高分子智能材料

2024-04-22

高分子智能材料(精选6篇)

篇1:高分子智能材料

高分子智能材料

概述

数千年来,人们建造的建筑物都是模拟动物的壳,天花板和墙壁都是密不透风,以便把建筑物内外隔开。科学家正在研制一种能自行调温调光的新型建筑材料,这种制品叫“云胶”,其成分是水和一种聚合物的混合物,这种聚合物的一部分是油质成分,在低温时这种油质成分把水分子以一种冰冻的方式聚集在这种聚合物纤维周围,就像“一件冰茄克衫”,这种像绳子似的聚合物是成串排列起来的,呈透明状,可以透过90%的光线。当它被加热时,这种聚合物分子就像“面条在沸水里”那样翻滚,并抛弃他们的像冰似的“冰茄克衫”,使聚合纤维得以聚合在一起,此时“云胶”又从清澈透明变成白色,可阻挡90%的光。这一转变大部分情况下在两三度温差范围内就能完成,并且是可逆的。

建筑物如果具有像这样的“皮肤”,就可以适应周围的环境。当天气寒冷时,它就变成透明的让阳光照射进来。当天气暖和且必须把阳光挡住是,她就变得半透明。一个装有云胶的天窗,当太阳光从天空的一端移向另一端时,能提供比较恒定得进光量。充满云胶的多层玻璃,不仅可作天花板,而且可作墙壁。

智能塑料

德国著名的化学康采思巴斯夫公司正在研制一种智能塑料,它可以按人们的需要时而变硬时而变软. 这种名为“施马蒂斯”的塑料是由这家公司的工程师舒勒发明的。他在烧杯中倒人一种乳白色流体,用一根金属棒搅拌,液体渐渐变稠,最后成为硬块,接着硬块又在顷刻之间变成液体。如果急速把金属棒从液体中抽出,那么液体就会像胶水一样把棒拉住,只有非常缓慢地提起,才能抽出金属棒。据舒勒说,造成这种现象的原理是,这种塑料的溶剂是水,其微小的颗粒排列整齐时呈液体状,受到干扰时就呈固体状。因而人们可通过各种外因来变换它的物理状态。这种塑料能自行消除外来的撞击,特别适合于车辆的缓冲器,用这种塑料制成的油箱即使被坦克压过也不会破裂)用于建房则抗震性能特强,如果在桥梁钢架上套上一层用这种塑料制成的.微型管道网,其中储存有防锈剂,一旦钢架生锈,管道会自行熔解,释放出防锈剂。以此制成的胶囊丸服用后,可到体内指定部位才释放出药物。

液晶膜

日本正在研制的用高分子聚碳酸酯与液晶结合而成的液晶膜或人工分离膜已在医药工业得到应用。比如,在医疗中,将薄膜做成胶囊状,把消炎剂放入里面,然后将胶囊埋入发炎部位,胶囊可依据患处发炎而引起的温度变化,及时释放出药剂,达到预期的治疗目的和治疗效果,在食品工业方面,利用人工膜可研制出“辨味机器人”的味觉感知器,并可改进或制造所需的各种食品成分,又如用薄膜技术可浓缩葡萄汁,提高匍葡酒的味质;可制造低盐分酱油,纯化果汁,给食品着色等。这既可改进食品质量,增强人的食欲,又可扩大食品销售市场,堤高食品工业的经济效益。

智能皮肤

把高分子材料和传感器结合起来,已成为智能材料的一个新的特点。意大利在研制有“感觉”功能的“智能皮肤”,已处于世界领先地位。1994年,意大利比萨大学工程专家德·罗西根据人类皮肤有表皮和真皮(外层和内层)组织的特点,为机器人制造了一种由外层和内层构成的人造皮肤,这种皮肤不仅富有弹性,厚度也和真的皮肤差不多,为了使人造皮肤能“感知”物体表面的质感细节,德·罗西的研究小组还研制了一种特殊的表皮,这种表皮由两层橡胶薄膜组成,然后在两层橡胶薄膜之间到处放置只有针尖大小的传感器,这些传感器是由压电陶瓷制成的,在受到压力时,就产生电压,受压越大,产生的电压也就越大。据报道,德·罗西制成的这种针尖大小的压电陶瓷传感器很灵敏,对纸张上凸起的斑点也能感觉到,铺上德·罗西研制的人造皮的机器人,可以灵敏地感觉到一片胶纸脱离时产生的拉力,或灵敏地感觉到一个加了润滑剂的发动机轴承脱离时摩擦力突然变化的情况,迅速作出握紧反应。

其他

美国的一些桥梁专家正在研究主动式智能材料,能使桥梁出现问题时自动加固;美国密执安大学则在研究一种能自动加固的直升飞机水平旋翼叶片,当叶片在飞行中遇到疾风作用而猛烈振荡时,分布在叶片中的微小液滴就会变成固体而自动加固;人们还研究一种住宅用的“智能墙纸”,当住宅中的洗衣机等机器产生噪音时,智能墙纸可以使这种噪音减弱。

前景

总之,高分子智能材料已成为材料科学的一个重要研究领域,各国科学家正在为此作不懈的努力。从人类发展的历史证明,每一种重要材料的发现和利用,都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平,给社会生产力和人类生活带来巨大的变化,把人类物质文明和精神文明向前推进一步。可以肯定的说,终有一天各种各样实用的智能材料会大量出现在我们的面前。

篇2:高分子智能材料

材料学院高分子材料专业

2003级甲班

马新

金工实习号:02

2学号:200336001068

2005-5-16

实习的第一天:

我们便被安排去看一个实习安全方面的录像,录像里详尽的播放了许多工种的实习要求,像电焊气焊,热处理等。看着许多因不按要求操作机器而发生的事故,再加上老师告诉我们的以前发生的类似事件,我真的有点害怕,许多人也和我有同样的感受。老师看出了这一点,就告诉我们,只要按照正确的方法,掌握要领,是不会发生事故的,于是我明白了,规范的操作,是安全的重要保证!

