無機非金屬材料工程范文

時間:2023-03-29 00:38:15

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無機非金屬材料工程

篇1

1、無機非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在無機非金屬材料結(jié)構(gòu)研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作。一般就是水泥廠,陶瓷廠,玻璃廠,混凝土行業(yè)以及專業(yè)的相關(guān)部門。

2、無機非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)無機非金屬材料及復(fù)合材料的生產(chǎn)過程、工藝及設(shè)備的基礎(chǔ)理論、組成、結(jié)構(gòu)、性能及生產(chǎn)條件間的關(guān)系,具有材料測試、生產(chǎn)過程設(shè)計、材料改性及研究開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)和設(shè)備及技術(shù)管理的能力。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇2

關(guān)鍵詞:無機非金屬材料;建筑節(jié)能;應(yīng)用

Abstract: in modern energy structure found in research and analysis, building energy consumption in energy consumption plays an important proportion. In order to carry out the sustainable development strategy in China and promote our country's energy application structure adjustment, the modern building material in the engineering design of energy-saving technology application increasing. This paper mainly on our modern building energy conservation project in the application of inorganic non-metallic materials are also discussed.

Keywords: inorganic non-metallic materials; Building energy efficiency; application

中圖分類號:TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

0.序言

隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展、房屋建筑的增加、建筑熱舒適性要求的提高等原因,使得我國的建筑耗能也逐年加大,每年房屋建筑總能耗占全國總能耗的45%,如果繼續(xù)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式,會造成較大的建筑材料消耗。因此,我們應(yīng)該廣泛選用建筑節(jié)能材料,而在這些材料中無機非金屬材料又具有很強的節(jié)能優(yōu)勢。無機非金屬材料包括除金屬材料、高分子材料以外的幾乎所有材料,這些材料主要由一般陶瓷玻璃、耐火材料、水泥以及特種陶瓷等新型無機工程材料。一般無機非金屬材料具有耐高溫、高硬度和抗腐蝕等優(yōu)良工程性能,其主要缺點是抗拉強度低、韌性差。無機非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,因此,還沒有一個統(tǒng)一而完善的分類方法。通常把它們分為普通的(傳統(tǒng)的)和先進(jìn)的(新型的)無機非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)的無機非金屬材料是工業(yè)和基本建設(shè)所必需的基礎(chǔ)材料。

1無機非金屬材料在建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)點

傳統(tǒng)的無機非金屬材料材料品種繁多,主要是指大宗無機建筑材料,包括水泥、玻璃、陶瓷與建筑(墻體)材料等。其產(chǎn)量占無機非金屬材料的絕大多數(shù)。建筑材料與人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)。傳統(tǒng)的無機非金屬材料工業(yè)是能源消耗大戶,在世界能源日益短缺的今天,如何生產(chǎn)節(jié)能、降耗,以及如何生產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑節(jié)能、保溫產(chǎn)品是建材工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。選擇資源節(jié)約型、污染最低型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的發(fā)展方式。新型墻體材料、高質(zhì)量門窗、中空玻璃將大量應(yīng)用;向著提高材料性能、使用壽命的方向發(fā)展。低壽命設(shè)計、大量重復(fù)建設(shè)已經(jīng)嚴(yán)重制約城市建設(shè)的發(fā)展。現(xiàn)代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又對建筑材料的使用壽命提出了更高的要求。在建筑工程中,把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料稱為保溫隔熱材料,把防止室內(nèi)熱量外流的材料稱為隔熱材料。絕熱材料的優(yōu)劣主要由材料的傳導(dǎo)性能的高低決定。材料的傳導(dǎo)性能越差,其絕熱性能就好,反之則越差。

在現(xiàn)代社會中已形成了三大類絕熱材料:有機絕熱材料,無機絕熱材料,金屬。而有機絕熱材料相對無機絕熱材料來說受到很多限制,與其它構(gòu)件的結(jié)合性差,耐腐蝕性弱,合成浪費能源,不穩(wěn)定;而且有機性材料的副產(chǎn)物太多,大多對人體又有害,使用中承載力不強,防火性能差,易老化,耐候性也很差等原因受到許多限制。金屬類絕熱材料的使用相對來說也沒有無機非金屬材料廣,因為金屬材料與無機材料相比來源也要窄得多,與其它材料的結(jié)合也沒有無機非金屬材料好,耐腐蝕性也不強,在雷電多發(fā)區(qū)受到苛刻的技術(shù)要求和設(shè)計要求。因此,與上述兩種材料相比優(yōu)勢化較大的就是無機非金屬材料,這類材料基本都有上述兩種材料的優(yōu)點外還有:材料來源廣,生產(chǎn)工藝簡單,耐熱性強,防火性強,承載力強,而且耐火性也十分好。故無機非金屬材料在現(xiàn)代建筑工程中的運用前景也就強于其他兩種材料。在建筑保溫隔熱運用中,因其多用于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)及其外表面,既能使建筑的保溫性能和隔熱性能都得到保證。又能對建筑起到保護(hù)作用,使建筑物避免直接暴露于大氣環(huán)境中;使其免受大氣環(huán)境中的各種腐蝕和破壞作用。

現(xiàn)有的其他保溫隔熱材料中有巖棉、人造輕質(zhì)硅酸鹽、非連續(xù)的絮狀纖維材料,質(zhì)地松軟,化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸堿,彈性好。

膨脹蛭石,有金云母,黑云母變質(zhì)而成,是一種復(fù)雜的鐵,鎂含水硅酸鹽類礦物;是性能良好的建筑絕熱材料。

硅藻土,由硅藻的硅質(zhì)的細(xì)胞壁的一種生物化學(xué)沉積巖組成。質(zhì)地松軟,多孔而輕,易研磨成粉末,具有吸水性,不溶于酸,堿。是建筑工程中常用的輕質(zhì)、絕熱和隔聲材料。

木纖維,也稱為工程纖維,是一種天然纖維,成化學(xué)惰性,無生理毒性,在建筑保溫隔熱工程以及在內(nèi)外墻膩子防水涂料和復(fù)層涂料中運用,能起到防裂、觸變、憎稠等多種作用。因此對各種粘貼式保溫隔熱有著重要作用。

泡沫玻璃是石英砂礦粉或碎玻璃為基料,加入發(fā)泡劑、促進(jìn)劑等添加劑,經(jīng)超細(xì)粉碎和均勻混合形成配合料,經(jīng)融化、發(fā)泡、退火而形成的內(nèi)部充滿封閉式氣泡的材料。屬于無機玻璃之和封閉氣孔構(gòu)成的多孔泡沫類材料。它的密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小、不透濕、吸水率小、不燃燒、不霉變、機械性能高、加工方便、耐化學(xué)腐蝕、本身無毒、性能穩(wěn)定。既是保溫材料又是隔熱材料,能適應(yīng)極冷到較高溫度范圍等特性,同時耐久性好、質(zhì)硬、表面強度高、可切割成型,施工方便,可成彩色材料;因此還具有獨特的裝飾功能。但是氣泡的大小、勻稱度等都會影響其特有的功能。出現(xiàn)凹格、開裂、表面不平等。介于其優(yōu)點多,在無機非金屬材料中是很有發(fā)展?jié)撃艿摹?/p>

2 無機非金屬材料的分類

2.1半導(dǎo)體材料

半導(dǎo)體是指室溫電阻值處于導(dǎo)體(電阻值約10~4Ωm)和絕緣體(≥1010Ωm之間的材料,它已成為當(dāng)前無線電電子技術(shù)、計算機技術(shù)和新能源利用技術(shù)等高新技術(shù)中不可缺少的重要材料。目前大多數(shù)半導(dǎo)體材料還是無機半導(dǎo)體材料,它的大致分類為元素半導(dǎo)體、摻雜半導(dǎo)體、化合物半導(dǎo)體、缺陷半導(dǎo)體。

2.2 高技術(shù)晶體材料BGO

BGO是Bi2O3-GeO2系化合物鍺酸鉍的總稱,目前往往特指其中的Bi4Ge3O12。這是一種閃鑠晶體,無色透明:當(dāng)一定能量的電子、γ射線或重帶電粒子進(jìn)入時,它能發(fā)出藍(lán)綠色的熒光,記錄熒光的強度和位置,就能計算出入射電子等粒子的能量和位置。

篇3

【關(guān)鍵詞】無機非金屬材料;分類;前景

當(dāng)前我國的建筑行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的能源挑戰(zhàn),因此必須尋找可以進(jìn)行利用的節(jié)能材料。經(jīng)過探尋,發(fā)現(xiàn)無機非金屬材料在這方面很有優(yōu)勢,是實現(xiàn)節(jié)能的理想材料。無機非金屬材料的涵蓋了除了金屬材料和高分子材料之外的幾乎所有材料領(lǐng)域,通常無機非金屬材料具有抗高溫、硬度強以及耐腐蝕等優(yōu)點,但也會出現(xiàn)強度差、韌性不良等缺點。

1無機非金屬材料在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用

1.1為信息技術(shù)革命奠基

人類的發(fā)展經(jīng)歷了諸多時代,現(xiàn)在正處于一個信息化高度發(fā)展的科技時代,每個時期的發(fā)展都與材料有著密切的聯(lián)系。從這個角度講,材料貫穿了人類的發(fā)展進(jìn)程,是社會發(fā)展的標(biāo)志性因素。在高科技背景下,無機非金屬材料成為了社會發(fā)展的基礎(chǔ)。

1.2支撐現(xiàn)代文明

無機非金屬材料具有體輕、硬度和強度較高、抗高溫、抵制腐蝕等優(yōu)良特性,因而具有金屬和高分子材料所無法比擬的優(yōu)勢,在航天、微電子以及海洋事業(yè)中大放異彩,在高科技的競爭領(lǐng)域中占據(jù)重要地位、起到重要的作用。

