有关材料学的论文代发

　　材料学是材料科学与工程的重要组成部分，是连接材料物理与化学和材料加工工程等学科的重要纽带。下文是学习啦小编为大家搜集整理的有关材料学的论文代发的内容，欢迎大家阅读参考!

　　有关材料学的论文代发篇1

　　浅析复合胶体防灭火材料的性能

　　据统计，我国目前现有煤矿中，存在煤层自燃发火危险的煤矿占有总数的50%以上，从而很容易引起煤矿火灾的发生，严重影响了我国煤矿企业的可持续发展。虽然煤矿企业的管理人员对此采取了诸多治理措施，在抑制煤层自燃火灾中也起到了重要的作用，但是由于我国目前煤矿生产管理仍然存在一些有待解决的问题。

　　因此，这些技术的开展也存在一定的局限性。复合胶体防灭火材料的选用，不仅在很大程度上减少了火灾发生的次数，而且为企业的发展也起到了至关重要的推动作用。

　　1 复合胶体防灭火原理

　　复合胶体主要是由基料与微量复合剂及微量促凝剂制成的。其中，发挥作用最大的就是基料，其具有吸水体积膨胀的功能，能够对大量的水分子进行控制，从而大大提高水的灭火性能，提升复合胶体的防灭火性能。

　　通常来说，复合胶体防灭火原理可以从以下4个方面进行分析：

　　1.1 复合胶体对煤体孔隙、裂隙的充填

　　由于复合胶体是一种介于固体和液体之间的材料，因此，其自身便存在一种可以灭火的优点。同时，在胶体处于初始状态下的时候，其本身具有一定的可流动性，可以渗透到各种煤体的孔隙和裂隙当中，继而随着时间的推移慢慢固化，固化之后的液体随着流动性的消失，便可对煤体中存在的空隙和裂隙进行填充，产生堵塞漏风、隔绝氧气的特性，从而起到阻止煤氧接触和惰化煤体表面的作用。其次，由于胶体与煤体之间存在较大的作用力，从而导致二者之间存在的界面降低，因而粘附力较强，能够在一定程度上起到隔绝着火物体与氧气接触和提高冷却吸热效果。

　　1.2 复合胶体与煤体之间的机械键合

　　由于不同胶体的胶凝时间不同，因此，在对复合胶体的材料进行选择的时候，都必须要结合实际的使用条件。一般来说，矿井灭火对胶体凝胶时间的要求在几十秒到10分钟之间。当流入煤体孔隙和裂隙中的胶体固化之后，就会产生相应的机械键合，这是存在于煤和胶体接触面上的一种普遍现象，这种现象会导致二者之间存在很强的结合力，使其难以分开。除此之外，复合胶体与煤体之间的机械键合还能够起到增加导热和阻止煤氧化放热的作用。

　　1.3 复合胶体对煤体的阻化作用

　　目前，煤层自燃发火的危险已经成为了煤矿企业发展过程中所面临的一项重要问题。据分析，煤层自燃发火的过程主要是因为煤氧化放热而引起的煤体温度升高，促使反应加速，从而导致煤层着火的现象发生。而复合胶体具有阻化性，能够消除自由基，此外，胶体中还含有多种离子和分子，一些结构是亲电试剂，它们能够与煤表面提供的电子活性结构发生化学吸附，形成络合物，使煤表面更加稳定，从而使表面活性结构失去活性，使煤氧化吸附和化学反应减少从而有效地降低煤氧复合氧化的速度，阻止煤自燃的现象发生。

　　1.4 复合胶体对煤体的吸热降温作用

　　一般来说，胶体自身均存在一定程度的固水性，能够使一定量的水固定在胶体网状结构骨架中，从而使其失去原有的流动性。正因为胶体自身存在这种特定，才能充分发挥其灭火的优点，而且还能够有效弥补由于水流动性较强和工作面顶部等因素引起的灭火效果不理想的问题。

　　此外，由于胶体内所含的水分比较大，当其温度升高的时候，其本身能够吸取大量的热能，从而导致周围环境的温度有所下降，从而很大程度上降低了火灾发生的概率。

　　2 复合胶体的阻化性能实验

　　在进行复合胶体的阻化性能实验之前，实验人员应该充分分析在不同温度下，几种有机材料性能所产生的变化，通过分析的结果对实验的内容进行详细设计。这里的材料主要指的是复合胶体和水，而相应的变化主要是指二者在高温环境下自身温度的变化和失水情况。对这两种材料性能变化的分析，工作人员可以通过实验的方式来完成，在得出相应的结果之后，再开始着手进行复合胶体的阻化性能实验。