于是,第一天就给我留下了深刻的印象:工业上的一切指标的制定等等都是得非常谨慎科学,因为这关系着人的生命安全。

……

接下来的每天,我们都被安排到相应的车间进行了很多乐趣无穷的工种实习。其中印象最新的有好几个:

钳工:

在钳工实习中,我们知道了钳工的主要内容为刮研、钻孔,攻套丝、锯割、锉削、装配、划线;当我们用锯条将铁棒上的11mm长的铁块锯下来时,我们是多么的欣慰啊。然而这还是第一步,我们接下来还要对其表面进行处理并找出其中心,然后还是用手一步一步将它由圆柱状磨成六面体状。一切都是多么的艰辛!但甚感高兴的是:我们还得到了劳动成果——自己亲手做的六角螺冒。看着这最后的小咚咚,大家都笑了,都把它收藏起来了作为以后的美好的回忆!

于是,我学到了:做工业设计时,一定要耐心,不厌其烦的对进行精加工!

线切割:

第一次尝试着用数字化控制的方法进行生产,激动的心情是不言而喻的,经过了6个小时的紧张设计,终于设计出了自己心目中的产品,可是师傅却说“切不了”,真是叫人失望,不过这一天并没有虚度,在有限的时间中,帮助其他同学解决软件上的问题也是很高兴得阿,这也使我对线切割有了更深的了解,显然,只有用心体会过的设计才能真正的投入生产,所以,劳动人民是伟大的,而作为大学生的我们,还有很多东西要学习……

pLC培训部的日子:

虽然由于英语课,错过了半天的实习,但是在pLC培训部的日子是和学生生活最相似的,因为这里没有金属气息,没有铁水奔流,但是这里有充满智慧的设计人员,通过一个个小小的按钮,就可以模拟完成多种任务,原来以为像抢答器之类的东西设计起来会很难,经过了半天的学习,发现在pLC培训部里,这并不难,但是望着一页页难懂的教程,觉得自己真的需要静下心来安心学习知识明锻炼学习的能力,才能应变未来世界的技术革新,任重而道远……

电火花:

同样是半天的实习,感受仍然深刻,虽然由于时间关系我们每个人的得意之作“奇形怪状的电极”不能都印在螺母上,但是看着师傅用机床操作时,还是深深地被吸引了,更令人惊奇的是,精确度如此之高,居然可以精确至0.001米!

注塑挤塑

好像金工实习这么久,终于有一件自己能够拿得出去的产品了,虽然几个塑料杯经常出现在生活中,我仍然为自己的产品感到骄傲,听说南方有些农家就是靠生产塑料杯发家致富的,还真的感谢这样的全自动的设备,造福了一方水土,养育了一方人,别看简简单单按几下按钮,里面融进的都是劳动人民智慧的结晶,挤塑做出来的塑料棒虽然不能直接使用,但是他的制造思想还是给了我们很深的启发…

热处理:

在热处理实习中——这是一项最轻松的实习工种,因为它动手时间短,观察时间长,经过老师的讲解与示范后,同学们争先恐后地去感受铁在水中冷却时“水煮鸡蛋”式的震动。在笑语中,还自然而然地知道了为什么铁在水里冷却与在空气中自然冷却所造成的硬度不同的原理。

焊接:

在气焊的实习中,我们知道了气焊由乙炔发生器,回火防止器、氧气瓶、减压器、焊枪组成;学会了如何调火焰和平焊。刚开始大家看着蓝色的火焰心中对我都有些恐惧,因为大家对乙炔爆炸都是皇皇不安。但在老师的指导下,大家一下就上手了。别说!同学们戴着墨镜焊接的样子还蛮可爱的!

在电焊实习中,我们了解了电焊的实质,电焊机的组成与焊条的构成;学会了选用焊条的种类和如何操作电焊机。看着大家脚绑长靴,手举放面罩,熟练地在缺口上焊接,还是很象模象样的呢!

数控板金:

给自己的手机安个家,并不是一句广告语,他充分的反映了半天的工作,一块小小的铁皮在我们手中变成了一个个手机座椅,虽然做工粗糙,由于剪刀用的不熟练导致尺寸有问题等等的问题摆在面前,但仍然不能阻止我完成任务的决心,以前在街边看着白铁匠用铁锤打出一个个生活用品时不禁惊叹,现在出自自己手中的小小产品也能够给自己一点安慰,不过,可见板金在我们生活中还是有很重要的作用的。

……

还有很多其他的工种,虽然印象不是很深刻,但也在无形中培养了我对机械行业的了解和热爱!

实习就这样结束了。

[后记]

在这10天实习里面,累吗?自然是避免不了的,但我们学到的也不少啊!