1.3可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

事實證明,每次無機非金屬材料的重大進(jìn)展都會引發(fā)一次重大變革,比如玻璃鋼、芳綸纖維等材料的產(chǎn)生,使得火箭的外部材料發(fā)生了革新,這種效應(yīng)也擴散到汽車和飛機等領(lǐng)域。光學(xué)纖維的橫空出世,讓廣播電視、郵電通訊以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域出現(xiàn)了飛躍性的進(jìn)步,這種推動效應(yīng)還擴散到了印刷和自動檢測等領(lǐng)域當(dāng)中。

2無機非金屬材料的分類

2.1依據(jù)分子結(jié)構(gòu)劃分

無機非金屬材料總體上依據(jù)分子結(jié)構(gòu)可以劃分晶體和非晶體兩大類,晶體可以分為單晶和多晶,兩者都可以分為單質(zhì)和化合物兩個類型。單晶的單質(zhì)具體有單晶硅、金剛石、集成電路材料以及工具材料;單晶的化合物可以分為碲化鉍、電子器件以及半導(dǎo)體敏感材料。

多晶的單質(zhì)可以分為多晶硅、燒結(jié)金剛石、光電材料以及工具材料。其在化合物方面可以分為傳統(tǒng)陶瓷、新型陶瓷以及自然石料三個方面;傳統(tǒng)陶瓷又可以分為日用陶瓷、建筑陶瓷、美術(shù)陶瓷以及耐火材料四個方面;新型陶瓷中的結(jié)構(gòu)陶瓷則可以分為耐高溫材料、耐腐蝕材料、耐磨損材料、耐沖擊材料和硬度材料。其功能陶瓷則可以分為電子功能材料、光學(xué)功能材料和生物功能材料;自然石料則可以分為裝飾材料、建筑材料以及日用器皿。

非晶體主要指的是玻璃,玻璃可以分為單質(zhì)玻璃和化合物玻璃。單質(zhì)玻璃有無定形硅和生物玻璃兩種;化合物玻璃則分為日用玻璃和功能玻璃;功能玻璃包括導(dǎo)光透光玻璃、電學(xué)功能玻璃、熱濕等敏感玻璃以及生物玻璃。

2.2依據(jù)化學(xué)成分劃分

總體可以分為單質(zhì)和化合物兩大類。單質(zhì)分為單晶硅,如金剛石、集成電路以及工具領(lǐng)域等使用;多晶硅如多晶石墨、光電材料和電極等;單質(zhì)硒玻璃如敏感材料;無定形碳包括生物膜材料和導(dǎo)電材料等。

化合物則包括氧化物、非氧化物以及多元化合物。氧化物分為二氧化鋁和二氧化鋯、非氧化物分為氮化硅和氮化鋁;多元化合物分為生物玻璃和鈦酸鋇。

2.3依據(jù)功能劃分

總體可分為工程材料和功能材料。工程材料可以分為高強高韌材料、耐高溫抗熱震材料、耐磨耐腐蝕材料各種界面材料以及其他材料;功能材料分為電學(xué)材料、光學(xué)材料和生物材料三種;電學(xué)材料可以分為壓電材料、磁性材料、電導(dǎo)材料、熱電材料、電子材料以及敏感材料;光學(xué)材料可以分為導(dǎo)光材料、透光材料和光信息材料;生物材料則可以分為生物惰性材料、生物體內(nèi)可控表面活性材料、生物體內(nèi)可吸收材料。

3無機非金屬材料的分類的展望

按照其類型逐一展望。

3.1新型玻璃

新型玻璃應(yīng)該在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上運用溶膠-凝膠、CVD、超急冷以及失重等工藝,通過各種微觀方法實現(xiàn)新型玻璃領(lǐng)域的突破。

3.1.1新型的激光玻璃

未來會生產(chǎn)出輸出功率更為強悍、性能品質(zhì)更加優(yōu)良的摻餌玻璃以及磷酸鹽類型的激光玻璃,還有更新的激光放大纖維等材料。

3.1.2光集成電路玻璃

其制作方法為離子交換法,制成的成品玻璃成分包含F(xiàn)eo、Ce203等,本身能散發(fā)出磁光以及熱光等效應(yīng)。

3.1.3超平玻璃

這種玻璃主要的應(yīng)用范圍為光存儲器,還可以應(yīng)用在光磁存儲器和大型液晶顯等基板上面,對于那些大規(guī)模以及特大規(guī)模類型的光掩用途模板也起到較大作用。

3.2高性能陶瓷

這種陶瓷材料在性能上體現(xiàn)出極強的優(yōu)點,比如能夠抵抗高溫、強度和硬度系數(shù)都很高等,因而在航天和電子領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

3.2.1結(jié)構(gòu)陶瓷

制作材料為碳化硅、氧化鋁以及莫來石等,改進(jìn)措施為增加韌性、改善纖維強度,對材料的內(nèi)部構(gòu)成進(jìn)行調(diào)節(jié),使之具有堅硬、耐磨、抗腐蝕等特性,可以對軸承、不銹鋼等材料進(jìn)行更新?lián)Q代,可直接制作成發(fā)動機和電極材料等進(jìn)行運用,具有使用延長壽命、節(jié)能等效果。

3.2.2功能陶瓷

其在功能方面起到的作用為絕緣、堅硬、光敏和熱敏等,可以用在壓電元件和磁記錄存儲等領(lǐng)域,使其成為促進(jìn)信息產(chǎn)品容量擴大、密度增大的有力武器。

3.3人工晶體

這個材料的應(yīng)用范圍很廣,而且前進(jìn)步伐迅速。晶體原有形態(tài)和功能以及用途不斷被刷新,而且新型的晶體也在不斷地取代傳統(tǒng)類型晶體,比如金剛石之所以被廣泛應(yīng)用就是因為其在硬度方面體現(xiàn)出超高的性能,其實它還具有高導(dǎo)熱的特殊功能,可以利用這個方面將其當(dāng)做熱沉材料進(jìn)行應(yīng)用,使其具有半導(dǎo)體功能,讓其在信息技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。人造水晶原本是用來發(fā)揮壓電效能的,但是經(jīng)過對其功能進(jìn)行探索,其應(yīng)用領(lǐng)域也變得開闊,當(dāng)前還應(yīng)用在延遲線以及表面波器件之中。另外,可以對輻射產(chǎn)生抵抗功能的水晶還被廣泛地應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,甚至可以在軍事領(lǐng)域發(fā)揮出很大作用。

4總結(jié)

無機非金屬材料在高科技領(lǐng)域占有重要地位,是伴隨高科技進(jìn)步而出現(xiàn)的朝陽產(chǎn)業(yè),具有很強的發(fā)展?jié)摿蜕?,必定在將來的競爭中脫穎而出,因此已經(jīng)受到各方面的重視。本文分(下轉(zhuǎn)第129頁)(上接第119頁)析了無機非金屬材料在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位,詳細(xì)地對其分類進(jìn)行解讀,展望了其應(yīng)用前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]欒志軍.材料的分類及優(yōu)化檢索系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].青島大學(xué),2011.

篇4

摘 要: 所有的零件都是由材料組成的,有的是金屬材料,有的是非金屬材料,還有一些特殊材料,在飛機制造中也是一樣,在整個飛機上需要很多金屬材料和非金屬材料,飛機材料中非金屬材料的分類、特點尤為重要,要通過他們的特點和材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行飛機零部件的設(shè)計,保證合理利用它們,同時在飛機制造中還應(yīng)用了復(fù)合材料,通過應(yīng)用不同的材料,使飛機的性能達(dá)到更優(yōu)越。

關(guān)鍵詞: 非金屬材料分類、特點、材料結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料

1.非金屬材料分類、特點

在工程材料中,對材料的分類是金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料(如圖1.1),而對于非金屬材料又可以分為有機聚合物和無機材料,而纖維、橡膠、塑料構(gòu)成了有機聚合物,無機材料包含水泥、玻璃、陶瓷,以上這些材料都是非金屬材料。

而在飛機的制造中,對于非金屬材料是不單獨使用的,它是通過合成復(fù)合材料之后,加工成飛機零件,是復(fù)合材料基體或者改性材料之一,對于非金屬材料的性能特點就是硬度比較低,但是韌性和彈性較大,同時它的絕緣性能優(yōu)秀,導(dǎo)熱性低,耐熱性不好,容易融化。

在飛機機艙內(nèi)最常見的非金屬材料就是塑料,例如行李架、座椅的把手、一些箱柜,它們都是通過塑料制成的,塑料的組成為樹脂、填料、固化劑、增塑劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑,如果塑料按照樹脂分子結(jié)構(gòu)分類,可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料,熱塑性塑料在w機內(nèi)的有機玻璃就是它的成分。

2材料結(jié)構(gòu)

非金屬材料的結(jié)構(gòu)一般是研究高分子材料的結(jié)構(gòu),高分子材料的結(jié)構(gòu)是大分子鏈結(jié)構(gòu),而大分子結(jié)構(gòu)鏈的形態(tài)有線型、支化型、網(wǎng)狀型,如圖2.1.

一般的結(jié)構(gòu)都是線型的,它可以伸展成直線,所以它的力學(xué)性能好,在外力作用下分子可以流動;支鏈這種結(jié)構(gòu)的非金屬材料在熔點升高時候,黏度會隨之增加;而第三種機構(gòu)的材料硬度好,但脆性較大。

3.復(fù)合材料

復(fù)合材料的性能如表3.1.

隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展,復(fù)合材料的性能的要求也不斷的越來越高,而要是性能高就必須使樹脂的性能提高,5250-2與5208樹脂的比較如圖3.1,這兩個樹脂型號都是作為戰(zhàn)斗機用復(fù)合材料的基體,5250-2碳纖維復(fù)合材料就有高的壓縮強度,同時5250-2樹脂的彈性也比較高,在美國YF-22戰(zhàn)斗機上使用。

在國內(nèi),通過北京航空工藝研究所得研制,T-300/4211體系,它的性能具有耐熱性好,交聯(lián)密度大,已經(jīng)用機進(jìn)氣道外側(cè)壁版上。

結(jié)束語

在飛機的制造中還添加了特殊的材料,對于它們的應(yīng)用,使飛機在設(shè)計上更上一個層次,同時非金屬材料對機內(nèi)部零件是非常重要的,要根據(jù)材料本身的分子結(jié)構(gòu)和性能去應(yīng)用,航空航天復(fù)合材料是現(xiàn)今四大材料之一,它也是衡量一個國家制造水平和科技水平的一個指標(biāo),同時它不僅應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,在電子,運動器材等領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛。

參考文獻(xiàn)

1.應(yīng)榮華主編,材料成型原理與工藝,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005。

篇5

[關(guān)鍵詞]無機非金屬材料;實習(xí);產(chǎn)學(xué)研;考核方式

在現(xiàn)代高等教育中,實習(xí)是不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。通過實習(xí)課程,第一能夠讓學(xué)生對本專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、車間及工作狀態(tài)有一個直觀的認(rèn)識[2];第二能夠幫助學(xué)生理論聯(lián)系實際從而加深對所學(xué)理論知識的理解[3];第三,能夠提升學(xué)生的工程實踐能力;第四,能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神,鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊合作能力[4]。重慶科技學(xué)院無機非金屬材料專業(yè)的實習(xí)課程體系包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)三部分,經(jīng)過多年的建設(shè),已取得了很大的成績,實習(xí)目標(biāo)明確,實習(xí)方案可行,與一批現(xiàn)代陶瓷、水泥混凝土、新能源材料企業(yè)建立了聯(lián)系,簽署了實習(xí)合作協(xié)議,已培養(yǎng)了十余屆合格的本科畢業(yè)生。但由于該專業(yè)建立時間較短,積淀不足,且行業(yè)環(huán)境[5]及學(xué)生特點也在發(fā)生變化,導(dǎo)致該專業(yè)的實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)仍然純在或者新出現(xiàn)了一些問題,限制了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

1實習(xí)教學(xué)中存在的問題

1.1落實實習(xí)企業(yè)難

我校是一個二本院校,社會知名度和影響力有限,很難聯(lián)系到大型企業(yè)實習(xí)單位,只能到一些中小型企業(yè)去實習(xí),而現(xiàn)在的中小企業(yè)大多為民營企業(yè),他們出于安全、技術(shù)保密等因素考慮,接納我們實習(xí)的意愿往往不高,這導(dǎo)致了我們聯(lián)系實習(xí)單位非常困難。有些企業(yè)雖然也同意我們?nèi)嵙?xí),但只讓學(xué)生走馬觀花的看一遍生產(chǎn)線,從進(jìn)車間到出車間總共不到兩個小時,這種實習(xí)方式很難讓學(xué)生有較大的收獲。

1.2學(xué)生在實習(xí)過程中學(xué)習(xí)的積極性不高

學(xué)生剛進(jìn)入工廠實習(xí)時,由于好奇和新鮮感,還是有一定的興趣的,但實習(xí)開始幾天后很大一部分學(xué)生就失去了積極性。這是因為,目前的實習(xí)方式,大體包括兩類,一類是只能看,不能動手操作的參觀實習(xí),另一類是雖然能夠動手操作,但往往只讓做一些簡單、重復(fù)且較繁重的工作;另外,學(xué)生在實習(xí)過程中只能接觸到車間里的操作工人,這些工人基本都是一些農(nóng)民工,無法回答學(xué)生提出的一些問題。有些企業(yè)雖然同意學(xué)生在里面實習(xí)幾周,但實習(xí)三四天以后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)該看的都看完了,剩下的時間再實習(xí)不過是重復(fù)同樣的事情,無法將實習(xí)再深入下去,因此很快失去了熱情。

2解決措施

面對這些存在的問題,我們既要發(fā)揚已有的好的方法及模式,又要敢于嘗試改革創(chuàng)新,從而推動無機非專業(yè)實習(xí)教學(xué)質(zhì)量的提高,為培養(yǎng)高素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。筆者有多年帶實習(xí)的經(jīng)歷,結(jié)合本專業(yè)實習(xí)的具體特點,再參考相關(guān)文獻(xiàn)資料中報道的提高實習(xí)質(zhì)量的辦法,總結(jié)出了以下幾條適應(yīng)我校無機非專業(yè)實習(xí)的改革措施。

2.1充分發(fā)揮校友的作用來聯(lián)系實習(xí)企業(yè)

我校無機非金屬材料專業(yè)已有10余屆的畢業(yè)生,很多校友從事于本專業(yè)領(lǐng)域的工作,部分優(yōu)秀友現(xiàn)已成為單位的骨干或領(lǐng)導(dǎo),這些校友是學(xué)校的寶貴財富,通過他們聯(lián)系實習(xí)企業(yè)必然事半功倍。但本專業(yè)建立以來,只開過一次校友會,這是不夠的。我們應(yīng)該通過多種方式加強學(xué)校與校友之間的聯(lián)系和合作,使校友資源能夠為專業(yè)建設(shè)發(fā)展提供實質(zhì)性的幫助。首先,校友聚會的頻次應(yīng)該加大,至少5年一次;第二,每年的畢業(yè)答辯,可以請一些校友作為企業(yè)老師參與進(jìn)來,這樣既可以提高答辯的質(zhì)量,也可以加強同校友之間的聯(lián)系;第三,教師的一些科研項目,也可以邀請校友參與進(jìn)來。

2.2以產(chǎn)學(xué)研為紐帶加強與企業(yè)的聯(lián)系

我校無機非金屬材料專業(yè)擁有熱等靜壓爐、高真空鎢絲爐、全自動壓機、原子力顯微鏡、維氏硬度計等先進(jìn)的儀器設(shè)備,同時,還具有一定的人才優(yōu)勢,如擁有一批本專業(yè)領(lǐng)域的博碩士教師,這是一般的中小企業(yè)所不具備的;企業(yè)熟悉市場,了解市場的需求是什么,同時,企業(yè)具有產(chǎn)品規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)的能力,這是高校不具備的。因此,兩者是具有合作基礎(chǔ)的,企業(yè)提出需求,學(xué)校則以科研課題的方式來協(xié)助企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品或者改進(jìn)產(chǎn)品。在校企合作中使企業(yè)獲得實實在在的好處,那么企業(yè)自然愿意接納學(xué)校去實習(xí)。

2.3改革實習(xí)方式與考核方式

本專業(yè)現(xiàn)在的實習(xí)方式是,進(jìn)廠前學(xué)生先在互聯(lián)網(wǎng)上查一下該企業(yè)的資料,對該企業(yè)有一個簡單的認(rèn)識,進(jìn)廠后,分組在各個崗位輪流實習(xí),以參觀實習(xí)為主,少數(shù)企業(yè)允許學(xué)生做一些簡單的工作。這種實習(xí)方式不能夠激發(fā)學(xué)生的積極性??梢杂商釂柺缴a(chǎn)實習(xí)方式[6]來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實習(xí)方式,進(jìn)廠前不僅要讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)查閱實習(xí)廠家的資料,老師還要通過PPT或視頻的方式為學(xué)生介紹該企業(yè)及相應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用等,然后將學(xué)生分組,讓每組提出至少十個問題,學(xué)生需要在實習(xí)的過程中自己去尋找這些問題的答案。對學(xué)生進(jìn)行考核時,他們所提出的問題和對問題的解答,都要作為打分的依據(jù)?;谥貞c科技學(xué)院為二本院校這一實際情況,我們應(yīng)該堅定不移的走應(yīng)用型大學(xué)的建設(shè)道路,要將辦學(xué)與本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)特點相結(jié)合,發(fā)揮自身的人才優(yōu)勢和設(shè)備優(yōu)勢,為本地區(qū)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級做出的貢獻(xiàn),切實的做到產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,那么實習(xí)單位聯(lián)系困難的困境就會迎刃而解。在實習(xí)過程中,要讓學(xué)生帶著問題去實習(xí),同時力爭做到將實習(xí)考核滲透到實習(xí)過程中,而不是簡單的只以最后那份實習(xí)報告作為評分的唯一依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳平,陳俊,趙艷榮,等.地方高校無機非金屬材料專業(yè)實踐教學(xué)體系教學(xué)改革研究[J].教育教學(xué)論壇,2015,(3):85-86.

[2]武元鵬,李星,李海敏,等.新能源材料與器件專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)探索[J].廣東化工,2016,43(318):149-150.

[3]王金香.無機非金屬材料專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式的改革探討[J].徽化工,2016,42(2):107-108.

[4]李穎,王海闊.基于學(xué)習(xí)成果的認(rèn)識實習(xí)教學(xué)模式創(chuàng)新與改革[J].河南化工,2015,32(7):61-63.

[5]王慶平,鄭林義,朱金波.無機非金屬材料工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)模式的研究[J].廣東化工,2016,43(317):125-126.

