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复合材料基体改性原理

课程代码:SS043023

课程负责人: 曹笃霞
共建教师:
课程建设:校级精品课程 开课学院:材料科学与工程学院

开课时间:2020年02月12日 学习人数:12人
有效时间: 永久有效 评分:
课程简介

  本课程教学思想是依据材料科学与工程一级学科学术型硕士研究生掌握材料科学与工程学科坚实的基础理论、系统的专门知识及现代实验方法和技能,具有从事科学研究或独立担负专门技术工作的能力人才培养目标,以材料科学与工程专业研究生培养高级应用型人才标准为导向,以复合材料基体改性实例为主线,借助改性原理基础知识,着眼于培养研究生创新能力和实际解决问题的能力,激发研究生对复合材料基体改性原理课程学习的主动性,强化研究生的复合材料改性实践意识。在该门课的教学过程中始终坚持围绕培养研究生的创新能力和解决实际问题的能力,跟踪学科前沿,拓宽研究生在材料领域的视野,同时注重引入思政元素,与思想政治理论课同向而行,把立德树人融入课程教学中。

  课程的内容主要分为三部分:聚合物基体的改性、无机非金属基体的改性和金属基体的改性。重点讲授聚合物基体的改性。聚合物基体改性主要包括:聚合物改性的主要方法、聚合物改性发展简况、应用情况;共混改性基本原理,包括共混改性的基本概念、聚合物共混物形态的研究方法、影响聚合物共混物形态的因素、共混物的性能、共混过程、共混过程中采用的工艺及设备;聚合物共混改性的特点、方法、工艺及应用;聚合物填充、增强体系和纳米复合材料,包括填充剂的种类、特性及填充剂对填充体系性能的影响和应用现状,增强纤维的种类和应用场合,热固性和热塑性树脂基纤维增强复合材料的特点及成型工艺;接枝、嵌段共聚及互穿聚合物网络改性的原理、方法、性能;表面改性的种类、原理、应用及最新进展。无机非金属基体改性主要包括水泥和陶瓷的先进改性方法、原理及应用。金属基体改性主要包括:合金化、热处理、细晶强化、冷变形强化等改性方法的基本原理、工艺过程及应用。这个教学内容涉及到聚合物改性的多种改性方法同时还涉及无机非金属基体改性和金属基体改性。

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教学大纲

第一次课,2学时,

主要授课内容:

复合材料基体改性的分类、目的与意义;

聚合物改性的目的与意义,主要方法和发展简史;共混改性的基本概念、聚合物共混物形态的研究方法和影响聚合物共混物形态的因素;

金属材料和无机非金属材料的改性历史、发展现状。

有关聚合物基体改性综述方面的最新文献。

 

第二次课,2学时,

主要授课内容:

共混物的性能(包括流变性能、力学性能等)与单组分性能之间的关系;共混过程、共混过程中采用的工艺及设备;相容热力学、相容性的表征及相容化的方法。

有关共混改性方面的最新文献。

 

第三次课,2学时,

主要授课内容:

聚合物的应用,通用塑料包括聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)共混改性的特点、方法、工艺及应用。

有关通用塑料共混改性方面的最新文献。

 

第四次课,2学时,

主要授课内容:

工程塑料包括聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)PETPBT、聚苯醚(PPO)和聚甲醛(POM)与高性能工程塑料共混改性的特点、方法、工艺及应用。

有关工程塑料共混改性方面的最新文献。

 

第五次课,2学时,

主要授课内容:

橡胶共混改性的基本知识及通用橡胶和特种橡胶共混改性方法、工艺及应用。

有关橡胶共混改性方面的最新文献。

 

第六次课,2学时,

主要授课内容:

填充改性中填充剂的种类、特性,填料对填充体系性能的影响,填充改性机理。

有关填充改性方面的最新文献。

 

第七次课,2学时,

主要授课内容:

纤维增强复合材料中增强纤维的种类包括玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维,各种纤维的特性及应用。

有关玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维方面的最新文献。

 

第八次课,2学时,

主要授课内容:

热固性树脂基纤维增强复合材料和热塑性树脂基纤维增强复合材料的特点及成型工艺。

有关复合材料方面的最新文献。

 

第九次课,2学时,

主要授课内容:

接枝共聚改性的基本原理、方法、性能及应用。

研究生制作ppt介绍讨论。

有关接枝共聚改性方面的最新文献。

 

第十次课,2学时,

主要授课内容:

嵌段共聚改性的基本原理、方法、性能及应用。

研究生制作ppt介绍讨论。

有关嵌段共聚改性方面的最新文献。

 

第十一次课,2学时,

主要授课内容:

互穿聚合物网络的种类、制备及应用。

研究生制作ppt介绍讨论。

有关互穿聚合物网络方面的最新文献。

 

第十二次课,2学时,

主要授课内容:

等离子体表面改性的方法和机理,等离子体处理在聚合物表面改性中的应用。

表面化学改性的种类及每类表面改性的原理。

研究生制作ppt介绍讨论。

有关表面化学改性方面的最新文献。

 

第十三次课,2学时,

主要授课内容:

光接枝聚合改性的化学原理及方法、应用及最新进展。

偶联剂在表面改性中的应用

研究生制作ppt介绍讨论。

有关光接枝聚合改性方面的最新文献。

 

第十四次课,2学时,

主要授课内容:

无机非金属基体改性主要包括水泥的先进改性方法、原理及应用。

研究生制作ppt介绍讨论

有关无机非金属基体改性方面的最新文献。

 

第十五次课,2学时,

主要授课内容:

陶瓷的先进改性方法、原理及应用。

研究生制作ppt介绍讨论

有关陶瓷改性方面的最新文献。

 

第十六次课,2学时,

主要授课内容:

金属基体改性主要包括:合金化、热处理、细晶强化、冷变形强化等改性方法的基本原理、工艺过程及应用。

有关金属基体改性方面的最新文献。

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教学团队

课程负责人,曹笃霞,教授,博士,硕士研究生导师,研究领域:有机光电功能材料。 主持完成国家自然科学基金青年项目、山东省自然科学基金、山东省优秀中青年科研基金、山东省重点研发计划项目、济南市科技明星计划项目和山东省高等学校科技计划项目等项目,横向课题6项。主持在研山东省自然科学基金项目1项,横向课题4项。第一作者或通讯作者发表SCI论文60余篇,其中一篇发表在Chemical Reviews期刊(IF=72.087)上,授权发明专利10项。承担研究生课程材料加工学和复合材料基体改性原理。指导在读硕士研究生6名,毕业硕研究生20名,有两名学生获得国家研究生奖学金,两名学生获得济南大学优秀毕业论文。 授课教师赵松方,副教授,博士,硕士研究生导师。