篇3:高分子智能材料

对废旧高分子材料进行处理可谓是一把双刃剑, 运用得好能够节约资源, 保护环境, 如果没能够处理好, 就会给我们的生产生活带来一定的负面影响, 甚至还会是出现毒有害现象。将废旧材料应用到建筑建设当中, 既可以进一步降低高分子材料给我们的生产生活带来的影响, 还可以为建筑工程提供更多更好的建筑材料的来源。随着科学技术的发展、社会的进步, 会有更多新型的高分子材料问世, 从而提高整个建筑行业的经济效益, 实现环境效益、社会效益、环境效益的有机统一。

1. 我国废旧高分子材料回收的现状

我国处理废弃的高分子材料的技术还相对比较落后, 绝大部分处理方法也只是简简单单的再生及复合再生。在这种情况下, 大批量的废弃高分子材料就会被当成垃圾, 随意丢弃, 大量的废旧高分子材料给我们的日常生活带来了极大的影响, 严重污染了我们的环境, 例如:分散在土壤中塑料地膜, 很容易导致土质板结, 不利于农作物对氧、空气、水分、光的吸收;地面上飞散的薄膜碎片也容易导致相关建筑引起火灾;再降解的过程中, 部分废旧高分子材料会释放对人们身体健康非常有害的毒素。现阶段, 我们迫切需要处理好这些废旧的塑料、纤维、橡胶等问题。

2. 废旧高分子材料在建筑材料中的应用

当今的世界是一个充满高分子材料的世界, 我们在一方面享受高分子材料给我们的生产生活带来极大的便利的同时, 还要考虑废旧高分子的处理问题。处理废旧高分子材料有益也有弊, 废旧材料处理得好, 则有利于降低高分子材料给我们带来的危害, 不仅如此, 还能够帮助我们降低生产生活成本;如果处理不好, 就会危害环境, 给我们的身体健康造成损害。将废旧高分子材料作为一种建筑材料, 能够有效解决废旧材料无法处理的难题, 一方面可以降低废旧高分子材料的危害, 另一方为工程建设提供了一条新的建筑来源。随着科学技术的进一步发展, 新型材料将会一项接着一项的问世, 最终达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。

首先, 废旧高分子材料在建筑当中可以当做墙体材料来应用。随着我国相关使用粘土砖禁令的进一步公布, 我国建筑工程行业已经开始进一步加强了新型墙体材料的开发和应用, 因此, 回收废旧高分子材料具有非常重要的意义, 极大的支持了墙体材料的进一步创新。现阶段, 新墙体材料的相关技术已经日益成熟, 并逐步应用到生产实际当中, 与我们的生产生活密不可分, 具体来说, 主要包括以下几个方面:一是将塑料同玻璃有机结合成在一起形成的样品砖。现阶段, 我国已经研制出了将玻璃和塑料复合而成的样品砖, 这种样品砖并得到了极大的应用。二是金属橡胶混凝土。金属橡胶混凝土材料的性能较强, 有利于解决混凝土的各种结构问题, 例如我们通常见到的隔音差以及抗震性能不够等。三是聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块。这种砌块的规模通常比较小, 且具有很强的隔音效果以及抗压强度较高, 属于高质量的、质量较轻的墙体材料。在实际工作过程中, 砌块的聚苯乙烯泡沫塑料外部包裹的水泥浆层起着重要的骨架作用, 因此, 基本上泡沫塑料不受外力的作用。四是利用粉煤灰和废旧塑料制作成的建筑用瓦, 这种瓦的研制, 一方面能够极大的降低成本, 另一方面还可以消除白色污染。五是充分利用废泡沫材料制作新型的保温砖, 这种保温砖具有防火性能好、造价低廉等特点。

其次, 废旧高分子材料在建筑装饰材料中的应用。每一个建筑材料中都不能缺少建筑材料, 如果建筑当中缺乏装饰材料则会极大的影响我们日常的生产和生活, 甚至还会对人们的身体健康带来极大的影响, 更有甚至, 还会引发重大的疾病。因此, 我们可以将废旧高分子材料应用到建筑装饰材料中, 一方面能够降低整个建筑的建设成本, 另一方面还提高了安全性能, 减少了环境污染, 可以说是一举多得。具体来说, 可以进行以下几个方面的运作:一是, 充分利用废旧塑料来生产建筑装饰板材。现阶段, 我国相关部门已经对这方面给予了研究, 取得了一定的成绩。该技术的主要原理在于是用色素添加剂、废旧塑料、增强剂等原料, 以重量为基本单位, 现将废旧塑料清洗干净, 将其晒干后, 进行融化成为细颗粒, 再次融化的同时, 添加增强剂以及色素添加剂, 并将其冷却成为我们需要的形状, 在此基础上, 涂上鲜艳的色彩, 将其制作成成品。二是, 利用废旧高分子材料制作组织燃烧的一种废旧材料。根据相关报道, 通过在一些废旧塑料和锯粉末中加入一定添加剂的方式, 可以制作有效阻止燃烧的一种建筑装饰材料。经过试验证实, 这种材料的阻燃性非常强, 因此, 完全可以应用到建筑当中, 一方面能够为建筑装饰建材提供更多的种类, 另一方面还能够保护环境, 为美化环境做贡献。

再次, 废旧高分子材料在其他建筑材料当中的应用。近些年来, 废旧高分子材料逐步应用到建筑材料中得到了广泛的应用。具体来说, 包括以下几个方面:一是废旧聚苯乙烯泡沫塑料和粉煤灰共同制造的防水材料。以普通硅胶为材料, 添加少量防腐剂, 从而形成质量良好的保温防水材料, 该材料能够将防水和保温隔热有机的融为一体, 该保温防水材料的强度较高、密度相对较低、保温隔热性能极好, 可以说, 是一个非常理想的屋面保温材料。二是, 利用废聚烃类树脂生产塑料地板, 现阶段, 我国已经研究出该项产品, 并取得了极大的成功。在世界塑料家族中, “PVC”的产量相对较高, 制品也比废品相对较多。由于“PVC”是一种含卤物质, 因此, 想要回收该材料受到很多因素的限制, 运用这项技术能够生产出很多建筑材料产品, 我们常见的有用废农膜、碳酸钙、润滑剂、稳定剂、色浆适量, 经混合、密炼等一系列加工可制成塑料地板。