篇6

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)與工程專業(yè) 新創(chuàng)新型人才 培養(yǎng)模式

【中圖分類號】G647【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-9682(2010)06-0031-02

一、引 言

現(xiàn)階段我國高等教育從“知識傳授”向“能力培養(yǎng)”轉(zhuǎn)變,從“精英教育”向“大眾教育”轉(zhuǎn)型,單一的學(xué)科發(fā)展很難培養(yǎng)出社會適應(yīng)性好、厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才。[1]材料科學(xué)與工程專業(yè)作為我校的優(yōu)勢學(xué)科,擔(dān)負(fù)著服務(wù)西部地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重任。探索如何培養(yǎng)適應(yīng)服務(wù)西部、面向全國的厚基礎(chǔ)、寬口徑材料類人才是學(xué)校人才培養(yǎng)方面的重點研究課題。

過去在材料類專業(yè)人才培養(yǎng)中,按工種(行業(yè))分割專業(yè)的單一培養(yǎng)模式已很難適應(yīng)當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展及畢業(yè)學(xué)生就業(yè)模式發(fā)生的變化。[2]國家通過四次專業(yè)大調(diào)整、四次材料學(xué)科專業(yè)目錄調(diào)整和修訂,在學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展上已從單一的材料物理;材料化學(xué);金屬、非金屬材料;高分子材料領(lǐng)域向交叉融合的方向發(fā)展,較大程度的拓寬了專業(yè)知識面。[3]隨著材料科學(xué)與工程專業(yè)規(guī)范、專業(yè)目錄的制定,學(xué)科知識體系趨向多學(xué)科、交叉融合發(fā)展,新材料的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)與材料的應(yīng)用管理之間的有機聯(lián)系正成為發(fā)展的主要趨勢,這些變化將導(dǎo)致材料類專業(yè)教學(xué)體系、教育手段、教學(xué)方法與內(nèi)容等諸多因素發(fā)生變革,勢必導(dǎo)致專業(yè)教育模式的重大轉(zhuǎn)變。

近年來,依托材料工程領(lǐng)域國家級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)建設(shè),我校材料科學(xué)與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式的探索上取得了很大的發(fā)展。建立了以材料的結(jié)構(gòu)與成分、合成與加工、服役行為和性能四個基本要素為核心的知識體系,以材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個專業(yè)方向培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)置等方面突出“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的辦學(xué)特色,體現(xiàn)了各學(xué)科間的相互融合和支撐,有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

二、我校材料科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展歷程

我院材料科學(xué)與工程專業(yè)最早可追溯到1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業(yè),即為后來的“水泥”專業(yè)前身,1979年撤銷。1970年增設(shè)了西北地區(qū)唯一一家“耐火材料”專業(yè),1993年,經(jīng)原國家教委批準(zhǔn),又增設(shè)了“無機非金屬材料”專業(yè)。1999年國家專業(yè)大調(diào)整,將“硅酸鹽工程”專業(yè)和“無機非金屬材料”專業(yè)合并為“無機非金屬材料工程”專業(yè)。學(xué)院為了較大程度地擴大學(xué)生知識面,結(jié)合我院本專業(yè)發(fā)展歷程,當(dāng)時的“無機非金屬材料工程專業(yè)”按一二年級統(tǒng)一培養(yǎng),三年級分為“水泥、無機即耐火材料、建材”三個模塊培養(yǎng),這就成為當(dāng)前新創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的前身。2002年“無機非金屬材料工程”專業(yè)調(diào)整,將其提升為“材料科學(xué)與工程”專業(yè)一級學(xué)科招生。三、新創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

1.培養(yǎng)模式的確定

全國200多所普通高校都設(shè)有材料科學(xué)與工程專業(yè),其主要教育模式有三類:①基地班/試點班模式;②一、二年級統(tǒng)一開課,不分專業(yè),三、四年級按二級學(xué)科分專業(yè)進(jìn)行教學(xué);③按照一級學(xué)科招生,按二級或三級學(xué)科進(jìn)行培養(yǎng)。

結(jié)合我校辦學(xué)實際,以及我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)改革,從2002年開始我校材料科學(xué)與工程專業(yè)按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,以原有無機非金屬材料工程專業(yè)為背景,下設(shè)的材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用自主設(shè)立辦學(xué)方向,這是獨立于前三種教育模式之外的,具有我校特色的辦學(xué)模式。這一培養(yǎng)模式的建立對其它開設(shè)有材料類專業(yè)的本科院校具有一定的參考和示范作用。

2.培養(yǎng)目標(biāo)的定位

依據(jù)材料“四要素”,堅持“以無機非金屬材料為主,向金屬材料滲透,與土木建筑學(xué)科交叉融合”為特色的辦學(xué)思想,在本科培養(yǎng)方案及課程設(shè)置制定中,將一級學(xué)科分為三個專業(yè)方向培養(yǎng):即材料科學(xué)、材料工程與材料應(yīng)用。

材料科學(xué)方向重點培養(yǎng)具有從事材料性質(zhì)研究和新材料研發(fā)方面知識的高級專門人才;材料工程方向重點培養(yǎng)掌握各種材料工業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)、工藝過程和系統(tǒng)控制等方面知識的高級專門人才;材料應(yīng)用方向重點培養(yǎng)具有材料的應(yīng)用推廣、流通中的材料管理、性能檢測、商務(wù)活動等能力的高級專業(yè)人才。

3.培養(yǎng)方案的修訂

學(xué)校在2004版、2008版培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,圍繞教學(xué)改革的主導(dǎo)思想,結(jié)合社會人才市場的需要,按照材料科學(xué)與工程專業(yè)3個方向具體培養(yǎng)目標(biāo),對教學(xué)計劃進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研討與修訂,我校材料科學(xué)與工程專業(yè)2009版培養(yǎng)計劃更加突出三個辦學(xué)方向各自的辦學(xué)特色。

(1)材料科學(xué)方向以高溫陶瓷材料為背景,注重材料性能及結(jié)構(gòu)表征研究、新材料研發(fā),兼顧材料工藝設(shè)計與開發(fā),以高溫陶瓷材料和冶金工程專業(yè)的交叉融合為特色。

(2)材料工程方向以無機非金屬材料為背景,注重與材料的規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)相關(guān)的理論及技術(shù),以生態(tài)建筑材料新工藝、新設(shè)備開發(fā)為特色。

(3)材料應(yīng)用方向以建筑材料為背景,注重建筑材料在土木工程中的應(yīng)用,相關(guān)理論和技術(shù)以及土建施工過程中建筑材料的物流和管理,以建筑材料與土木工程及工程管理專業(yè)交叉融合為特色。

4.課程設(shè)置體系的構(gòu)建

結(jié)合學(xué)校學(xué)分制改革,材料科學(xué)與工程專業(yè)2009版培養(yǎng)方案對原有培養(yǎng)方案總學(xué)分進(jìn)行了壓縮,課程設(shè)置由必修課、選修課(公選課、限選課、任選課)、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)3部分組成,其中適當(dāng)壓縮必修課(尤其是專業(yè)必修課),增加了專業(yè)類選修課,提高了實踐環(huán)節(jié)的比重,更加注重擴大學(xué)生知識面,培養(yǎng)學(xué)生的實踐、創(chuàng)新能力。2009版培養(yǎng)計劃中必修課、選修課、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)三者比例為53∶22∶25。

課程體系設(shè)置在充分滿足三個培養(yǎng)方向所需的共同理論與實踐基礎(chǔ)的同時,還按照三個方向各自的特點處理好各個方向之間的交叉、滲透和融合。三個方向具有相同的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,如:數(shù)理化、制圖、英語以及材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料研究方法等公共基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課;在專業(yè)課模塊中,開設(shè)具有各自特色的專業(yè)方向課和專業(yè)方向選修課,在滿足學(xué)生興趣的同時,擴大學(xué)生的知識面。

為了規(guī)范課程內(nèi)容及知識體系,學(xué)校以材料科學(xué)與工程專業(yè)規(guī)范為依據(jù),結(jié)合材料四要素,確定了知識領(lǐng)域、知識單元和知識點三個層次的知識體系。由知識點的任意組合來確定教學(xué)大綱,使課程體系更具體,實現(xiàn)課程設(shè)置、教學(xué)大綱的規(guī)范化,克服了任意設(shè)課、課程名稱與教學(xué)內(nèi)容不符等弊端。

5.教學(xué)手段、方法的改進(jìn)

隨著現(xiàn)代化教學(xué)手段不斷成熟,多媒體課件、各類專業(yè)課程網(wǎng)站逐漸走進(jìn)課堂,多媒體動畫將繁雜的公式、實驗等以動態(tài)化的形式向?qū)W生講授。通過近幾年的努力,我院《材料工程基礎(chǔ)》、《土木工程材料》已獲評省級精品課程,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料物理性能》獲評校級精品課程。并在原有“材料與標(biāo)本陳列館”的基礎(chǔ)上,結(jié)合先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字技術(shù),建設(shè)“材料與礦物數(shù)字博物館”網(wǎng)站,提高材料類相關(guān)學(xué)科及課程的教學(xué)質(zhì)量。在雙語教學(xué)方面,2007年開始在專業(yè)選修課部分增加雙語內(nèi)容,為了讓學(xué)生更快的了解材料學(xué)科的前沿發(fā)展,學(xué)校在2009版培養(yǎng)方案中將雙語課程提升為專業(yè)必修課,極大地促進(jìn)了雙語教學(xué)的開展。

6.創(chuàng)新平臺的搭建

近年來,學(xué)校利用多年來在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域所積累的雄厚的科研實力和完備的科研設(shè)施條件,不斷為本科教學(xué)搭建平臺。以“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的培養(yǎng)模式,科研帶動教學(xué),加強本科生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)院依托“省部共建西部建筑科技重點實驗室”;“國家級材料工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗區(qū)”;8個國家級、省部級以上工程中心;10個校企工程中心和12個校外實習(xí)基地的建設(shè),聽取來自科研、生產(chǎn)一線的校外專家意見,著力實現(xiàn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)內(nèi)容與社會的發(fā)展需求緊密結(jié)合,解決好青年教師和學(xué)生實踐能力不強的問題,提高師資總體水平,改進(jìn)實習(xí)基地及實驗室條件。確保既有“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的培養(yǎng)方向,又具有培養(yǎng)知識面寬、基礎(chǔ)雄厚、綜合實力、實踐能力較強的復(fù)合型、創(chuàng)新型材料類本科專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、結(jié)束語

1.我校材料科學(xué)與工程專業(yè)本科按照材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個專業(yè)方向培養(yǎng),從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)置等方面突出“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的辦學(xué)特色,體現(xiàn)了各學(xué)科間的相互融合和支撐,有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

