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关键词： 选区激光熔化   电化学抛光   仿生非光滑表面   超疏水   蝴蝶翅膀  

摘要： 选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)凭借可成形复杂结构等优势,广泛应用于航空航天、精密制造等领域。但其表面质量差难以直接应用的不足限制了SLM进一步发展。电化学抛光技术具有可加工复杂结构的优势,被认为是SLM零件后处理的理想工艺,但是电化学抛光对被抛光表面质量要求较高,如何将电化学抛光直接应用于SLM零件是急需解决的难题。本文首先通过探究电化学抛光策略,将电化学抛光直接应用于SLM制备的316L不锈钢零件。然后通过调控SLM成形工艺参数制造周期性缺陷,通过电化学抛光的劣势将缺陷制造成微结构从而制造出仿蝶翼超疏水表面。最后通过电化学抛光辅助SLM直接成形凹坑微结构,制造出具有应用价值的3D超疏水方管。主要研究内容如下:(1)探究电化学抛光策略对不锈钢SLM零件表面质量的影响,提出一种梯度电压电化学抛光策略,将上表面和侧面粗糙度(Ra)由12μm、10μm降低到2.3μm、1.7μm。将梯度电压抛光策略拓展到复杂结构,成功将方管和圆管内表面的粗糙度(Ra)降低到1μm左右。该策略解决了复杂SLM零件表面质量较差的问题,为SLM复杂零件的后处理提供一种新方法。(2)受蝴蝶翅膀超疏水结构的启发,利用SLM逐道累积增材制造周期性缺陷,并在SLM制备样件表面采用电化学抛光、化学刻蚀、氟硅烷改性加工仿蝶翼凹坑形多尺度非光滑超疏水表面。金属表面通过增减材复合制造形成了均匀的凹坑形微纳米复合结构,同时耐蚀性有了显著的提高。最后制备出具有过流曲面应用前景的复杂超疏水凹槽,并验证了其优异的自清洁性能。本方法将增减材制造相结合,为不锈钢超疏水结构的制造提供了一种新思路。(3)通过电化学抛光辅助SLM直接在水平方向和竖直方向制造均匀凹坑微结构,这种方法比利用缺陷制造凹坑去除金属更少且可成形复杂结构。经化学刻蚀及氟硅烷改性制得不锈钢超疏水表面。最后制造出具有应用价值的3D超疏水方管,此方管内表面超疏水性均匀且具有极强的自清洁能力。这为管路的防腐提供了一种新方法。本文针对SLM制造零件表面质量差的问题,首先利用梯度电压电化学抛光策略成功降低了表面粗糙度,这种策略解决了SLM复杂零件和高表面质量之间不兼容的问题,为SLM复杂零件后处理的研究提供了新思路。然后利用SLM零件表面周期性缺陷,经电化学抛光制备出仿生超疏水表面。最后通过电化学抛光辅助SLM成功制造出3D超疏水管路。本文提出的超疏水表面制备方法可用于解决复杂管路内表面易腐蚀、易结冰等问题,同时为3D金属超疏水表面的制备提供了一种可行方案。

关键词： 有机化学   课程思政   教学改革   思政教育   药学专业  

摘要： 有机化学是高职药学专业的专业基础课程,复杂多变的结构和深奥的原理使其成为较难掌握的课程之一,学生在学习过程中往往存在畏难情绪。而适当的思政教育可以提高学生的学习兴趣和学习热情。深度发掘有机化学课程中的思政元素,将“培养爱国主义精神”“培养学生的创新精神”“培养学生严谨的科学精神和社会责任感”“树立正确的世界观、人生观”“培养学生的环保意识”等思政元素渗透到有机化学的课程教学中,从而实现教育既“教书”又“育人”的目的。开展课程思政的班级,学生学习兴趣浓厚,在掌握了专业知识的同时,也能从课程中体会到社会主义核心价值观。