总而言之, 废旧高分子材料在建筑当中的应用, 一方面降低了建筑的建设成本, 另一方面还保护了环境, 可以说是, 一举多得。近些年来, 我国对该方面的研究, 也取得了一定的成效, 并获得了极大的成功。

3. 结语

随着我国社会的发展, 废旧高分子材料的应用范围越来越广, 这些废旧材料应用到建筑当中已经成为了大势所趋。正因如此, 我们应当予以高度的重视。在日常的生活和工作中, 进一步加强该项工作的研究, 相关部门应当进一步加大资金投入力度, 组织科研人员进行研究, 为建设资源节约型、环境保护型社会努力。

参考文献

[1]曹新鑫;何小芳;胡红卫, 废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用, 2006年第11期。

[2]吕洋;孔令元, 浅析废旧高分子材料在墙体建筑中的回收与利用, 2013年第32期。

[3]方丽明, 废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用, 2014年第09期。

篇4:高分子智能材料

关键词:高职;高分子材料化学基础;内容;改革

《高分子材料化学基础》是高分子材料加工技术专业一门必修的专业基础课,是以高中(包括中专、技校、职高)化学基础为起点,以高分子化学知识为核心内容,融入高分子化学所必要的无机化学、有机化学、物理化学知识,构建本专业基本的化学知识体系,培养本专业所需化学实验操作基本技能,为学习后续的《塑料材料》、《高分子材料成型加工基础》、《塑料测试技术》、《塑料混配技术》、《塑料成型技术》等课程打基础。显然该课程是高分子材料加工技术重要的专业基础课。但从目前该课程的内容体系来看,学科体系明显,内容体系仍是无机化学、有机化学、物理化学及高分子化学知识体系的机械组合,其结果是课程内容多而杂,理论深而涩,给该课程的教学带来困难而且教学效果欠佳,可以认为目前该课程体系无法适应高职教育的要求,所以很有必要对该门课程的内容进行改革。

一、课程教学内容改革的依据

本门课程教学内容改革的依据主要考虑如下三点:第一是考虑高分子材料加工技术毕业生主要就业岗位对化学知识、技能及态度的需要,保证毕业生在就业岗位上具有够用的化学基础知识与从事化学实验室工作的技能;第二是考虑毕业生职业生涯发展的需要,要让学生掌握能够支持其进一步提高其专业水平所需的化学知识,为他们的职业发展提供后劲;第三是考虑目前高职生源的高中化学知识的掌握程度以及学习能力的实际情况。

为了掌握高分子材料加工技术专业毕业生的主要就业岗位对化学基础知识、技能及态度的要求,我们对湖南塑料行业校企联盟企业进行了走访调查,调查的主要企业有湖南路路通塑业有限公司、湖南神塑科技有限公司、南车集团时代工程塑料有限公司、湖南科天新材料有限公司、湖南省塑料研究所、湖南益达塑业有限公司、株洲三鑫塑胶科技有限公司、株洲创业塑料有限公司,另外还对25家塑料加工企业通过电子邮件发送调查表进行了调查,28家外省企业进行了电话访问调查,调查塑料加工企业达到61家。调查结果表明我校高分子材料加工技术专业毕业生就业主要有四大技术工作岗位,分别是塑料挤出技术员岗位、塑料注射技术员岗位、塑料配方技术员岗位、塑料测试技术员岗位。我们根据这四个主要技术岗位所需要的化学基础知识进行了问卷调查,发出问卷调查表207份,回收调查表198份。《高分子材料化学基础》教学内容需求调查表如表1所示。

从调查表中我们可以看出,《高分子材料化学基础》七个单元的内容对我校毕业生主要就业岗位都是需要的,其中以塑料配方技术员对《高分子材料化学基础》知识要求最高,统计需要数据达到1247次,其它三个就业的主要岗位对《高分子材料化学基础》内容要求相关不大,均超过了1100次,就业的其它岗位对本门课程的要求相对不高,只有934次。由此我们可以得出,《高分子材料化学基础》对本专业主要就业技术岗位来说非常重要,但对在其它岗位上就业的毕业生重要性相对降低。就各单元来说,以“碳链高聚物及其单体”单元最为重要,调查表中统计次数达964次,调查企业对象认为最不重要的内容是“高聚物合成”单元,只有573次,其次不重要的是“高聚物化学反应”单元,为707次,其它单元的统计次数多在800次左右,这几个单元的内容是可以认为是很重要的。

通过本次调查,我们知道了《高分子材料化学基础》哪些内容对毕业生就业岗位是最重要及很重要的,哪些内容相对不重要,为我们对《高分子材料化学基础》课程教学内容的选取找到了可靠的依据。

对于教学内容的选取我们也不能完全采取实用主义的办法,也就是说不是采用学生在企业的就业岗位用到那些知识我们就教授那些知识,高等职业教育属于国民教育序列中的高等教育,还需要考虑学生职业生涯的发展,也就是说为学生提供能够支撑其后续发展所必需的化学基础知识。采取的措施是在学生高中化学知识的基础上,将高等教育层次的化学基本的原理、理论融入各教学单元中,提高学生化学基本知识与技能,达到高分子材料加工技术专业大专层次所必需的化学基础。

