(zhì)聚氯乙烯自身則不具有抗靜電能力。因此,需要通過(guò)一定的操作對(duì)硬質(zhì)聚氯乙烯進(jìn)行防靜電處理。在研究人員的努力之下,目前已經(jīng)存在了很多的防靜電處理技術(shù)。當(dāng)處理對(duì)象是硬質(zhì)聚氯乙烯材料時(shí),比較常用的方式是添加導(dǎo)電填料。
2.3 ABS抗靜電工程塑料的應(yīng)用
為了使得ABS工程塑料具有一定的抗靜電能力,比較常見(jiàn)的方式是為其添加表面活性相對(duì)比較強(qiáng)的抗靜電劑,有時(shí)也可以使用一定的復(fù)配抗靜電劑。目前,ABS抗靜電工程塑料的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛,主要應(yīng)用在了一些設(shè)備的外殼中,如儀器儀表以及錄音機(jī)等。此外,ABS抗靜電工程塑料也被使用在了高壓電纜中。
3 結(jié)語(yǔ)
21世紀(jì)是一個(gè)全新的時(shí)代,在新的時(shí)代背景下,高分子材料得到非常廣泛的應(yīng)用。在使用過(guò)程中,高分子材料的抗靜電能力是非常值得研究的問(wèn)題。在本次研究中,筆者主要探討了高分子材料抗靜電技術(shù),希望可以為相關(guān)人員提供一定的參考。
參考文獻(xiàn)
[1]杜仕國(guó).高分子材料的抗靜電技術(shù)與應(yīng)用[J].材料導(dǎo)報(bào),1994,04:58-61+57.
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[3]曾化雨.高分子材料抗靜電技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].化工管理,2013,10:98.
[4]陳國(guó)華,翁文桂.高分子材料抗靜電技術(shù)[J].塑料,2000,04:31-34+52.
[5]許祥.兩親分子設(shè)計(jì)在抗靜電聚烯烴材料與防水抗菌紙中的應(yīng)用[D].華東理工大學(xué),2012.
關(guān)鍵字:高分子材料;材料應(yīng)用;生活應(yīng)用
引 言:
材料是科學(xué)與工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。一種新材料的出現(xiàn),能為社會(huì)文明帶來(lái)巨大的變化,給新技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)劃時(shí)代的突破。材料已當(dāng)之無(wú)愧的成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱之一。高分子材料科學(xué)已經(jīng)和金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料并駕齊驅(qū),在國(guó)際上被列為一級(jí)學(xué)科。高分子材料的功能很多,而且應(yīng)用十分廣泛。
一、高分子材料的定義及特性
1. 高分子材料是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料,高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料,包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料,由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。
2.高分子材料的結(jié)構(gòu)特性
高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個(gè)高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài),所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況,統(tǒng)稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。
3.高分子材料按來(lái)源分類
高分子材料按來(lái)源分,可分為天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的,如各種塑料,合成橡膠,合成纖維、涂料與粘接劑等。
二、生活中的高分子材料的應(yīng)用
生活中的高分子材料很多,如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。其中塑料產(chǎn)量最大,主要用于包裝材料、結(jié)構(gòu)材料、建筑材料以及交通運(yùn)輸材料;橡膠的主要用途為制造輪胎;纖維的主要用途為衣著用料。此外結(jié)構(gòu)高分子還包括工程塑料、耐高溫高分子以及液晶高分子等。
(一)、塑料
塑料是一種合成高分子材料,又可稱為高分子或巨分子,也是一般所俗稱的塑料或樹(shù)脂,是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料,由合成樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等品種,因?yàn)楫a(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低,被稱為“通用塑料”,主要用于日常生活用品、包裝材料和一般零件。它的主要成分是合成樹(shù)脂。
1. 塑料的優(yōu)點(diǎn):
a)易于加工、易于制造、易于成型。b)可根據(jù)需要隨意著色,或制成透明制品。c)可制做輕質(zhì)高強(qiáng)度的產(chǎn)品。d)不生銹、不易腐蝕。e)不易傳熱、保溫性能好。f)既能制做導(dǎo)電部件,又能制作絕緣產(chǎn)品。塑料本身是很好的絕緣物質(zhì),目前可以說(shuō)g)減震、消音性能優(yōu)良,透光性好。h)產(chǎn)品制造成本低。
2.塑料的缺點(diǎn)
a)回收利用廢棄塑料時(shí),分類十分困難,而且經(jīng)濟(jì)上也不合算。
b)塑料容易燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。