　　一般来说，对于复合胶体的阻化性能实验的整体设计过程如下所示：

　　2.1 试验设计

　　在对复合胶体的阻化性能实验进行设计的时候，要对煤层自燃现象进行分析，考虑到在自燃过程中，唯一不可缺少的就是对氧气的需要。因此，在对实验进行设计的时候，就应该将此项问题作为重点来考虑，通过对不同阻化剂对氧气的阻缓效果进行考察，从而选择合适的阻化剂。本实验主要选用复合胶体和无机阻化剂氯化镁阻化剂来完成实验操作，在实际操作过程中，比较二者在同等条件下与氧气反应所放出CO的体积分数，一般来说，放出CO的体积分数越大，就说明该阻化剂对氧气的阻缓效果就越差，反之则说明其阻化剂具有较好的阻缓效果。本实验主要采用的是程序升温实验系统来对复合胶体和氯化镁抑制煤炭氧化自燃性能进行研究。为了能够确保实验的效果能够达到预期的目标，在进行具体操作之前，应该根据实验的具体需求和特点来对实验中所采取的程序升温实验装置进行必要的完善与优化。

　　2.2 试验结果

　　随着煤体温度的不断升高，每组试样所产生CO的体积分数也会随之产生变化。通过比较我们可以看出，各个曲线几乎全部处于原样曲线之下，这就说明阻化剂的存在使得煤氧化反应产生CO的量比未添加阻化剂的条件下减少。而且从图中可以看到，复合胶体和氯化镁(20)均表现出很好的阻化效果，尤其在煤温升到120℃以后，基本抑制住了CO的产生。对比图2中曲线可以看出，原样实验曲线是非常高的，特别是在100℃以上阶段，这一趋势极其明显。说明随温度升高，CO随温度产生率是不断增加的。添加阻化剂后的试验曲线，相应温度下这一比值均低于原样，特别是在100℃以上阶段，其值是远低于原样的相应值的，复合胶体和氯化镁(20)均表现出很好的阻化效果。

　　3 结语

　　综上所述，通过对复合胶体的阻化性实验分析，我们能够看出，复合胶体防灭火技术能够大大提高水的灭火性能，从而是其具有良好的防灭火性能。随着我国煤矿企业发展脚步的不断加快，对煤层自燃火灾的控制也必然会得到相关人员的高度重视，为了能够更好的将复合胶体防灭火技术在煤矿企业发展过程中的作用充分发挥出来，工作人员在未来的时间里，应该不断对此技术进行更新与完善，使其能够为我们煤矿企业的可持续发展起到更好的推动作用。

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　　浅谈功能材料专业人才培养模式

　　一、背景

　　功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。[1]它是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键新材料集群。2009年温家宝发表题为“让科技引领中国可持续发展”的讲话指出：新材料、生物制品、信息科学是关系人类生存的重要学科，尤其是在功能材料领域发展战略性新兴产业是时代的要求，我国在同年设立140个战略性新型产业专业，功能材料就是其一。目前国内开设功能材料专业的高校有华中科技大学、东北大学、西安建筑科技大学等27所。

　　功能材料专业是新办专业，其教育模式应得到足够重视和积极支持。不断涌现出的新型功能材料包含很多原有功能材料所未涉及的新知识和新内容，且随着国家产业政策的调整和社会对功能材料人才需求的迅速增长，迫切需要对功能材料所涉及的背景知识有系统性学习和掌握的复合型人才。而国内开设功能材料专业的学校对于功能材料人才的培养模式并没有改革和创新，只是依旧沿用或参考已有的材料科学与工程等相似专业的培养模式。不同的学科有其自身的特点，特别对新型功能材料专业其自身完全区别于其它专业，故培养模式的建设不能千篇一律的套用原有的培养模式。且功能材料专业的人才培养无论是从质量还是数量上都不能满足社会发展的需求，所以功能材料专业人才培养模式需要改革且势在必行。

　　二、人才培养模式探索

　　功能材料是发展高新技术和国防建设的重要基础材料，而新型功能材料的产生往往来自具有综合材料类专业背景的人，所以培养模式需要培养出具有材料类知识的综合性人才。材料研究的前沿性和高度交叉性是新型功能材料的基础，所以教学内容需要注重与当前科学研究的前沿热点相结合，密切关注功能材料的科学前沿及发展趋势。随着材料科学技术的迅猛发展，对材料类人才素质提出了新的要求，已从原来较为单一的技术人转变为高素质、宽口径的复合型人才。[2]为实现应用创新型功能材料专业的复合型人才培养，培养计划要保持相对稳定又要进行适当的动态调整以满足市场对人才需求。