2.我校材料科學(xué)與工程專業(yè)按照材料的四要素確定了合理的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)體系,并按照學(xué)科發(fā)展不斷完善培養(yǎng)方案、規(guī)范課程教學(xué),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.學(xué)校通過創(chuàng)新平臺的搭建,使教學(xué)內(nèi)容及實踐環(huán)節(jié)更貼近社會發(fā)展的需要,按照“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的培養(yǎng)模式,以科研帶動教學(xué),同時促進(jìn)學(xué)生實踐能力及創(chuàng)新能力的提高,有助于培養(yǎng)知識面寬、基礎(chǔ)扎實、實踐能力較強的創(chuàng)新型材料類專業(yè)本科人才。

參考文獻(xiàn)

1 張勝利、張小絨.厚基礎(chǔ)寬口徑培養(yǎng)高素質(zhì)人才――關(guān)于高校本科教育培養(yǎng)模式的思考.中國林業(yè)教育,2007(4):11~14

篇7

關(guān)鍵詞:混凝土工程與技術(shù);課程建設(shè);應(yīng)用型人才

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)04-0279-02

在大連交通大學(xué)無機非金屬材料專業(yè)開設(shè)《混凝土工程與技術(shù)》課程源自大連交通大學(xué)校級教改項目——《優(yōu)化“無機非金屬材料專業(yè)”課程體系,拓寬就業(yè)渠道》的教改探索與實踐。多年來學(xué)生的就業(yè)數(shù)據(jù)表明,無機非金屬材料專業(yè)就業(yè)的去向主要為各中鐵局,從事混凝土材料的制備、性能及相關(guān)研究工作。例如,2010屆無機非金屬材料專業(yè)學(xué)生從事混凝土行業(yè)的就業(yè)率達(dá)該專業(yè)總就業(yè)率的84.6%,2011屆學(xué)生從事混凝土行業(yè)的就業(yè)率達(dá)該專業(yè)總就業(yè)率的79%。由此可見,開展《混凝土工程與技術(shù)》課程的教學(xué)對于培養(yǎng)服務(wù)于混凝土工程的應(yīng)用型人才具有關(guān)鍵作用。只有進(jìn)一步完善和優(yōu)化《混凝土工程與技術(shù)》課程體系,加強課程建設(shè),方能適應(yīng)新形勢下對高水平混凝土技術(shù)人才的需求。2010年大連市混凝土行業(yè)共完成混凝土銷售量1600萬立方米(包括建筑、交通、市政、港口用量),實際產(chǎn)值48億多元人民幣(按現(xiàn)行市場價格計算)。同年,大連市重點項目“地鐵”工程全面開工,預(yù)計2013年底竣工。這為無機非金屬材料專業(yè)學(xué)生的就業(yè)提供了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。研發(fā)、檢測人才的大量短缺,對《混凝土工程與技術(shù)》課程建設(shè)提出了新的要求,要求培養(yǎng)出專業(yè)知識水平高、理論基礎(chǔ)扎實、能夠?qū)W以致用的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。因此,必須加強《混凝土工程與技術(shù)》的課程建設(shè),一方面使學(xué)生提高認(rèn)識、加強重視;另一方面需要增強課程本身的吸引力,從各個環(huán)節(jié)進(jìn)行完善。

一、課程建設(shè)

《混凝土工程與技術(shù)》是一門無機非金屬材料專業(yè)的專業(yè)課,是無機非金屬材料專業(yè)培養(yǎng)計劃中的核心課程之一?;炷敛牧仙婕懊鎻V,行業(yè)范圍寬,通過《混凝土工程與技術(shù)》課程的建設(shè),可使學(xué)生在畢業(yè)后很快熟悉業(yè)務(wù),成為混凝土質(zhì)檢、研發(fā)或監(jiān)理部門的工作技術(shù)骨干。在授課時系統(tǒng)闡述了混凝土行業(yè)最新的國家標(biāo)準(zhǔn),例如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)等,使學(xué)生全面掌握混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容,進(jìn)一步加強和規(guī)范混凝土工程與技術(shù)的先進(jìn)理念與標(biāo)準(zhǔn)。同時,課程在教學(xué)內(nèi)容更新、課件制作、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)、教學(xué)方法改革和考核方式改革等方面采取了措施,以加強對學(xué)生創(chuàng)新能力與綜合能力的培養(yǎng)。

1.教學(xué)內(nèi)容更新。作為應(yīng)用型專業(yè)課程,課程內(nèi)容的設(shè)置原則為“理論夠用,重在應(yīng)用”,因此,對《混凝土工程與技術(shù)》課程的內(nèi)容設(shè)置做了如下調(diào)整:主要介紹混凝土材料組成,混凝土結(jié)構(gòu)及基本性能,混凝土生產(chǎn)技術(shù),包括混凝土配合比設(shè)計、預(yù)拌混凝土生產(chǎn)工藝、預(yù)拌混凝土的運輸,混凝土工程施工技術(shù)包括模板工程、混凝土的澆注等。預(yù)應(yīng)力混凝土工程,混凝土制品生產(chǎn)工藝及特殊混凝土技術(shù),混凝土結(jié)構(gòu)維修與加固,混凝土的檢測與測試等內(nèi)容。其中,在混凝土結(jié)構(gòu)及基本性能、混凝土配合比設(shè)計內(nèi)容上加大理論知識的深度,特別是混凝土配合比設(shè)計是本課程的核心及重點,因此應(yīng)當(dāng)深入介紹公式的理論推導(dǎo)及例題計算演示。其他理論內(nèi)容與實際應(yīng)用銜接不大的,進(jìn)行略講或刪減。在混凝土施工工程中需使用大量的鋼筋材料,當(dāng)混凝土發(fā)生劣化時,鋼筋銹蝕的危害也較為嚴(yán)重。

2.課件制作?!痘炷凉こ膛c技術(shù)》課程涉及到大量的施工工具、混凝土制品與施工現(xiàn)場的內(nèi)容,通過制作高質(zhì)量的多媒體教學(xué)課件,合理編排課件內(nèi)容及添加圖片等方式盡可能把實際施工現(xiàn)場的情況展現(xiàn)在學(xué)生面前,結(jié)合一些視頻資料,使學(xué)生全方位理解課程內(nèi)容,并在以后真正走向工作崗位時,盡快熟悉業(yè)務(wù),勝任相關(guān)工作。

3.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)。利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程的電子資源,如教學(xué)課件、教學(xué)進(jìn)度表、教學(xué)大綱等。同時,在課程的教學(xué)博客中發(fā)表了大量與課程相關(guān)的行業(yè)知識介紹等,學(xué)生通過瀏覽網(wǎng)絡(luò)課程,可大大開闊眼界,拓寬知識面,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

二、教學(xué)方法與考核方式的改革

為了督促學(xué)生深刻理解和牢固掌握專業(yè)課的知識,靈活地學(xué)以致用,發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力,進(jìn)行了教學(xué)方法與考核方式的改革。

1.教學(xué)方法改革。①采用啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)的過程中,多激發(fā)學(xué)生思考,并鼓勵學(xué)生用發(fā)散思維思考問題。實踐表明,通過學(xué)生自行思考得出的正確結(jié)論,往往會使他們印象深刻而加深記憶。采取啟發(fā)式教學(xué),可有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使其注意力集中,大大提高了教學(xué)效果。②采用互動式教學(xué)。在混凝土配合比章節(jié)涉及大量的計算,通過計算方能確定混凝土的配合比以及抗壓強度等。結(jié)合多媒體課件,在課堂上采取互動式教學(xué),通過隨機提問學(xué)生、讓學(xué)生來黑板前做題等方式,使學(xué)生加深對各項公式的理解和記憶,更好地掌握較為復(fù)雜的理論知識,讓每個學(xué)生都能夠牢固掌握知識點。③采用案例式教學(xué)。在講授混凝土工程建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容時,通過實際案例的講解和剖析,加強學(xué)生對規(guī)范施工的重視。例如,在介紹混凝土結(jié)構(gòu)維修與加固部分內(nèi)容時,通過對某樓發(fā)生的嚴(yán)重混凝土質(zhì)量事故進(jìn)行分析,針對事故產(chǎn)生原因采用相應(yīng)措施進(jìn)行處理。這些案例都是真實發(fā)生的質(zhì)量事故,有的甚至造成了大量的人員傷亡。通過案例的陳述,使學(xué)生牢固樹立安全生產(chǎn)意識,深刻理解嚴(yán)格遵守施工規(guī)范的重要意義,將各孤立的知識點聯(lián)系在一起,從而更好地掌握教學(xué)重點和難點內(nèi)容。④鼓勵學(xué)生自學(xué)。對于教材中單純描述性的內(nèi)容,鼓勵學(xué)生自學(xué),并通過提交作業(yè)的方式進(jìn)行檢查。學(xué)有余力的學(xué)生還可以通過網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)內(nèi)容最新的動態(tài)。通過自學(xué),可鍛煉學(xué)生對知識點的概括總結(jié)能力。

2.考核方式改革。為了多層次、多角度、全方位地考核學(xué)生對知識的掌握運用能力,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真復(fù)習(xí)、歸納總結(jié)課程的教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高,本課程的考核方式加強了對知識的運用能力的考核,采用口試、課程論文、文獻(xiàn)綜述等綜合考核方式,多層次、多角度、全方位地考核學(xué)生對知識的掌握運用能力,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

通過課程建設(shè)與教學(xué)實踐,《混凝土工程與技術(shù)》課程已形成理論與案例相結(jié)合的培養(yǎng)體系,結(jié)合本專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí),取得了良好的教學(xué)效果。對教學(xué)方法與考核方式進(jìn)行改革后,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為培養(yǎng)優(yōu)秀的混凝土技術(shù)人才奠定了扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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[關(guān)鍵詞]無機非金屬材料工程;卓越計劃;生產(chǎn)實習(xí)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(“卓越計劃”)是為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010年至2020年)》而提出的高等教育重大改革計劃。旨在培養(yǎng)具有較強工程實踐能力、創(chuàng)新能力和良好綜合素質(zhì)的優(yōu)秀工程應(yīng)用型人才,提高我國工程教育的質(zhì)量,進(jìn)而努力提升我國產(chǎn)業(yè)的國際競爭力,對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)有著至關(guān)重要的意義。該計劃強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)場工作能力、設(shè)計能力、工程項目實施能力以及新產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)改造能力,這就要求有強有力的專業(yè)實踐教學(xué)作為支撐。無機非金屬材料工程是實踐性很強的工科專業(yè),實踐教學(xué)方面要求較高,傳統(tǒng)的無機非金屬材料專業(yè)的實踐教學(xué)主要是學(xué)生在校外集中進(jìn)行的認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)。由于實習(xí)時間較短、經(jīng)費緊張等原因,兩者在形式和內(nèi)容安排上不可避免地出現(xiàn)交叉和重合,影響實習(xí)與實踐教學(xué)效果。因此需要探索新型的適應(yīng)“卓越計劃”要求的無機非金屬材料工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)模式,以保證實習(xí)效果。