c)塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的,石油資源是有限的。
d)耐久性差,易老化。
3.塑料的應(yīng)用。
塑料制品在生活中的應(yīng)用十分廣泛。塑料應(yīng)用按使用目的分有通用塑料、工程塑料、加纖塑料、合金塑料、降解塑料、納米塑料、功能塑料等。例如透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹(shù)脂材料,可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板,也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件,形成了四扇“頂窗”,每扇窗都可單獨(dú)打開(kāi)和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件,形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置,在“頂窗”打開(kāi)后用來(lái)調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu),組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。
(二)、纖維素
纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物,占植物界碳含量的50%以上。纖維素是存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中,含量都很高。
纖維素的用途:棉麻纖維大量用于紡織;木材、稻草、麥秸、蔗渣等用于造紙;制造硝酸纖維:火棉(含N量較高,制無(wú)煙火藥)、膠棉(含N量較低,制賽璐珞和油漆);制造醋酸纖維:不易著火,用于制膠片;制造粘膠纖維(NaOH、CS2處理后所得,長(zhǎng)纖維稱人造絲,短纖維稱人造棉);膳食纖維:第七種營(yíng)養(yǎng)成分,有利于消化。
(三)、建筑涂料
建筑涂料是一種專供建筑工程裝飾用的涂料,它在涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中是產(chǎn)量最大的一類品種。建筑涂料是以各種合成樹(shù)脂為主要成膜物, 添加顏料、填料、各種助劑調(diào)配而成。具有保護(hù)作用、裝飾作用或特殊作用。
下面簡(jiǎn)要介紹幾種涂料。
1. 丙烯酸樹(shù)脂
丙烯酸樹(shù)脂是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體在引發(fā)劑的作用下,通過(guò)加聚反應(yīng)生成的聚丙烯酸樹(shù)脂及與其他烯類單體如苯乙烯、乙酸乙烯等共聚生成的共聚物樹(shù)脂。
日前,在整個(gè)涂料工業(yè)中,乙烯類單體(尤其是丙烯酸酯單體)合成的樹(shù)脂涂料比例不斷增大。究其原因,首先是這類產(chǎn)品的原料是石油化工產(chǎn)品,資源豐富,價(jià)格低廉。其次是聚丙烯酸酪樹(shù)脂及其共聚物樹(shù)脂具有極好的耐光、耐候性,在戶外紫外光照射下不易分解或變黃,能長(zhǎng)久保持原有的光澤和色澤;耐熱性好,在170℃下不分解,不變色,甚至在230℃左右或更高溫度下仍不變色;樹(shù)脂色澤淺,透明;有很好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗滌劑等化學(xué)品的拈污及腐蝕性能;極好的柔韌性和最低的顏料反應(yīng)性。聚丙烯酸釀樹(shù)脂及其共聚物樹(shù)脂與混凝土具有很好的附著性能,涂裝后,具有預(yù)防混凝土性能降低,在一定程度上能增強(qiáng)建筑物的防水性能,因此而成為目前建筑外用涂料及高級(jí)內(nèi)用涂料的最重要的基料之一。
2.聚氨基甲酸酯樹(shù)脂
在分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯重復(fù)鏈節(jié)的高分子化合物稱為聚氨基甲酸酯樹(shù)脂,簡(jiǎn)稱聚氨酪。它由異氰酸酯單體和含活潑氫的化合物“逐步聚合”而成。
由于聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中存在大量的極性鍵合,以及分子間穩(wěn)定的氫鍵,因此使聚氨酯涂料具有許多優(yōu)異的性能,尤其是物理機(jī)械性能好,涂膜堅(jiān)硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強(qiáng),優(yōu)良的耐高、低溫性能,耐腐蝕性優(yōu)異,良好的電性能,施工不受季節(jié)限制,與多種合成樹(shù)脂混灣性優(yōu)良,可制備各種性能不同的涂料產(chǎn)品等。因此聚氨酯涂料用途非常廣泛,目前各產(chǎn)業(yè)部門都有其應(yīng)用領(lǐng)域。聚氨酯涂料的不足之處主要體現(xiàn)在價(jià)格高和毒性大。異氰酸酷單體毒性較大,在涂料制備、施工應(yīng)用時(shí)必須注意加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù),以防止中毒。
綜上所述,高分子材料業(yè)已和我們的生活息息相關(guān)。從人類進(jìn)入天然高分子化學(xué)改性階段出現(xiàn)半合成高分子材料起,到1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹(shù)脂,標(biāo)志著人類開(kāi)始應(yīng)用合成高分子材料,再到現(xiàn)代其與金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料同成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料,高分子材料必將在各個(gè)領(lǐng)域大放光彩,并越來(lái)越擁有更重要的作用。
參考文獻(xiàn):
[1].李良,生活中的高分子材料. 科學(xué)與技術(shù) 2011、10
一、高分子材料與工程