同时我们还要考虑目前高职生源的实际情况,目前高职生源一般来说对高中化学课程掌握的情况不理想,学习能力也有待提高,所以我们选取《高分子材料化学基础》内容时也不能脱离生源基础的实际情况,没有必要将过深的化学理论纳入教学内容,不然学生无法掌握教学内容,反而造成不利于提高教学质量的影响,如结构化学的内容、化学反应机理的动力学分析等内容不必作为《高分子材料化学基础》的内容,以往的教学实践也证明过深的教学内容对学生学习本门课程是不利的。容易造成学生失去学习的信心与兴趣,从而从整体上影响课程教学效果。

二、教学内容的整合

如前所述,目前《高分子材料化学基础》的内容体系是无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学等多门化学课的机械组合,每门课的教学课时在以往的教学中都在100个学时以上,即总课时在400学时以上,要在96学时的《高分子材料化学基础》这门课教授完原来400学时以上的内容,显然不对教学内容进行整合是不可能教授完相关内容,所以必须对高分子材料加工技术专业化学基础的教学内容进行整合,整合的依据就有前面所述的三个考虑。在课程内容的整合过程中,必须防止以前出现的几大化学内容简单的机械的组合,为此要正确把握好这几门化学基础课中相关内容的整合和优化,按照高分子材料加工技术专业人才培养目标对知识、技能及态度的要求,科学地进行“综合”,严格地把握好对相关课程内容“取”与“舍”的尺度。课程内容整合是为了改变以往按单一学科系统分别设置课程,各课程自成一体,缺乏联系,重理论而轻实践的现象和课程与课程间的内容重复,为此我们重新设计了《高分子材料化学基础》的内容结构体系,课程内容体系如表3所示。

从《高分子材料化学基础》教学内容新体系可以看出,新的内容体系打破了原来的几大化学课程内容机械组合的学科体系,考虑课程的职业性,是根据本专业毕业生就业岗位对本门课程知识、技能及态度的需要来设计内容,没有学科体系的影响。将无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学这四门课的内容根据职业岗位的需要进行了取舍,整合为一门课程,即《高分子材料化学基础》。需要调整课程结构,重新优化课程内容,处理好相关内容的衔接。高分子材料化学基础以高分子材料为主线,无机化学部分容入各教学单元中,有机化学与高分子化学知识密切结合,物理化学内容也容入相关教学单元,舍去过深理论性教学内容,教学内容结合实际,提高学生学习本门课程的兴趣,从而提高教学效果。课后最后一个单元是综合训练,教学内容有高分子溶液的配制、常用高分子材料的鉴别及聚乙烯醇涂料的制备实验等,这些教学内容结合生产及生活实际,很好地实现了课程教学目标,教学实践证明,学生在学习这些内容时兴趣昂然,取得了较好的教学效果。

三、课程整合注意问题及效果

高职课程教学内容的整合是高职教育教学的热点与难点之一,《高分子材料化学基础》教学内容的改革在我校是近二年来的事情,仍有些问题在探索之中,如课程内容教学改革后教学方法、教学手段的配套改革,专业教学条件的改善问题等都得同时进行才会有较好的效果,现学校正在推广项目化课程改造,如何将该课程进行项目化改造也还有些问题,在探索之中由于本门课仍是本专业的专业基础课,教学内容与后续课程有较大的关联性,如何为后续课如《塑料材料》、《塑料测试技术》等课服务,如何使教学内容与塑料成型加工的实际更紧密的结合,这些问题都还有待于课程组的各位老师的努力,用教学实践过程来解决存在的问题。再有是课程如何在促进学生全面发展的基础上注重学生思维整体的构建,动手能力的提高、职业习惯的养成及职业能力的提高仍需进行研究。

总之,回顾近二年来的《高分子材料化学基础》课程教学内容的改革,教师的教学理念有了新的变化,明确了学生的知识是学生自己学习得到的,技能也是自己亲自训练才能获得,学生是学习的主体,由此我们不再在课堂上满堂灌了,老师在课堂上起主导作用,组织、引导、指导、示范才是老师在课堂上的工作。我们更注重知识的实际应用,注重实践技能的培养,注重学生综合能力的培养。教学实践证明我们的做法起到了提高课程教学效果与质量的作用,高分子材料加工技术专业《高分子材料化学基础》课程教学内容改革获得了成功。

篇5:高分子论文材料

在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料.它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 將是 21 世纪最活跃的材料支柱.高分子材料在我们身边随处可见。在我们的认识中,高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。今天,我想就高分子材料为主线,研究一下各种高分子材料所具有的特性和优缺点。

从我们以前学过的化学知识中可以知道,高分子材料其实是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物.除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等.碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构.碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物.有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來.這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能.高分子中可以把某些有机物结构(又称为功能团)替换, 以改变高分子的特性.高分子具有巨大的分子量, 达到至少1 万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人們將其称为高分子、大分子或高聚物.高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶(未加工之前称为树脂). 1.橡胶

橡胶是一类线型柔性高分子聚合物,橡胶是一种有弹性的碳氢化合物异戊二烯聚合,未经加工时以乳剂的形态存在。橡胶乳剂可以从一些植物的树液中取得,也可以是人造的。也是很普遍的高分子材料之一。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低,分子量往往很大,大于几十万。由于橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。所以橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。

橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。

从橡胶的结构来看的话我们不难发现从线性结构来分析未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大,无外力作用下,呈细团状。当外力作用,撤除外力,细团的纠缠度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的复原倾向,这便是橡胶高弹性的由来。

用型橡胶的综合性能较好,应用广泛。主要有:①天然橡胶。从三叶橡胶树的乳胶制得,弹性好,强度高,综合性能好。②异戊橡胶。全名为顺-1,4-聚异戊二烯橡胶,由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶,因其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶。简称SBR,其综合性能和化学稳定性好。④顺丁橡胶。与其他通用型橡胶比,硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异,动负荷下发热少,耐老化性能好,易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用。