　　在借鉴人才培养模式KAQ 模式的基础上，转变教育观念，按照顶层设计理念，系统、全面地对教学模式的各个方面进行系统规划。再结合专业人才培养目标，将专业人才培养模式构建为三阶段“2+1+1”模式。即将大学四年分成三个阶段，前两年为基础理论学习阶段，第三年为基本技能训练阶段，第四年为综合技能形成阶段。系统设计人才培养模式，对每个阶段所要达到的目标进行设计和改革。

　　三、“2+1+1”人才培养模式的特点

　　1、前两年的基础理论学习

　　根据教育部提出的拓宽专业口径、按专业大类进行人才培养的基本思路，将基础课程从服务地位转向骨干地位，专业课程从中心位置转向载体地位，培养公共基础教育的宽口径人才。[3]功能材料科学发展迅速，课本知识永远落后于最新的科研成果，因而知识的传授落后于能力的发展。在学生基础学习阶段，将相关领域科研成果和发展动态融入教学中，使学生紧跟现代材料科学发展步伐。很大程度上提高学生学习兴趣，深入认识专业的主体地位，拓宽学生知识视野，激发学生学习动力。

　　2、第三年的基本技能训练

　　毕业大学生目前存在的主要问题是不能适应企业发展，所学知识过于单一，不能为企业的发展做出贡献。对此在专业课学习阶段应提供给学生更多的选择性，以扩充学生的基本技能。[4]如增加专业选修课程、提高课程覆盖面，增大学生自主选择性。同时充分利用课外创新活动，以加强学生动手能力和创新意识，培养解决和分析问题的能力以及相互协作的团队和互助精神来推动企业发展和经济增长。按照培养高质量的应用研究创新型人才的目标要求，合理设置课程平台和课程模块，整合教学内容。

　　专业课及其专业方向课能体现特色，整合课程体系内的交叉内容，优化课程体系;专业选修课重点突出功能材料的新方向、新动态、新技术;实践环节应以功能材料与器件的制备和性能表征为主线，设置专业理论与实践相结合的实践系列课程、注重课外科技活动、 挑战杯设计等创新系列课程的设置、课程教学内容及时增加新技术及其理论的讲解，实现课程体系整体优化。加强学校和企业的合作，建立通畅就业途径，建科大2010级功能材料专业的7名学生进入浙江横店东磁股份有限公司，拓宽了就业渠道，为企业发展注入活力。

　　3、第四年的综合技能形成

　　人才综合能力培养阶段，是产、学、研相结合的实践阶段，其目标是培养应用型复合人才。

　　首先，复合人才的知识、能力和素质是有机的整体，相互制约、相互促进、培养复合人才的各项活动(课内与课外、校内与校外、教学与科研)也应相互配合，不可偏废和相互割裂。

　　其次，培养复合人才要坚持基础性、应用性、实践性三原则，“2+1+1”人才培养模式强调培养学生的创造能力和创新精神，实现学生的可持续发展。根据专业培养目标要求，充分利用校内外教学资源，对实践性环节进行统筹规划，形成系统的实践教学体系，构建应用创新型人才培养模式。利用完善的实验课程体系和先进的实验条件，让学生掌握专业实验的基本内容、方法和技能。教师将科研与学生的课程设计、毕业设计(论文)等与相结合，提高学生发现、分析和解决问题的能力。逐步减少验证性、演示性实验，增加综合性、设计性、创新性实验，有计划地组织引导学生参加科学研究、技术开发和创新竞赛，切实提高学生综合技能。

　　四、融入“模块”化教育

　　在“2+1+1”的模式基础上，融入模块化培养的新型模式。我们依托教师和学生这两个教与学的主体，提出功能材料专业培养模式综合研究技术路线的六大模块。事实上，我们已部分实施与实践，并取得不错效果。通过四年的培养，可培养出理论结合实验，实验结合实践的高素质复合人才。

　　五、结论

　　融入模块化培养的“2+1+1” 功能材料专业培养模式重基础、重创新、重实践。它的实践为功能材料专业人才培养提供思路，对开设功能材料专业的高校的人才培养具有指导和借鉴作用，可适应社会发展对功能材料专业人才的需求。