高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí),能在高分子材料的合成、改性、分析測(cè)試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識(shí)及高分子成型加工技術(shù)知識(shí)。
學(xué)習(xí)課程
聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)
畢業(yè)生具備的專業(yè)知識(shí)與能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;
掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能;
具有對(duì)高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計(jì)和分析測(cè)試,并開(kāi)發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;
具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力;
具有對(duì)高分子材料改性及加工過(guò)程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。
就業(yè)方向
該專業(yè)畢業(yè)生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計(jì))院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等工作,以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細(xì)高分子材料和其它特種高分子材料,也可到高等院校從事教學(xué)、科研工作。
高分子材料與工程專業(yè)的20所大學(xué)
二、復(fù)合材料與工程專業(yè)
復(fù)合材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì),強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展,掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無(wú)機(jī)材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實(shí)際崗位操作,具有較高綜合素質(zhì),“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。
專業(yè)特色
該專業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng),又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練,并對(duì)有關(guān)專業(yè)課實(shí)行教學(xué)內(nèi)容的國(guó)際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識(shí)教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合,理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校會(huì)設(shè)有工程設(shè)計(jì)制圖課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、下廠實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)有高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料制備與加工實(shí)驗(yàn)、材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等 。
就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車、建筑、電機(jī)、電子、航空航天、國(guó)防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司,擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營(yíng)銷管理人員,從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測(cè)試、評(píng)價(jià)、營(yíng)銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計(jì)院所從事科研教學(xué)工作。
開(kāi)設(shè)院校
哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、青島大學(xué)、青島科技大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)、中北大學(xué)、河北工程大學(xué)等
一、 減負(fù)增效
重點(diǎn)1.學(xué)會(huì)鑒別金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料,并簡(jiǎn)單了解部分合金的成分和應(yīng)用。
2. 學(xué)會(huì)鑒別一些常見(jiàn)的塑料、合成橡膠和合成纖維。
3.結(jié)合實(shí)際認(rèn)識(shí)以上材料對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的影響。
4. 了解使用合成材料對(duì)人和環(huán)境的影響,提高環(huán)保意識(shí)。
二、 鏈接中考
例1(2010?紅河)有機(jī)高分子合成材料的出現(xiàn)是材料發(fā)展史上的一次重大突破。以下生活物品,用有機(jī)合成材料的是()
A. 鋁合金門窗 B. 玻璃鋼桌椅
C. 塑料洗衣盆 D. 建水陶瓷