关键词： α-Al2O3复合涂层   AlPO4   热化学反应法   浆料提拉技术   阻氢渗透涂层  

摘要： 氢同位素在钢中易扩散渗透,导致钢材氢脆失效,在核聚变反应堆中,氢同位素之氚的渗透泄露还会造成辐射污染。目前,在钢材表面制备阻氢渗透涂层是解决氢扩散渗透的有效方法。α-Al2O3具有高理论阻氢水平和高化学稳定性,被认为是理想的阻氢材料。然而,α-Al2O3的形成温度高达1200℃以上,远超过钢的淬火回火温度,会对钢的组织及性能产生不利影响。本文采用热化学反应法,在500℃低温条件下制备α-Al2O3/AlPO4阻氢渗透复合涂层,研究了制备工艺参数和聚丙烯酸改性剂对涂层组织结构及性能的影响。主要的研究结果如下: 使用浆料提拉法制备前驱体涂层,研究了提拉工艺参数对涂层厚度和致密度的影响。当提拉速度增大时,所得涂层的厚度先减小后增加。提拉速度是30μm/s时,涂层厚度最小,致密度最高。 研究了聚丙烯酸的添加量对涂层组织和结构的影响。聚丙烯酸提高了浆料中α-Al2O3纳米颗粒的分散性,打断了铝磷酸盐固化时形成的大分子网络结构,从而起到促进涂层结构弛豫、提高涂层组织均匀性以及加快磷酸铝结晶相变进程的作用。加入10 mg/L聚丙烯酸改性的涂层厚度均匀、表面平整无缺陷,致密度最高。 研究了聚丙烯酸改性剂对涂层性能的优化作用。制备改性涂层使钢基材的抗腐蚀性能提升3094倍,比未改性涂层提高6倍。改性后,涂层的硬度由224±54 HV增加到524±54 HV。聚丙烯酸的添加使涂层的抗热震能力明显增强。改性后,涂层在600℃-水冷条件下的热震循环次数从120次提高到300次。并且热震后,改性涂层的表面仍然致密,未观察到裂纹和剥落现象。经1200℃的高温氧化后,未改性涂层的表面出现大量裂纹,而改性涂层依然保持完好。经过阻氘渗透性能测试,改性后的复合涂层在400、450℃的阻氘因子分别达到1890、1935,使钢基材的阻氢同位素能力提高了三个数量级。 本文为高性能α-Al2O3复合涂层的低温制备与结构调控提供了新思路。

关键词： 高中化学   核心素养   有机化学   教学策略  

摘要： 在新课改下,核心素养培养理念是高中化学教学中需要遵从的核心理念,旨在培养高中生适应未来社会发展的化学素养。而有机化学作为高中化学学习的重要组成部分,和无机化学部分知识共同构成了完整的化学知识,尤其是其本身和人类生产和生活实际具有紧密联系,所以强化该方面的化学知识教学,对促进高中生化学核心素养养成会产生积极影响。

关键词： 保健酒   中国劲酒   基酒   液-液萃取   全二维气相色谱-飞行时间质谱  

摘要： 保健酒是以白酒或其他酒类为基酒,佐以中药材,对人体具有保健功效的酒饮料。中国劲酒是保健酒的代表产品之一,通常以清香型小曲酒为基酒,加入淮山药、仙茅、当归、肉苁蓉、枸杞子、黄芪、淫羊藿等药材经过现代提取与分离技术调配制成。采用液-液萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,GC×GC-TOF MS)对2种中国劲酒基酒的挥发性成分进行分析,测定其化合物的种类和含量。结果表明:2种中国劲酒基酒中初步定性出挥发性化合物175种,标准品定性化合物40种,其中醇类化合物41种、酯类化合物53种、醛酮类化合物24种、缩醛类化合物2种、酸类化合物24种、呋喃类化合物8种、酚类化合物3种、内酯类化合物8种、含氮化合物8种、含硫化合物1种和酸酐类化合物2种;含氮和含硫化合物在中国劲酒中为首次发现。液-液萃取结合GC×GC-TOF MS技术的分析方法可快速、准确分析鉴定出中国劲酒基酒中挥发性成分,结果旨在为中国劲酒的重要风味物质研究提供参考。