1生產(chǎn)實習(xí)常規(guī)開展方式與新需求分析[1]

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展、經(jīng)濟(jì)社會不斷變化的大背景下,無機非金屬材料工程專業(yè)涉及領(lǐng)域不斷拓寬及作為實踐教學(xué)重要組成部分的生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生了翻天覆地的變化。如專業(yè)涉及領(lǐng)域由傳統(tǒng)的水泥、玻璃、陶瓷和特種材料拓展到光伏玻璃、膜材料、復(fù)合材料等多種新型功能復(fù)合材料;而生產(chǎn)現(xiàn)場自動化程度越來越高、場地越來越小、密封性越來越好。同時,企業(yè)對技術(shù)的保密意識越來越強。顯然傳統(tǒng)的實踐教學(xué)無論是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式都不利于符合生產(chǎn)現(xiàn)場要求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。因而在專業(yè)教學(xué)學(xué)時不斷減少的現(xiàn)狀下,進(jìn)行無機非金屬材料工程卓越計劃教學(xué)與實踐的改革與創(chuàng)新勢在必行。

2生產(chǎn)實習(xí)的重要性[2,3]

實踐是工程的靈魂和根本,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是工程教育的重要特征和本質(zhì)要求,“卓越計劃”創(chuàng)立了高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,以期從根本上解決工程人才培養(yǎng)中校企脫節(jié)的現(xiàn)象。

2.1企業(yè)參與“卓越計劃”的重要性

企業(yè)參與“卓越計劃”的重要性主要體現(xiàn)在2個方面。(1)企業(yè)在工程人才培養(yǎng)方面有著重要的指導(dǎo)作用。企業(yè)在激烈的市場競爭中,對本行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢最了解,也就最清楚當(dāng)今社會和未來世界對工程人才的需求,包括人才層次、類型、規(guī)格等方面。因此企業(yè)參與卓越工程師的培養(yǎng),使它們由單純的用人單位變成共同培養(yǎng)單位,充分發(fā)揮了企業(yè)在整個工程人才培養(yǎng)過程中不可替代的指導(dǎo)作用,使校企合作培養(yǎng)出來的工程人才能夠達(dá)到“卓越計劃”的培養(yǎng)目標(biāo)。(2)企業(yè)擁有高校所不具備的真實的工程環(huán)境,這對于卓越工程師的培養(yǎng)至關(guān)重要。為了生存、發(fā)展和競爭,企業(yè)必須擁有最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和制造技術(shù),這些是作為教學(xué)單位的高校所無法達(dá)到的;企業(yè)所需要解決的生產(chǎn)、技術(shù)、研發(fā)、市場、管理方面的問題,是訓(xùn)練和培養(yǎng)工程人才能力的最好題材;企業(yè)所擁有的一批經(jīng)驗豐富的工程師,他們的工程經(jīng)歷和實踐能力正是高校工程教育專業(yè)教師所不及的;企業(yè)所擁有的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造和市場營銷的場地和機構(gòu),是工程人才未來發(fā)揮作用的場所。因此,只有開展校企合作,發(fā)揮各自優(yōu)勢,實現(xiàn)資源、設(shè)備、師資的最佳組合,才能在知識、能力和素質(zhì)方面培養(yǎng)出滿足“卓越計劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求的卓越工程師??傊?,企業(yè)的參與是“卓越計劃”成敗的關(guān)鍵。這就要求實踐指導(dǎo)教師必須具有扎實的基礎(chǔ)理論知識及基本操作技能,培養(yǎng)實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),從自身做起,嚴(yán)格要求自己,并且關(guān)注相關(guān)學(xué)科理論的新進(jìn)展,豐富更新自己的知識體系,同時積極參加相關(guān)工作,把科研與教學(xué)緊密結(jié)合起來,提高教學(xué)質(zhì)量,借著帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行工程實踐的機會,真正地深入到企業(yè)、車間、班組中去,本著與學(xué)生共同學(xué)習(xí)的態(tài)度,帶著問題去學(xué)習(xí),以彌補自身偏重理論教育而工程實踐較少的不足。

2.2企業(yè)實踐

我們聘請有較豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)工程技術(shù)人員擔(dān)任企業(yè)導(dǎo)師,采取校內(nèi)導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師的雙導(dǎo)師制度,原則上每7名學(xué)生聘請1名企業(yè)導(dǎo)師,同時配備1名校內(nèi)導(dǎo)師。校內(nèi)導(dǎo)師將學(xué)生帶到企業(yè)后,首先接受企業(yè)的進(jìn)廠安全培訓(xùn)以及各車間、生產(chǎn)線的工藝流程培訓(xùn)。然后,學(xué)生要深入企業(yè)生產(chǎn)一線,進(jìn)入實驗室、車間、班組,在企業(yè)導(dǎo)師、工藝人員、師傅的帶領(lǐng)下,認(rèn)真學(xué)習(xí)每一個生產(chǎn)工藝中設(shè)備布置、工藝制度、操作制度等細(xì)節(jié)部分。在對崗位較為熟悉后,可助崗或頂崗工作一段時間,與工程實踐親密接觸,豐富專業(yè)知識,進(jìn)而探究現(xiàn)有工藝過程的優(yōu)缺點,幫助企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,同時較早接觸社會,學(xué)會與人相處,增長人生閱歷。實踐對于學(xué)生來說是一個非常重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生在第7學(xué)期熟悉所在企業(yè)、車間的原料準(zhǔn)備、成型工藝、燒成工藝、窯爐制度、檢選包裝等工藝流程,做到理論知識與實踐相結(jié)合。第8學(xué)期,雙導(dǎo)師與學(xué)生共同研究實踐題目,指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)論文(設(shè)計),畢業(yè)論文(設(shè)計)題目,可以是產(chǎn)品的研發(fā)、制品的使用跟蹤,也可以是幾種原料的性能比較、原料不同含量對制品性能的影響,各工藝、制度研究,或是對企業(yè)某項產(chǎn)品質(zhì)量及市場需求進(jìn)行調(diào)研,不拘泥于題目類別與研究形式,只要是在這其中學(xué)生學(xué)習(xí)到了知識,提高了實踐能力及發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力,為學(xué)生的進(jìn)一步深造、更好地勝任工作打下堅實的基礎(chǔ)就是最好的。

3與企業(yè)合作生產(chǎn)實習(xí)模式[4,5]

在當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展大環(huán)境下,校企合作成為衡量高校人才培養(yǎng)模式的參考點,是高校教育發(fā)展的流行趨勢,也是企業(yè)獲取新的發(fā)展和參與社會競爭的主要選擇。近年來,我校堅持“厚基礎(chǔ)、重實踐、求創(chuàng)新、高素質(zhì)”的辦學(xué)方向,堅持以服務(wù)社會為導(dǎo)向,以教學(xué)為中心,以特色求發(fā)展,突出創(chuàng)新型應(yīng)用型的人才培養(yǎng)模式,以鮮明的專業(yè)特色帶動校企合作,合作模式不斷創(chuàng)新,取得了較好的效果。主要采取的校企合作模式有如下幾點:

(1)“企業(yè)引入”模式。

由學(xué)院提供場地及其他各種服務(wù),將企業(yè)引入學(xué)校,建成校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地,為學(xué)生提供生產(chǎn)性實訓(xùn)崗位。通過合作方式,企業(yè)得到了學(xué)校在廠房、技術(shù)及技術(shù)工人等方面的支持,降低了生產(chǎn)成本,而學(xué)校獲得了學(xué)生頂崗實習(xí)、教師參與技術(shù)開發(fā)等機會,取得了生產(chǎn)與教學(xué)雙贏的效果。

(2)“設(shè)備共享”模式。

由企業(yè)和學(xué)校共同提供設(shè)備,建立生產(chǎn)性實訓(xùn)基地,企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的同時,為學(xué)生提供生產(chǎn)性實訓(xùn)崗位。這種合作模式實現(xiàn)了校企資源的互補和共享,使雙方的設(shè)備兼具教學(xué)和生產(chǎn)功能,大大提高了設(shè)備利用率。

(3“)技術(shù)推廣”模式。

由企業(yè)提供先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備(企業(yè)產(chǎn)品),以學(xué)院教師為主體針對本院學(xué)生及社會人員開展的新設(shè)備、新技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)。通過這種合作,學(xué)生獲得了最新的技術(shù)培訓(xùn),掌握了先進(jìn)設(shè)備的操作技能,而企業(yè)則達(dá)到了發(fā)展?jié)撛诳蛻舻哪康摹?/p>

(4)“崗位承包”模式。

學(xué)院承接企業(yè)生產(chǎn)流程外包業(yè)務(wù),在企業(yè)技術(shù)人員的支持下開展生產(chǎn)活動,教師成為生產(chǎn)過程中的技術(shù)與管理人員,學(xué)生交替進(jìn)行頂崗工作。通過這種合作,企業(yè)降低了生產(chǎn)成本和人力成本,而學(xué)院的師生都得到了真實生產(chǎn)的鍛煉。