解析本題考查了學(xué)生對(duì)各種材料的了解,鋁合金屬于金屬材料,玻璃鋼屬于復(fù)合材料,塑料屬于有機(jī)合成材料,陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料,故選C。
例2(2010?日照)下圖是某服裝標(biāo)簽的部分內(nèi)容,下列有關(guān)認(rèn)識(shí)正確的是
A. 滌綸屬于天然纖維
B. 滌綸屬于有機(jī)高分子材料
C. 棉花屬于合成有機(jī)高分子材料
D. 通過(guò)灼燒方法不能區(qū)別滌綸和羊毛
解析纖維包括有①天然纖維:主要有棉、麻等植物纖維和動(dòng)物的毛和蠶絲等;②人造纖維:用化學(xué)方法將竹、木材等加工制成的纖維;③合成纖維:用石油產(chǎn)品、煤、石灰石、水、空氣等原料,通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)制成的纖維。常見(jiàn)的如尼龍、滌綸、腈綸、氨綸等等。故滌綸屬于有機(jī)高分子合成材料,棉花屬于天然纖維,羊毛的成分主要是蛋白質(zhì)灼燒后有燒焦羽毛的氣味,而滌綸灼燒則先熔化后燃燒,燃燒后成黑色塊狀,氣味與燒焦羽毛氣味不同。故選B。
例3(2010?煙臺(tái))2010年5月1日至10月31日世界博覽會(huì)在中國(guó)上海舉行,是迄今為止參展國(guó)最多、規(guī)模最大的一屆。
(1) 上海世博園上空飄浮著“鯨魚(yú)”狀巨大的系留氣球,全天候?yàn)槭啦?huì)安全保障、電視轉(zhuǎn)播提供服務(wù)。為了安全,氣球內(nèi)充入的氣體是 。
(2) 上海世博會(huì)吉祥物的名字叫“海寶”,意即“四海之寶”。目前,市面上有兩種海寶玩具在售,一種是聚氯乙烯材料的“充氣海寶”,另一種是以純羊毛為外材,內(nèi)充無(wú)毒聚酯纖維的“毛絨海寶”。下列說(shuō)法正確的是 。
①聚酯纖維屬于合成纖維;②聚氯乙烯是有機(jī)高分子材料;③可以用燃燒的方法區(qū)分羊毛和聚酯纖維;④聚氯乙烯屬于復(fù)合材料;⑤充氣海寶和毛絨海寶都可以用堿性強(qiáng)的洗滌劑清洗。
(3) 世博金條已面世,成為收藏?zé)狳c(diǎn)。俗語(yǔ)常言“真金不怕火煉”,是指金具有的化學(xué)性質(zhì)。黃金和黃銅外觀相似,你可以用哪種化學(xué)試劑來(lái)區(qū)分? 。
(4) 太陽(yáng)能光伏發(fā)電是世博會(huì)歷史上太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)最大規(guī)模的應(yīng)用,總裝機(jī)容量超過(guò)4.68兆瓦。太陽(yáng)能光伏發(fā)電最關(guān)鍵的材料是高純硅,生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如下:
① 整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧。在H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2,可能引起的后果是
② 為了達(dá)到綠色化學(xué)和節(jié)約資源的目的,物質(zhì)A需要循環(huán)使用,A的化學(xué)式是。
答案:
(1) 氦氣(或He) (2)①②③
(3) 加熱的條件下不與氧氣發(fā)生反應(yīng)(或穩(wěn)定)鹽酸(或稀硫酸、AgNO3溶液等)
(4) ①硅被氧化得不到高純硅,發(fā)生爆炸②HCl
解析(1)氣球一般不充氫氣,因?yàn)闅錃饩哂锌扇夹?,故充氦氣;?)聚酯纖維是合成纖維;聚氯乙烯是塑料的一種,是有機(jī)高分子材料;羊毛燃燒有燒焦羽毛的氣味,而聚酯纖維則沒(méi)有,故①②③正確;聚氯乙烯是合成材料不是復(fù)合材料;毛絨海寶含有羊毛,富含蛋白質(zhì),堿性強(qiáng)的洗滌劑破壞蛋白質(zhì),④⑤不正確;(3)黃銅中含有Cu和Zn,利用Zn與酸反應(yīng)、Cu與AgNO3溶液反應(yīng)及鍛燒等方法可區(qū)別黃銅和黃金;(4)H2中混有O2加熱會(huì)爆炸,物質(zhì)A中含有H和Cl元素,則A物質(zhì)是HCl。
三、 思考發(fā)現(xiàn)
本塊知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)關(guān)注的是各種材料的鑒別,容易發(fā)生混淆的知識(shí)點(diǎn)主要有:
1. 對(duì)玻璃、有機(jī)玻璃、玻璃鋼三種材料的分類,易混淆玻璃是一種硅酸鹽材料,屬于無(wú)機(jī)非金屬材料;有機(jī)玻璃是一種塑料,屬于合成材料;玻璃鋼是在塑料中嵌入玻璃纖維制成的,屬于復(fù)合材料。不少同學(xué)因不明確這三種材料的成分而混淆。
例5隨著材料科學(xué)的發(fā)展,不同性能的材料應(yīng)運(yùn)而生。鋼化玻璃是一種()
A. 合金 B. 復(fù)合材料
C. 無(wú)機(jī)非金屬材料 D. 高分子有機(jī)材料
解析鋼化玻璃是一種由普通玻璃加工而成的無(wú)機(jī)非金屬材料,故答案是C,個(gè)別同學(xué)在解題時(shí)易將鋼化玻璃和玻璃鋼混淆而錯(cuò)選B。
2. 對(duì)各種合成材料和天然材料的概念混淆,合成材料是人為地把不同物質(zhì)經(jīng)化學(xué)方法或聚合作用加工而成的材料,主要包括塑料、合成纖維和合成橡膠。天然材料指自然界原來(lái)就有未經(jīng)加工或基本不加工就可直接使用的材料,如木材、毛皮、蠶絲等。
例6 (2010廣州)第16屆亞運(yùn)會(huì)將在廣州舉行。下列運(yùn)動(dòng)設(shè)施中沒(méi)有用到合成有機(jī)高分子材料的是()
A. 跑步、跳遠(yuǎn)使用的塑膠跑道
B. 排球、羽毛球使用的化纖球網(wǎng)
C. 單杠、雙杠使用的鋼制或木制橫梁
D. 跳高、拳擊使用的海綿護(hù)墊
答案:C
高分子材料:以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料,高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料,包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料,由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。