随后我们介绍一下特种橡胶。特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有:①氯丁橡胶。简称CR,由氯丁二烯聚合制得。具有良好的综合性能,耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度较大,常温下易结晶变硬,贮存性不好,耐寒性差。②丁腈橡胶。简称NBR,由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好,可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外,还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能。③硅橡胶。主链由硅氧原子交替组成,在硅原子上带有有机基团。耐高低温,耐臭氧,电绝缘性好。④氟橡胶。分子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示,如氟橡胶23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。⑤聚硫橡胶。由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而成。有优异的耐油和耐溶剂性,但强度不高,耐老化性、加工性不好,有臭味,多与丁腈橡胶并用。此外,还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。2.塑料

我们都知道生活中由于塑料的轻便和便宜,随处可以用到塑料。下面就介绍一下塑料的各种特性和用途。塑料为合成的高分子化合物,可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。

广义的塑料定义指具有塑性行为的材料,所谓塑性是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶,硬塑料接近纤维。狭义的塑料定义是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。【塑料与其它材料比较有如下的特性】

〈1〉 耐化学侵蚀

〈2〉 具光泽,部份透明或半透明

〈3〉 大部分为良好绝缘体

〈4〉 重量轻且坚固

〈5〉 加工容易可大量生产,价格便宜

〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温

塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料,主要是用途的广泛性来界定,如PE、PP价格便宜,可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵,但原料稳性及物理物性均好很多,一般而言,其同时具有刚性与韧性两种特性。

大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。塑料制造成本低。耐用、防水、质轻容易被塑制成不同形状。是良好的绝缘体。塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低原油消耗。

而其也有很多不足之处,比如回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算。塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。塑料是由石油炼制的产品制成的,石油资源是有限的。根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。

塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。加工方法(通常称为塑料的一次加工)包括压塑(模压成型)、挤塑(挤出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、压延等。

中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放,已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业,作为一种新型材料,其使用领域已远远超越上述三种材料进入21世纪以来,中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就,实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业,近几年增长速度一直保持在10%以上,在保持较快发展速度的同时,经济效益也有新的提高。塑料制品行业规模以上企业产值总额在轻工19个主要行业中位居第三,实现产品销售率97.8%,高于轻工行业平均水平。从合成树脂、塑料机械和塑料制品生产来看,都显示了中国塑料工业强劲的发展势头。

塑料技术的发展日新月异,针对全新应用的新材料开发,针对已有材料市场的性能完善,以及针对特殊应用的性能提高可谓新材料开发与应用创新的几个重要方向。

新型高热传导率生物塑料,这种生物塑料除导热性能好外,还具有质量轻、易成型、对环境污染小等优点,可用于生产轻薄型的电脑、手机等电子产品的外框。可变色塑料薄膜,这种薄膜把天然光学效果和人造光学效果结合在一起,实际上是让物体精确改变颜色的一种新途径。塑料血液,英国设菲尔德大学的研究人员开发出一种人造“塑料血”,外形就像浓稠的糨糊,只要将其溶于水后就可以给病人输血,可作为急救过程中的血液替代品。新型防弹塑料,这种新型材料受到子弹冲击后,虽然暂时也会变形,但很快就会恢复原状并可继续使用。此外,这种新材料可以将子弹的冲击力平均分配,从而减少对人体的伤害。可降低汽车噪音的塑料,该种材料主要应用于车身和轮舱衬垫,产生一个屏障层,能吸收汽车车厢内的声音并且减少噪音,减少幅度为25%~30%。

随着人类对于科技的不断探索和材料研究事业的不断发展,我相信,会有越来越多的新型的塑料产品问世,到时候,就可以更加好的造福人类了。3.纤维

纤维(Fiber): 聚合物经一定的机械加工(牵引、拉伸、定型等)后形成细而柔软的细丝,形成纤维。纤 2

维具有弹性模量大,受力时形变小,强度高等特点,有很高的结晶能力,分子量小,一般为几万。纤维大体分天然纤维、人造纤维和合成纤维

天然纤维指自然界生长或形成的纤维,包括植物纤维(天然纤维素纤维)、动物纤维(天然蛋白质纤维)和矿物纤维。

人造纤维是利用自然界的天然高分子化合物——纤维素或蛋白质作原料(如木材、棉籽绒、稻草、甘蔗渣等纤维或牛奶、大豆、花生等蛋白质),经过一系列的化学处理与机械加工而制成类似棉花、羊毛、蚕丝一样能够用来纺织的纤维。如人造棉、人造丝等。

合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同,是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品,加工提炼出来的有机物质,再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等。

纤维是天然或人工合成的细丝状物质.在现代生活中,纤维的应用无处不在,而且其中蕴含的高科技还不少呢。导弹需要防高温,江堤需要防垮塌,水泥需要防开裂,血管和神经需要修补,这些都离不开纤维这个小身材的“神奇小子”。

穿得舒服, 御寒防晒,是我们对衣服的最初要求,如今这个要求已很容易达到。海藻碳纤维做成衣服后,穿着时能长期使人体分子摩擦产生热反应,促进身体血液循环,因此能蓄热保温,而防紫外线辐射的纤维制成衣服便可减少我们夏日撑伞的麻烦。

而纤维更大的作用早已不仅停留在日常穿着了,粘胶基碳纤维帮导弹穿上“防热衣”,可以耐几万度的高温;无机陶瓷纤维耐氧化性好,且化学稳定性高,还有耐腐蚀性和电绝缘性,航空航天、军工领域都用得着;聚酰亚胺纤维可以做高温防火保护服、赛车防燃服、装甲部队的防护服和飞行服;碳纳米管可用作电磁波吸收材料,用于制作隐形材料、电磁屏蔽材料、电磁波辐射污染防护材料和“暗室”(吸波)材料。