关键词： 翻转课堂教学模式   有机化学   教学体系   改革   信息技术  

摘要： 在传统的有机化学教学体系下,教师为课堂教学的主体,学生的主体性发挥不够,导致学生的探究能力、创新能力和应用能力较差,学生对传统的有机化学教学体系满意度较低,为此设计一种基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系.将翻转课堂教学模式应用到教学体系中,转变课堂教学环节,将预习反馈、师生共同答疑、课堂讲授、教师提问等作为课堂教学的重点环节,并完善教师教育与学校管理制度,加强信息技术与学科课程整合,以此完成了基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系改革.实践分析证明,应用基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系后,学生探究能力、创新能力、应用能力得到提升,并且学生对课堂的满意度明显提升,证明基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系具备实际应用意义.

关键词： 本科生实验教学   核糖保护   有机化学  

摘要： 核糖及其衍生物是抗病毒药物的重要基团,但是目前本科生实验教学实践中尚未见核糖选择性保护的案例。本文采用核糖与丙酮和苯甲醇在酸催化下“一锅”完成核糖1-位糖苷化和2,3-位缩丙酮化反应,实现呋喃型核糖羟基的选择性保护。该实验原料易得、条件温和、重复性好,反应过程中涉及减压蒸馏、萃取、重结晶、过滤等基础操作,非常适合锻炼学生的有机化学综合实验技能。实验要求学生掌握缩丙酮化反应的机理(反Baldwin规则)和MestReNova软件的基本操作,可以加深学生对理论知识的理解并激发学生的学习兴趣。实验以“一锅”概念、反Baldwin规则为亮点,适用于本科生综合有机化学实验。

关键词： 有机化学   思政教育   思政元素   课程建设   实施方式  

摘要： 有机化学知识体系中包含丰富的"思政元素",以有机化学为载体开展思政教育对有机化学课程改革具有重要意义。本文从教学目标、内容设计以及实施方式三个方面系统地探讨了有机化学中的课程思政教育,将"思政元素"巧妙地融入到有机化学知识体系中。通过多种课程思政方式的巧妙结合,可有效提升有机化学思政教育的深度和广度,最终实现"教书育人"的目的。

关键词： 有机化学   混合式教学模式   教学效果  

摘要： 互联网的高速发展推动了教育模式的多元化,如何更好地利用多种教学模式实现教学效果最优化成为当今教学改革与研究的热点。为提高留学生有机化学教学效果和质量,本文将线上与线下教学进行合理的整合,进行线上-线下混合式教学探索,并在临床医学专业留学生有机化学教学中探索实践。混合式教学模式考核评价机制的多样性凸显了混合式教学模式的优势,不仅能有效激发学生的学习积极性与自主性,提高课堂教学的效率和效果,而且对于学生知识结构框架的构建具有重要作用。

关键词： COSMO-RS   Aspen Plus   萃取精馏   环己烷   乙醇  

摘要： 通过COSMOthermX软件计算,选择十四烷基三甲基乙酸铵([N14,1,1,1][OAc])为萃取剂,分离环己烷和乙醇共沸体系.采用Aspen Plus流程模拟软件对环己烷-乙醇混合物的萃取精馏过程进行模拟,分析塔板数、回流比、原料进料位置、萃取剂进料量等参数对分离效果及能耗的影响,并对参数进行优化.确定最优的操作条件为:精馏塔的理论塔板数为23块板,原料进料位置为第12块板,萃取剂进料位置为第2块板,萃取剂进料量为140 kmol/h,回流比为0.85.在此条件下,环己烷和乙醇的产品摩尔分数均能达到99.98%.