高分子的分子量從幾千到幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn),所含原子數(shù)目一般在幾萬(wàn)以上,而且這些原子是通過(guò)共價(jià)鍵連接起來(lái)的。高分子化合物中的原子連接成很長(zhǎng)的線狀分子時(shí),叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時(shí),這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu),所以也叫體型高分子。
二、高分子材料的結(jié)構(gòu)特征
高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成,高分子鏈結(jié)構(gòu)和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形成了高分子材料的特殊結(jié)構(gòu)。
因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)特征(如同分異構(gòu)體、幾何結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu))外,還具有許多特殊的結(jié)構(gòu)特征。高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個(gè)高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài),所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu),也稱一級(jí)結(jié)構(gòu),包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結(jié)構(gòu)單元的排列順序、支鏈類型和長(zhǎng)度等。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)是指分子的尺寸、形態(tài),鏈的柔順性以及分子在環(huán)境中的構(gòu)象,也稱二級(jí)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況,統(tǒng)稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。
三、高分子材料按來(lái)源分類
高分子材料按來(lái)源分,可分為天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。
天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的,如各種塑料,合成橡膠,合成纖維、涂料與粘接劑等。
四、生活中的高分子材料
生活中的高分子材料很多,如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說(shuō)明。
(一)、塑料
塑料是一種合成高分子材料,又可稱為高分子或巨分子,也是一般所俗稱的塑料或樹(shù)脂,可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料,由合成樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹(shù)脂。
塑料主要有以下特性:①大多數(shù)塑料質(zhì)輕,化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕;②耐沖擊性好;③具有較好的透明性和耐磨耗性;④絕緣性好,導(dǎo)熱性低;⑤一般成型性、著色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐熱性差,熱膨脹率大,易燃燒;⑦尺寸穩(wěn)定性差,容易變形;⑧多數(shù)塑料耐低溫性差,低溫下變脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點(diǎn)1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng),不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣,這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點(diǎn)1、回收利用廢棄塑料時(shí),分類十分困難,而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2、塑料容易燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的,石油資源是有限的。
塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型:第一種是線型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)(包括支鏈結(jié)構(gòu))高聚物由于有獨(dú)立的分子存在,故有彈性、可塑性,在溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒(méi)有獨(dú)立的大分子存在,故沒(méi)有彈性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶脹,硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有,由線型高分子制成的是熱塑性塑料,由體型高分子制成的是熱固性塑料。
塑料的應(yīng)用:透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹(shù)脂材料,可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板,也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件,形成了四扇“頂窗”,每扇窗都可單獨(dú)打開(kāi)和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件,形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置,在“頂窗”打開(kāi)后用來(lái)調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu),組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。