(5)“校企共訓(xùn)”模式。

將企業(yè)的內(nèi)訓(xùn)機構(gòu)引入到學(xué)院,學(xué)院免費提供場地和設(shè)備,雙方共同組建“捆綁”式培訓(xùn)團(tuán)隊,為企業(yè)員工和學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)。這種直接引入企業(yè)培訓(xùn)課程和培訓(xùn)師資的模式,使學(xué)院的課程能緊跟企業(yè)要求和技術(shù)發(fā)展,同時擴充了兼職教師隊伍。

(6)“培訓(xùn)移植”模式。

移植跨國公司的員工培訓(xùn)項目,由企業(yè)提供設(shè)備及教師培訓(xùn),教師取得企業(yè)的資格證書后,為企業(yè)培訓(xùn)員工,同時面向?qū)W生實施“訂單式”培訓(xùn)。通過這種合作模式,學(xué)校不僅在設(shè)備、技術(shù)上獲益,學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量也得到了保證。

(7)“實訓(xùn)承包”模式。

由學(xué)院提供場地,企業(yè)提供設(shè)備和師資,在校內(nèi)建設(shè)仿真實習(xí)場所,對企業(yè)員工進(jìn)行培訓(xùn),同時承包學(xué)院的相關(guān)實訓(xùn)課程。

4結(jié)束語[6]

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),實踐也是培養(yǎng)學(xué)生掌握知識和提高能力的最有效方法。經(jīng)學(xué)生和實習(xí)基地反饋,此培養(yǎng)方法效果較好,學(xué)生熟悉了專業(yè)、企業(yè),培養(yǎng)了能力,企業(yè)較早培訓(xùn)了有就業(yè)意向的學(xué)生,學(xué)校真正完成了對人才的培養(yǎng),實現(xiàn)學(xué)生、用人單位、學(xué)校的三贏。高等教育應(yīng)面向國家發(fā)展需要和市場需求,培養(yǎng)具備較高工程實踐能力的卓越工程師,實現(xiàn)高等教育和有志青年的價值。

參考文獻(xiàn)

[1]李書偉,劉紹娜.“卓越工程師培養(yǎng)計劃”下實踐教育的思考[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(11):138-140.

[2]焦寶祥.卓越工程師教育與應(yīng)用型本科實踐教學(xué)體系的設(shè)計[J].考試周刊,2012(75):147-148.

[3]林健.卓越工程師創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].高等工程教育研究,2012(5):15-17.

[4]李娜,王武,王紅玲.實習(xí)基地外延拓展與校企合作內(nèi)涵建設(shè)研究[J].實驗技術(shù)與管理,2012,29(10):185-187.

[5]魏宏波.校企合作培養(yǎng)卓越工程師模式的探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2012(17):35-37

篇9

1建筑非金屬材料腐蝕及一般性機理

建筑工程中的無機非金屬材料,通常包括水泥、玻璃、陶瓷等。無機非金屬材料通常具有良好的耐腐蝕性能,但因其化學(xué)成分,結(jié)晶狀態(tài),結(jié)構(gòu)以及腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)等原因,在任何情況下都耐蝕的無機非金屬材料是不存在的。無機非金屬材料除墨以外,在與電解質(zhì)溶液接觸時不像金屬那樣形成原電池,其腐蝕往往是由于化學(xué)作用或物理因素產(chǎn)生,而不是由電化學(xué)過程引起的。無機非金屬材料作為建筑工程中的結(jié)構(gòu)和功能材料應(yīng)用極其廣泛,但對其腐蝕機理的研究還很不夠,一般認(rèn)為下列因素是決定腐蝕狀況的因素。

1.1材料的化學(xué)成分和礦物組成

硅酸鹽材料成分中以酸性SiO為主,它們耐酸而不耐堿,當(dāng)SjO:(尤其是無定型sj0:)與堿液接觸時會發(fā)生如下反應(yīng)而受到腐蝕。Si02+2NaOH——}Na2SiO3+H20所生成的硅酸鈉易溶于水及堿液中。Sj0是較高的耐酸材料,除氫氟酸和高溫磷酸外,它能耐所有無機酸的腐蝕。任何濃度的氫氟酸,溫度高于300℃的磷酸都會與Si0發(fā)生反應(yīng)。硅酸鹽材料的耐酸性不僅與化學(xué)組成有關(guān),而且與礦物組成有關(guān)。一般而言,材料中SiO的含量越高耐酸性越強,Si0質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于55%的天然及人造硅酸鹽材料是不耐酸的,但也有例外,例如鑄石中的SiO與AlO,F(xiàn)eO,等在高溫下形成耐腐蝕性很強的礦物質(zhì)一普通輝石,所以雖然SiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于55%卻有很強的耐腐蝕性;而紅磚中SiO2的含量盡管高達(dá)6O%一80%,但是SiO以無定型狀態(tài)存在,故沒有耐酸性,如將紅磚在較高的溫度下Si0與AlO。形成具有高度耐酸性的新礦物一硅線石(Al:O。、2SiO)與莫來石(3Al0、2SiO:),并且其密度也增大了。含有大量堿性氧化物(CaO、MgO)的材料屬于耐堿材料。它們與耐酸材料相反,完全不能抵抗酸類的作用。例如由鈣硅酸鹽組成的硅酸鹽水泥,可被所有的無機酸腐蝕,而在一般的堿液(濃的燒堿液除外)中卻是耐腐蝕的。

1.2材料孔隙和結(jié)構(gòu)

除熔融制品(如玻璃、鑄石)外,硅酸鹽材料或多或少總具有一定的孔隙率,孔隙會降低材料的耐腐蝕性,因為孔隙的存在會使材料受腐蝕作用的面積增大,侵蝕作用明顯,腐蝕不僅發(fā)生在表面上而且也發(fā)生在材料內(nèi)部。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)生成物出現(xiàn)結(jié)晶時還會造成物理性的破壞,例如制堿車間的水泥地面,當(dāng)間歇地受到荷性鈉溶液的浸潤時,由于滲透到孔隙里的荷性鈉吸收二氧化碳后變成含水碳酸鹽結(jié)晶,體積增大,在水泥內(nèi)部膨脹,使材料產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而遭到破壞。如果在材料的表面及孔隙中腐蝕生成的化合物為不溶性的,則在某些場合它們能保護(hù)材料不再受到破壞,水玻璃耐酸膠泥的酸化處理就是一例。當(dāng)孑L隙互不相通而封閉時,材料受腐蝕性介質(zhì)的影響要比開口的孔隙小,因為當(dāng)孔隙為開口時,腐蝕性液體容易透人材料內(nèi)部。硅酸鹽材料的耐蝕性還與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。晶體結(jié)構(gòu)的化學(xué)穩(wěn)定性較無定型結(jié)構(gòu)高,例如結(jié)晶二氧化硅(石英)雖屬耐酸材料但也有一定的耐堿性;而無定型的二氧化硅就易溶于堿性溶液中。具有晶體結(jié)構(gòu)的熔鑄綠巖也是如此,它比同一組的無定型化合物具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性。

1.3腐蝕介質(zhì)

環(huán)境中的水、酸、堿、鹽、大氣等介質(zhì)對無機非金屬材料的腐蝕都有一定影響,但影響的大小不同。

2水泥基材料的腐蝕與防護(hù)

一般硅酸鹽水泥硬化后,在通常的使用條件下有較好的耐久性,但在外界侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境中,引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué),物理變化,而逐漸受到侵蝕,嚴(yán)重時會使水泥石強度降低,甚至?xí)屏?、破壞、故有必要全面而深入地研究水泥遭受腐蝕的過程及其實質(zhì)。水泥基材料的腐蝕有多種分類方法。如按腐蝕機理分類,可分為化學(xué)腐蝕、溶析腐蝕、吸附腐蝕等;按腐蝕的形態(tài)分類,可分為溶出腐蝕、分解型腐蝕、膨脹型腐蝕(或稱結(jié)晶型腐蝕)。因?qū)τ谒嗉盎炷廉a(chǎn)生侵蝕的介質(zhì)主要有大氣、河水、海水、土壤、酸和酸水、硫酸鹽溶液和堿性溶液等,故按腐蝕介質(zhì)分類,可分為酸腐蝕、堿腐蝕、鹽腐蝕、海水腐蝕、淡水腐蝕、土壤腐蝕等。如果混凝土結(jié)構(gòu)在地下或陰暗的場所,比如排污水的混凝土管道,還有微生物腐蝕。影響水泥石腐蝕的因素有很多,除了水泥的品種和熟料的礦物組成外,集料的性質(zhì),混凝土的致密度、抗?jié)B性以及侵蝕介質(zhì)的種類、壓力與水位的變化、流速、溫度的變化等多種因素都會對侵蝕過程產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。往往有數(shù)種腐蝕作用同時并存,相互影響,少數(shù)情況下是單一型腐蝕,但是大多數(shù)情況下是多種類型的復(fù)合腐蝕,因此必須針對腐蝕的具體情況加以綜合分析,制定出切合實際的防腐措施。

3預(yù)防腐蝕措施

(1)提高混凝土致密度與表面處理混凝土越致密,侵蝕介質(zhì)就越難滲人,被腐蝕的可能性就越小。密實混凝土的獲得,可通過正確設(shè)計混凝土配合比、降低水灰比、仔細(xì)選擇集料級配、采用振搗致密、養(yǎng)護(hù)、燒結(jié)、抽真空等施工方法。也可以用化學(xué)方法對混凝土進(jìn)行表面處理,使水泥石中的氫氧化鈣變成難容的致密物質(zhì)如碳酸鈣、草酸鈣等??紤]成本問題,常用碳酸化,即在混凝土構(gòu)件使用前,先在空氣中碳化成一致密的碳酸鈣外殼。在混凝土表面用硅酸鈉或氟硅酸鹽(如氟硅酸鎂、氟硅酸鋅)水溶液處理,使在水泥表面的孔隙中生成難溶的致密物,提高抗?jié)B耐蝕能力。用亞麻仁油或桐油涂刷混凝土表面亦能對一些酸和鹽的稀溶液侵蝕有一定的防護(hù)作用。