纤维在环保上也是好帮手。聚乳酸作为可完全生物降解性塑料,越来越受到人们重视。可将聚乳酸制成农用薄膜、纸代用品、纸张塑膜、包装薄膜、食品容器、生活垃圾袋、农药化肥缓释材料、化妆品的添加成分等。

纤维在医药方面的应用已非常广泛。甲壳素纤维做成医用纺织品,具有抑菌除臭、消炎止痒、保湿防燥、护理肌肤等功能,因此可以制成各种止血棉、绷带和纱布,废弃后还会自然降解,不污染环境;聚丙烯酰胺类水凝胶可能控制药物释放;聚乳酸或者脱乙酰甲壳素纤维制成的外科缝合线,在伤口愈合后自动降解并吸收,病人就不用再动手术拆线了。

在建筑领域,防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能,纤维技术与混凝土技术相结合,可研制出能改善混凝土性能,提高土建工程质量的PP纤维,对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能,在国家大剧院、上海市公安局指挥中心屋顶停机坪、上海虹口足球场等大型工程中已露了一手。

随着生物科技的发展,一些纤维的特性可以派上用场。类似肌肉的纤维可制成“人工肌肉”、“人体器官”。聚丙烯酰胺具有生物相容性,一直是人体组织良好的替代材料,聚丙烯酰胺水凝胶能够有规律地收缩和溶胀,这些特性正可以模拟人体肌肉的运动。

胶原是人体中最多的蛋白质,人体心脏、眼球、血管、皮肤、软骨及骨路中都有它的存在,并为这些人体组织提供强度支撑。合成纳米纤维能在骨折处形成一种类似胶质的凝胶,引导骨骼矿质在胶原纤维周围生成一个类似于天然骨骼的结构排列,修补骨骼于无形之中。

蜘蛛丝一直是人类想要模仿制造的,天然蜘蛛丝的直径为4微米左右,而它的牵引强度相当于钢的5倍,还具有卓越的防水和伸缩功能。如果制造出一种具有天然蜘蛛丝特点的人造蜘蛛丝,将会具有广泛的用途。它不仅可以成为降落伞和汽车安全带的理想材料,而且可以用作易于被人体吸收的外科手术缝合线。

纤维的充填能有效地提高塑料的强度和刚度。纤维增强塑料属刚性结构材料。

纤维增强塑料主要有两个组分。基体是热固性塑料或热塑性塑料,用纤维材料充填。通常基体的强度较低,而纤维填料具有较高的刚性但呈脆性。两者复合得到的增强塑料中,纤维承受很大的载荷应力,基体树脂通过与纤维界面上的剪切应力,支撑了纤维传递了外载荷。

增强塑料以玻璃纤维使用占优势,其品种很多,无碱玻璃(E-glass)为常用普通纤维,碱金属氧化物含量很低,具有优良的化学稳定性和电绝缘性。高强度玻璃纤维(S-glass)含有镁铝硅酸盐等成分,具有比E-glass纤维高10%-50%的强度。由于化学成分和生产工艺的不同,还有高模量、中碱和高碱等各种玻璃纤维。碳纤维具有较大的刚性和优良的耐腐性,常用于增强热固性塑料。

目前,世界上有机高分子材料的研究正在不断地加强和深入.一方面,对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大.例如,塑料一般作为绝缘材料被广泛使用,但是近年来,为满足电子工业需求,又研制出具有优良导电性能的导电塑料.导电塑料已用于制造电池等,并可望在工业上获得更广泛的应用.另一方面,与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分子智能材料等.这类高分子材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药领域已显示出潜在的应用前景.总之,有机高分子材料的应用范围正在逐渐扩展,高分子材料必将对人们的生产和生活产生越来越大的影响.

篇6:高分子智能材料

材料学院高分子材料与工程03级高分子甲班薛继荣

实习编号:028实习时间:2005-4-24至2005-5-1

3两周的时间转眼间就过去了,但是在这期间所经历的一切仍长久的留在我的心中。在这次难得的实习机会中,我学到了很多以前从未接触过的知识,各方面的能力也有了很大提高,可以说是收获颇丰。

一、我的实习感悟:

通过这两周的实习,我在有关金工制造方面有了全新的认识和感悟。

首先,生产的安全是首要的问题。在各工种的学习与实践中,老师们强调最多的就是安全问题,包括人身的安全和设备的安全两方面。的确,在任何工业生产中,人们最关系的问题就是安全问题,生产效率再高的设备,如果不能保证操作者的安全,都是失败的,不会被人们所接受。除此之外,平常我们遇到的安全问题更多的是由于操作者的失误而造成的,这就要求我们在进行生产时要严格按照操作规程进行,还要熟练掌握设备的性能与操作,只有这样才能避免危险的发生。

其次,在对设备的操作过程中要细心、严格按照要求操作。实习过程中接触到的各种设备,比如车床、铣床、刨床以及各种数控机床中都有着十分精密的配合部件,如果粗心操作,很容易发生故障,不仅会损坏设备,严重时还会造成严重的事故,危及自身和他人的安全。因而,作为操作者,一定要具备细心、认真、严谨的态度。