(二)、纖維素
纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物,占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中,含量都很高。
纖維素的結(jié)構(gòu):纖維素是一種復(fù)雜的多糖,分子中含有約幾千個(gè)單糖單元,即幾千個(gè)(C6H10O5);相對(duì)分子質(zhì)量從幾十萬(wàn)至百萬(wàn);屬于天然有機(jī)高分子化合物;纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同,故性質(zhì)有差異。
高分子材料在市場(chǎng)的廣泛應(yīng)用促使生產(chǎn)加工設(shè)備和工藝水平不斷提升,近年來(lái),多個(gè)新型成型裝備得以研制成功,并逐一投入市場(chǎng)。所謂高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備自然是提升高分子材料生產(chǎn)質(zhì)量和性能的關(guān)鍵所在,但是結(jié)合工藝要求,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)良化和組裝的合理性才是保證這一結(jié)果的中心。
1 高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造
高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備中主要構(gòu)成部件有:聚合反應(yīng)器、紡前設(shè)備、熔融紡絲設(shè)備和長(zhǎng)絲后加工設(shè)備。本文主要以聚合反應(yīng)器、紡前設(shè)備和熔融紡絲設(shè)備為例,探討高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)當(dāng)注意的要點(diǎn)
(1)聚合反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制造
聚合反應(yīng)器主要是由筒身、頂蓋、底蓋、夾套、蛇行管、攪拌器、傳動(dòng)裝置、動(dòng)密封、靜密封等部分結(jié)構(gòu)組成。每一部分都有其作用和功用,如:夾套和蛇形管的主要功用便是當(dāng)原料進(jìn)入蛇形管和夾套之中,對(duì)其進(jìn)行加熱或冷卻,保證其達(dá)到加工標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)狀,聚合反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制造主要依循的標(biāo)準(zhǔn)包含以下方面:①結(jié)構(gòu)強(qiáng)度值和剛度值較高;②設(shè)計(jì)使用材料不可與生產(chǎn)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);③密封性好;④產(chǎn)量和長(zhǎng)徑比都應(yīng)當(dāng)符合市場(chǎng)需求;⑤設(shè)計(jì)和制造成本不宜過(guò)高;⑥結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單,便于生產(chǎn)操作和后期維修。
目前,制造聚合反應(yīng)器選用較多的不銹鋼材一般為1Crl8Ni9Ti不銹鋼、0Crl8Ni9Ti不銹鋼、0Crl8Nil2M02Ti不銹鋼、iCrl2M02Ti不銹鋼等。但鑒于其成本費(fèi)用過(guò)高,使用范圍較小。至于復(fù)合鋼板、普通低碳鋼、低合金鋼等材料則使用較多,這些材料成本低廉,但是也有其缺陷,如復(fù)合鋼板焊接加工程序較為復(fù)雜。故而,在使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意規(guī)避其缺點(diǎn),發(fā)揚(yáng)其優(yōu)勢(shì)。
(2)紡前設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造
紡前設(shè)備主要包含原液混合設(shè)備(原液脫單設(shè)備、原液脫泡設(shè)備)、切片干燥設(shè)備(切片干燥機(jī)、回轉(zhuǎn)+充填式干燥機(jī)、充填式干燥機(jī)、KF干燥機(jī)、BM干燥機(jī)、吉瑪干燥機(jī))和熔體勻?yàn)V設(shè)備(熔體靜態(tài)混合器、熔體過(guò)濾器)。其中,應(yīng)當(dāng)注意在原液脫單設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造中,脫單體設(shè)備的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡量符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):①塔體直徑一般為1.8米,高度在7米左右;②塔外應(yīng)當(dāng)安置蒸汽管予以保溫處理;③脫單體塔內(nèi)部傘面五個(gè)圓錐角應(yīng)當(dāng)呈120°,最上面的一層傘面應(yīng)當(dāng)作穩(wěn)固處理,避免單體脫除;④選用材質(zhì)應(yīng)當(dāng)保證其硬度和剛度,可選用1Crl8Ni9Ti不銹鋼。至于切片干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造,應(yīng)當(dāng)注意以下要點(diǎn):①根據(jù)生產(chǎn)的高分子材料性質(zhì)選擇是否應(yīng)當(dāng)安裝攪拌裝置②安裝攪拌裝置則需要安裝爐柵等傳動(dòng)裝置。