(2)改變硅酸鹽水泥熟料礦物和水化產(chǎn)物的組成和形態(tài)從腐蝕機理可以得出:減少水泥熟料中c,s的含量,即可以提高抵抗軟水溶析能力,也有利于它的抗硫酸鹽性能。因為鐵鋁酸四鈣的水化產(chǎn)物為水化鋁酸鈣的固溶體C(A,F(xiàn))H鐵酸鈣的抗硫酸鹽性能比c,AH好。此外,鐵酸鈣能在水化鋁酸鈣周圍生成薄膜,提高硫酸鹽性能。冷卻條件對水泥熟料的耐蝕性也有影響,對于鋁酸三鈣含量高的熟料,采用急冷形成較多的玻璃體,可提高抗硫酸鹽性能;對于含鐵高的熟料,急冷對抗硫酸鹽侵蝕反而不利,因為CAF晶體比高鐵玻璃更耐蝕。將硅酸鹽水泥構(gòu)件在loo℃以上高溫下壓蒸處理,亦能明顯改善其抗蝕性能,特別是對硫酸鈣、硫酸鈉溶液的侵蝕。

(3)在硅酸鹽水泥中摻加混合材料除采用特種硅酸鹽水泥一抗硫酸鹽水泥外,在硅酸鹽水泥中摻加火山灰質(zhì)混合材料(即采用火山灰水泥)亦有較好抗蝕性,因摻人火山灰質(zhì)混合材料能提高混凝土的致密程度,減少侵蝕介質(zhì)的滲透。另外火山灰混合材料中活性氧化鈣與水泥水化時析出的氫氧化鈣作用,生成低堿水化硅酸鈣,從而消耗了水泥中的ca(OH):,使其在軟水中的溶析速度顯著降低,并使鈣礬石結(jié)晶在液相氧化鈣濃度很低的條件下形成,因此膨脹特性緩和,除非生成的鈣礬石數(shù)量很多,否則不易引起硫鋁酸鈣的膨脹破壞。但火山灰水泥的抗凍性及大氣穩(wěn)定性不好,在有反復(fù)凍融和干濕交替的情況下,容易產(chǎn)生微裂紋,再加上侵蝕介質(zhì)的作用,就會使混凝土的耐久性降低。火山灰水泥亦不適用于有酸類與鎂鹽腐蝕的介質(zhì)中,因為酸類與鎂離子也能直接與水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣起作用。這些情況下宜于采用抗硫酸鹽酸水泥。

(4)在混凝土外部加覆蓋層和貼面材料在侵蝕強烈的情況下,可將混凝土表面加一覆蓋層或貼面材料,使它與侵蝕介質(zhì)隔絕。但是這些貼面層應(yīng)有較好的黏結(jié)力和彈性,否則會產(chǎn)生裂縫并脫落。覆蓋層和貼面材料可以用瀝青層,瀝青氈、浸清混凝土、合成樹脂漆、煤焦油、石蠟涂層、瓷磚、塑料等,可以根據(jù)使用要求與材料的主要耐蝕特性,經(jīng)濟(jì)價值加以選擇。

篇10

關(guān)鍵詞:無機非金屬材料;石墨烯;制備;性能表征

中圖分類號: TB321 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)02(c)-0000-00

無機非金屬新材料具有耐高溫、耐腐蝕、高強度、多功能等多種優(yōu)越性能,是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可缺少的關(guān)鍵材料,目前在各個工業(yè)部門以及空間技術(shù)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)、紅外技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。本文以石墨烯為例,對磷化銅納米粒子修飾石墨烯復(fù)合材料的制備及性能表征進(jìn)行分析,旨在對石墨烯及其他無機非金屬材料的制備和應(yīng)用有所幫助。

1 石墨烯與磷化銅性能分析:磷化銅存在特殊的電化學(xué)嵌鋰性能,作為鋰離子電池負(fù)極材料極具潛力,而且其體積容量幾乎是石墨的4倍。作為鋰離子電池負(fù)極材,磷化銅優(yōu)點是初始放電容量高,電化學(xué)活性高;缺點是在充放電的過程中,由于脫鋰/嵌鋰產(chǎn)生的應(yīng)力使得磷化銅活性物質(zhì)形貌結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導(dǎo)致放電容量的迅速衰減。磷化銅納米粒子與導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性較好的基體材料復(fù)合是改善材料電學(xué)性能的有效途徑。

石墨烯具有很高的柔性、優(yōu)良的導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性,可以從結(jié)構(gòu)上限制磷化銅在充放電過程中的體積膨脹與收縮,同時石墨烯具有很好的導(dǎo)電性,可以提高電子的傳導(dǎo)速率。因此,通過石墨烯復(fù)合磷化銅可以有效的提高其電學(xué)性能。

2 磷化銅納米粒子修飾石墨烯復(fù)合材料制備

2.1一般材料:氯化銅(CuCl2?2H2O,AR,上海埃彼化學(xué)試劑有限公司);白磷(P4,AR,天津富宇化工有限公司);石墨粉(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);十六烷基三甲基溴化銨(CTAB,西安化學(xué)試劑廠);水(二次蒸餾水)。

2.2氧化石墨烯的制備:使用天然的石墨粉,采用改進(jìn)的Hummers法合成氧化石墨烯。使用超純水對粗產(chǎn)品進(jìn)行洗滌,至pH約為6。最后進(jìn)行真空冷凍干燥等到固體氧化石墨烯。

2.3復(fù)合材料的制備:精確的稱量出10mg氧化石墨烯固體與準(zhǔn)確量取40mL氨水溶液(28%)加入到50mL的聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯中,超聲分散2h,直到反應(yīng)釜中的固體物質(zhì)完全分散,溶液變的均勻。加入50mg十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)超聲至CTAB完全溶解,將50mg氯化銅(CuCl2?2H2O)加入反應(yīng)釜中,磁力攪拌30min。期間超聲分散注意水溫保持室溫。加入100mg黃磷(YP),將內(nèi)襯密封至不銹鋼釜殼中,在140℃恒溫干燥箱中連續(xù)反應(yīng)12h。待反應(yīng)完成后,取釜,自然冷卻至室溫。得到的黑色粗產(chǎn)物用苯、無水乙醇、蒸餾水依次洗滌數(shù)次,來除去副反應(yīng)生成的雜質(zhì)。最后將清洗完全后的產(chǎn)物,在60℃真空干燥箱內(nèi)恒溫干燥6h,完成后,收集樣品待用。

3 磷化銅納米粒子修飾石墨烯復(fù)合材料性能表征:樣品的物相和純度同樣用D/Max-3c型XRD進(jìn)行檢測;樣品的形貌分析利用日本HitachiS-4800型場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM,F(xiàn)EITecnaiG2F20S-TWIN)觀察。

3.1結(jié)構(gòu)分析

Gr和Cu3P-Gr復(fù)合物的XRD圖見圖1所示。

通過圖1可知,GO位于10.4°的(002)特征峰(圖1a插圖)對應(yīng)0.850nm的層間距。當(dāng)溶劑熱反應(yīng)完成后,Gr在大約24.4°處出現(xiàn)一個較寬的峰,其對應(yīng)的層間距為0.365nm,這說明在該溶劑熱體系下GO被還原成Gr。復(fù)合物中主要的(112),(202),(211),(300),(113)和(212)晶面分別出現(xiàn)在36.0°,39.1°,41.6°,45.1°,46.2°和47.3°,能夠?qū)?yīng)Cu3P的標(biāo)準(zhǔn)卡片值(JCPDS號為71-2261)。其中復(fù)合物XRD中出現(xiàn)明顯的寬峰(圖1a黑框標(biāo)記處),這直接說明Cu3P錨定在石墨烯表面。EDS圖分析結(jié)果表明在復(fù)合物中僅存在Cu、P、O和C四種元素,這點與XRD圖分析結(jié)果一致。對存在的元素的含量分析發(fā)現(xiàn),復(fù)合物中C:O接近11:1,這說明復(fù)合物中氧化石墨烯還原的程度較高。

3.2復(fù)合物的電學(xué)性能:石墨烯作為錨定點保留了其優(yōu)異的電學(xué)性能,同時與納米Cu3P粒子相互交疊加大了夾層間距和更豐富的微孔結(jié)構(gòu),兩者協(xié)同提供更多的儲鋰空間。有效的提升了復(fù)合材料的充放電比容量,解決了單一組分材料的電學(xué)性能缺陷。

此外,Cu3P-Gr復(fù)合材料和單一組分Cu3P都在0.75V左右出現(xiàn)了明顯的充放電平臺,這可以歸結(jié)于Cu3P+3LiLi3P+3Cu這一反應(yīng)。同時,Cu3P-Gr復(fù)合材料比單一組分Cu3P充放電平臺更長更平穩(wěn),這說明石墨烯的加入有效的減少了納米Cu3P粒子所帶來的體積效應(yīng),且石墨烯優(yōu)異的電學(xué)性能提高了復(fù)合材料的整體導(dǎo)電能力,縮短了鋰離子傳輸?shù)木嚯x,提高鋰離子脫嵌過程的擴散速度。這一顯著提高,更加有利于復(fù)合材料的實際應(yīng)用。

4 結(jié)論

本文以石墨烯、氯化銅、白磷為原料成功制備出Cu3P修飾的石墨烯復(fù)合材料,并對其結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌進(jìn)行了表征。石墨烯復(fù)合材料電學(xué)性能測試結(jié)果表明:復(fù)合物的放電容量及循環(huán)性能優(yōu)于單一組分的石墨烯、磷化銅,循環(huán)性能突出,具有一定的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]張立彬,王金清,楊生榮,孔祥正.石墨烯-聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備及性能表征[J].高分子學(xué)報,2014,11:1472-1478.

[2]白樹林,趙云紅.石墨烯熱學(xué)性能及表征技術(shù)[J].力學(xué)進(jìn)展,2014,00:236-259.