还有,由于不同工种特殊的生产要求,在生产、操作过程中,做好自身的保护十分重要。譬如,在铸造、锻造过程中,我们接触到许多经过高温加热的材料,身体的直接接触都是十分危险的,所以我们必须在充分准备的情况下再去接触这些材料,还要注意判断何时才是安全的状态,要避免因自己的冒失行为引起不必要的危险。又如,有些工种在操作过程中往往会产生特殊的现象,作好防护可以避免对身体的不利影响。最典型的例子,在电焊的操作过程中,强光、火花是不可避免的,强光中的紫外线会引起皮肤的病变,高温的火花往往会引起灼伤、烧伤,因此,必要的防护是万万不可省略的。

二、我印象最深的几个工种:

1.焊工(电焊与气焊)

这是我们第一天的实习科目。简单的讲,这个工种就是采用电弧、火焰等方法将焊接材料加热熔化状态,然后利用这些材料对一些独立的部件进行连接。同螺栓连接、铆钉连接不同,焊接的方法适合于永久连接的部件,具有更高的稳定性。

虽然平时接触到的焊接部件很多,但真正自己来操作的时候可真是不容易。在焊接练习中,由于很难把握好角度、高度以及移动速度这三个重要问题,自己做出来的焊龚老是歪歪扭扭,十分难看。看到实习老师漂亮的动作,我才真正体会到“熟能生巧”这句话的含义。的确,作为操作性很强的工种,电焊和气焊要求工人有很熟练的操作和丰富的经验,这一点,作为实习学生的我们,只能自愧不如了。

同时,通过这一工种的学习,我认识到了自身保护的重要性。这一点,我是有着亲身经历的,由于没有做好充分的准备,在实习过程中将手臂暴露在了强光当中,肘部的皮肤被严重的晒伤,效果可真是“立竿见影”。从那以后,我再也不敢忽视对自身的保护了。

也是通过这一工种的学习,我对安全问题的认识也有了很高的认识。经过加工的部件温度都处于是很高的状态,虽然在很短的时间内就解除了红热状态,但是仍然有着五百度左右的温度,因此也是不能贸然接触的。在实习过程中,我也曾经很随意的去接触自认为温度很低的部件,虽然已经戴着很厚的手套,还是感觉到被灼烧的感觉,以致再也不敢掉以轻心了。

2.钳工

在实习过的所有工种中,钳工算是最辛苦的一个了,短短的一天下来,我的手臂都累的抬不起来了。按照实习要求,我们必须用一根铁棒来做成螺母,乍听起来,还真是不可思议。

在这个工种的实习中,我的感触和收获也不少。首先,通过这个工种的实习,我认识到实际操作的技巧性是十分重要的。由于这次实习中有很多需要耗费很多体力的工作,比如:铁棒的锯削以及锉削等,如果工具使用的不当,不仅白白浪费好多体力,做出来的成果往往不近人意,所以必须十分注重工具的使用技巧。如果能寻找到最省力而又有效率的方法,就可以节省很多时间,又不会把自己搞的疲惫不堪。第二,在这个工种的实习中,我还受到了一个很严重的教训。因为在粗加工的过程中,没有留够足够的余量,以至于因为无数次的锉削加工,我做出来的螺母成了小一号的“袖珍型”产品,虽然外型看起来还不错,其实已成了报废品,十分可惜。

分析原因,我觉得是因为自己在开始加工前,没有对自己的工作进行过仔细的分析和计划,只是盲目的按照书本在做,以至于白白浪费了好多时间和精力。这样的问题,希望我在以后的学习和工作中能尽量避免。

3.车工、铣工和刨工

这三个工种的实习,虽然并没有焊工那样需要严格防护的工作环境,也不是钳工那样需要耗费体力的工作,却给我留下了十分深刻的印象。这是因为这些工种的加工对于精确度的要求是十分严格的。

在这几个工种的实习中,老师要求加工后工件的尺寸公差都只有千分级的毫米单位。这么高的要求让我们不敢有丝毫的疏忽,生怕因为自己的粗心让辛辛苦苦做出来的成果变成了废品。这些设备的操作之所以有这样严格的要求,是因为它们加工的都是有着严格尺寸要求的配合部件,即使是十分细小的失误,也会使加工出来的零件因为不能满足配合关系而报废。因此,在这些工种的实习中,想要早早的做完作业去休息是完全没有可能的,因为这些机床的加工只能采取逐步渐进的方式,每次加工一点点,进行精确的测量后在决定下次的加工量,直到零件的尺寸符合要求为止。

正因为如此,这些工种的实习使我认识到认真严谨的重要性,也锻炼了我分析问题的能力,使我受益匪浅。

4.数控加工(数车、数铣、数刨等)

随着工业自动化要求的提高,计算机科技与传统机床相结合之后,就有了各种数控机床设备的产生。通过这些工种的实习,我真切地体会到了科技发展对工业生产带来的便利,各种数控设备的引进不仅提高了生产效率,提高了零件加工的精度水平,还使得各种具有复杂形状零件的加工更加方便。

当然,要熟练地操作这些机床设备,还必须具备充足的计算机知识和使用能力。这一点使我对生产的知识化有了更深的了解。

三、我对实习的意见和建议

在这次实习中,我的各方面都有所提高,可以说收获不小。不过,实习中对有些方面的经历还不是很满意,所以希望能提点自己的建议,供老师参考。

在整个实习过程中,我最感到遗憾的就是理论知识的学习,总是与实际的操作训练相脱节。有时候,还没有看过教材,脑子里一片空白,老师就让我们开始操作机床,实习的效果可想而知了;但有些工种的老师一上来就让我们自己学习教材,虽然看了不少,还是一塌糊涂,根本没有什么帮助。因此,我希望在以后的实习中,能更好的进行理论教学,这样不仅能提高学生实际操作的熟练程度,还能减少不必要的麻烦。

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