且為了防止生產(chǎn)過(guò)程中切片粘連,應(yīng)當(dāng)在筒體上安置立式攪拌器,在筒體中部安裝爐柵攪拌器。熔體勻?yàn)V設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以化熔體溫度和勻化添加劑為設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)。本處以靜態(tài)混合器為例,靜態(tài)混合器的設(shè)計(jì)中首要考慮的便是螺旋片式元件的料流分割層數(shù),其計(jì)算方式如下:S=2n。其中,s代指料流分割層數(shù),n指代螺旋片元件數(shù)。再次,將螺旋片的兩端分別向不同的方向進(jìn)行扭轉(zhuǎn),以180。為準(zhǔn)。將左旋和右旋的元件行交替排列對(duì)接。最后,組裝完畢之后,應(yīng)當(dāng)予以固定。
(3)熔融紡絲設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造
結(jié)合化纖及工業(yè)纖維熔紡設(shè)備中紡絲箱體、計(jì)量泵和紡絲組件的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行熔融紡絲設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造。
熔融紡絲設(shè)備的主要構(gòu)件包含螺桿擠出機(jī)、紡絲箱體、計(jì)量泵、冷卻吹風(fēng)裝置、卷繞成型裝置以及紡絲組件。其中,紡絲箱體的設(shè)計(jì)要求為:①耐熱性好;②密封性佳;③原材料在本組件設(shè)備中滯留時(shí)間盡量縮短;④結(jié)構(gòu)組裝簡(jiǎn)單;⑤機(jī)體材料耐腐性較好。紡絲箱體多采用厚度為8至10毫米的鍋爐鋼板焊接而成,這種鋼板其抗腐蝕性較好,且成本低廉,目前應(yīng)用較多。
2.高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備的使用和維護(hù)
高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備的使用和維護(hù)過(guò)程中,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)注意以下要點(diǎn):第一,對(duì)于功能不同的機(jī)械設(shè)備的靈活運(yùn)用。如:聚合物或無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備機(jī)械一一十螺桿擠出機(jī)。這種設(shè)備的使用就應(yīng)當(dāng)注意反應(yīng)器的使用和操作,如果生產(chǎn)材料質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,就應(yīng)當(dāng)首先考慮到是否由原材料在機(jī)體內(nèi)部連續(xù)反應(yīng)不足或混煉完成度低所導(dǎo)致,因而,此時(shí)應(yīng)當(dāng)首要檢查反應(yīng)器。第二,高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備的密封性能應(yīng)當(dāng)列入日常維護(hù)范疇。由于高分子材料的生產(chǎn)是一個(gè)內(nèi)部反應(yīng)過(guò)程,因而其密封性是保證生產(chǎn)材料材質(zhì)和性能的主要因素。生產(chǎn)加工設(shè)備中密封組件較多,如聚合反應(yīng)器,以至于其組件中使用到密封裝置。第三,生產(chǎn)加工設(shè)備制作材料的維護(hù),為了防止制作高分子的原材料和機(jī)壁接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng),一般是使用鋼材和化合性材料,且在材料外壁上涂裝涂料以防腐蝕。儀器設(shè)備生產(chǎn)加工時(shí)間過(guò)久,其防護(hù)層難免會(huì)脫落,加之生產(chǎn)過(guò)程中的摩擦和撞擊,也都會(huì)走造成機(jī)體內(nèi)壁受損。因而,在生產(chǎn)加工設(shè)備使用一段時(shí)間之后,都應(yīng)當(dāng)拆卸機(jī)體,檢查內(nèi)壁是否受損。第四,傳熱裝置的維護(hù)。一般情形下,使用過(guò)程中若出現(xiàn)成品材料出現(xiàn)被污染的情形,推測(cè)其原因可能是反應(yīng)器傳熱裝置出現(xiàn)故障。具體而言,可能由反應(yīng)器密封性被破壞所致,也有可能緣于由機(jī)體內(nèi)部粘附物。因而,在使用過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制聚合的溫度,且在后期維修過(guò)程中,定期拆卸清洗。
結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和發(fā)展。由此,只有做好新材料生產(chǎn)加工設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)工作,方可有效促進(jìn)高分子材料研究的發(fā)展和進(jìn)步。
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關(guān)鍵詞:材料科學(xué)基礎(chǔ);課程體系;優(yōu)化
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)09-0119-03
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,自然科學(xué)之間更加相互滲透、融合和交叉。陳舊的基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容和體系與新的科學(xué)前沿理論的矛盾日益突出,因此,有必要對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)體系和專業(yè)格局進(jìn)行調(diào)整和重組,建立綜合性材料科學(xué)與工程專業(yè),以適應(yīng)未來(lái)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)材料類專業(yè)人才的需求?!安牧峡茖W(xué)與工程”專業(yè)在教育部1998年正式頒布的本科專業(yè)目錄中作為引導(dǎo)性專業(yè)提出,體現(xiàn)了材料科學(xué)與材料工程相互交叉與相互滲透綜合的發(fā)展趨勢(shì),也符合社會(huì)所需復(fù)合型人才成長(zhǎng)的要求?!安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”是該專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,擔(dān)負(fù)著公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課程之間的銜接作用,也是研究生入學(xué)的必考課程。該課程對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、科學(xué)的思維方法的培養(yǎng)和整體知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建具有奠基作用。因此,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行了改革與優(yōu)化整合。
一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的動(dòng)因
根據(jù)教育部提出的拓寬專業(yè)口徑、按專業(yè)大類進(jìn)行人才培養(yǎng)的基本思路及1997年國(guó)務(wù)院學(xué)位辦頒發(fā)的新專業(yè)目錄中提出的引導(dǎo)性專業(yè)——材料科學(xué)與工程專業(yè),部分高校材料類的專業(yè)設(shè)置不再分為無(wú)機(jī)非金屬材料工程、高分子材料與工程和金屬材料,而是按照材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科進(jìn)行重新設(shè)置,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系也進(jìn)行了相應(yīng)的改革。安徽建筑工業(yè)學(xué)院作為建筑類一般本科院校,其材料類專業(yè)是按二級(jí)學(xué)科進(jìn)行課程設(shè)置,設(shè)高分子材料與工程、無(wú)機(jī)非金屬材料工程以及電子科學(xué)與技術(shù)(電子材料方向)三個(gè)材料類專業(yè),各成體系。其中關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)從各專業(yè)課程的安排上看,無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)和電子科學(xué)與技術(shù)(電子材料方向)專業(yè)開(kāi)設(shè)“無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)”,其重點(diǎn)是無(wú)機(jī)材料的結(jié)構(gòu)、組成和性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律,內(nèi)容相近;而高分子材料與工程專業(yè)未單獨(dú)開(kāi)設(shè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程,材料科學(xué)基礎(chǔ)中大部分相關(guān)的理論分散在專業(yè)基礎(chǔ)課程“高分子化學(xué)”和“高分子物理”中,其中涉及較多的是制備科學(xué)而關(guān)于高溫?zé)Y(jié)、擴(kuò)散、固相反應(yīng)和相變過(guò)程及晶體結(jié)構(gòu)和缺陷理論則涉及的較少。然而,社會(huì)需要的人才正向著復(fù)合型人才發(fā)展,材料也正在向著功能型和復(fù)合型發(fā)展,因此為了滿足社會(huì)對(duì)材料類人才的要求,培養(yǎng)人才應(yīng)具有大材料專業(yè)的理論基礎(chǔ),故必須對(duì)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的優(yōu)化和整合,同時(shí)考慮安徽建筑工業(yè)學(xué)院的特色,構(gòu)建具有自己特色的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”一級(jí)學(xué)科平臺(tái)課程體系。
二、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化原則
圍繞材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格構(gòu)建具有建筑類一般本科院校辦學(xué)特色的材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課程,其重點(diǎn)是“厚基礎(chǔ)、寬口徑”,夯實(shí)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的適用能力;加強(qiáng)相關(guān)課程的綜合,一起考慮高分子材料與工程、無(wú)機(jī)非金屬材料工程以及電子科學(xué)與技術(shù)(電子材料方向)三個(gè)專業(yè)的相近課程,根據(jù)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)、高分子物理和高分子化學(xué)課程在人才培養(yǎng)中的作用,對(duì)其重新定位,整體優(yōu)化課程體系;同時(shí)堅(jiān)持先進(jìn)性原則,突出高、新、精、實(shí)的特點(diǎn),緊跟學(xué)科發(fā)展前沿。
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:SCI期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