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关键词： 高分子物理   橡胶   结构   性能  

摘要： 高分子物理是高等院校高分子材料与工程专业的一门重要的专业基础课。橡胶是一种具有优异性能的高分子材料,橡胶材料的结构与性能在很多方面综合了高分子物理的知识。在高分子物理课程的教学过程中,我们穿插了橡胶的一些具体实例,通过向学生介绍橡胶的结构、分子运动、性能以及交联,串联与橡胶材料相关的高分子物理知识点,以增强学生对这些知识点的感性认识,加强其对高分子物理基本概念和基础理论的掌握,取得了较好的教学效果。

关键词： 铂(Ⅱ)配合物   嵌段共聚物   Pt···Pt相互作用   π-π堆积相互作用  

摘要： 平面四方形的铂(Ⅱ)配合物拥有独特的光谱现象和发光性质,它们具有可修饰的Pt?Pt相互作用和π-π堆积相互作用,且在聚集态下产生可控的三重态发光。另一方面,嵌段共聚物可以在选择性溶剂中形成多级纳米结构。典型的结构有球形、柱形胶束以及双分子层的囊泡结构。所有的这些纳米结构都有其潜在的应用功能,例如图案制造,药物传递,荧光传感器和纳米反应器等。基于以上背景,本论文主要从以下两个部分进行讨论:第一部分,我们合成了一类末端带有铂(Ⅱ)配合物的聚苯乙烯,并且将其定义为平面-线型两嵌段共聚物。它们在氯仿/甲醇混合溶剂中自组装形成以聚苯乙烯为核,以铂(Ⅱ)配合物为壳的球形胶束,在甲苯/甲醇混合溶剂中形成自支撑双层薄膜结构。在后一体系中,随着甲醇含量的增加,聚苯乙烯嵌段的溶剂质量被进一步弱化,片层纳米结构转变为球形胶束。在这些形态的形成和转变的过程中伴随着铂(Ⅱ)配合物嵌段之间的Pt?Pt和π-π堆积相互作用,使得平面铂(Ⅱ)的发光明显增强。这部分工作中,我们设计合成了一类具有发光性质的铂(Ⅱ)配合物-聚苯乙烯的平面-线型两嵌段共聚物,其中铂(Ⅱ)配合物首次被视为一个独立的嵌段。第二部分,我们研究了在甲苯/甲醇混合溶剂体系中改变溶剂质量的条件下,铂(Ⅱ)配合物/嵌段聚合物杂化材料在纯甲苯中形成的蠕虫状胶束的自组装进程。当甲醇的体积含量为33%,50%,和67%时,形成了单层的自支撑薄膜,此时蠕虫状的胶束断掉,形成一种星状胶束与较短的蠕虫状胶束共存的状态。当甲醇的体积含量增加到75%时,出现自支持膜和囊泡纳米结构共存的状态,这与关于从片状到囊泡状纳米组装体的形貌转变的机理直接相关。进一步增加甲醇的体积含量到90%时,只有囊泡结构存在。在所有的聚集体中,较短的蠕虫状胶束和星状胶束仍然保持它们的核-壳结构。在片层和囊泡结构中,外壳都是高度收缩的,离子核之间的聚苯乙烯链是充分的互相穿插的。这个结果与传统的两亲性分子完全不同,传统的两亲性分子(如表面活性剂和嵌段聚合物)在选择性溶剂中形成双层纳米结构,在它们的形貌从囊泡转变为胶束的过程中两亲性分子必须要重组。而我们的体系则不需要分子的重组。

关键词： 高分子物理   材料科学与工程   专业基础课   课程特点   教学方法  

摘要： 高分子物理是一门理论性强、概念繁多、抽象难懂的课程,作为材料科学与工程专业高分子与复合材料方向的重要专业基础课,要求学生掌握高分子的基本概念和基础理论并能灵活运用,本文分析了高分子物理的课程特点,总结了针对课程特点所采取的行之有效的教学方法。

关键词： 高分子物理   高分子物理实验   课程内容   教学方法  

摘要： 本文通过对高分子物理课程内容的特点分析,结合作者的教学实践经验,提出几点建议:明确知识结构图,优化课程内容,理论和实验相结合等,以达到更好的教学效果,激发学生学习的兴趣。

关键词： 高分子物理   项目化教学法   教学改革   混合式教学  

摘要： 针对传统高分子物理教学中存在的问题,提出项目驱动教学的改革模式,从课程的设计主线,课程内容中结合项目研究,多做案例分析,通过网络教学平台,增加师生互动,在实践教学环节,结合项目开展创新性的高分子物理实验这四个方面提升学生学习兴趣,提高应用知识的能力,从而提升教学效果。

关键词： 独立学院   高分子物理   特点  

摘要： 独立学院作为一种新型的办学模式,其目标是培养具有一定理论基础的创新、应用型技术人才。结合独立学院和学生的特点及近年来的教学经验和体会,论述了高分子物理课程的特点及教学改革的方向和措施。

关键词： 高分子物理   聚乙烯微孔膜   流动场诱导结晶   片晶簇变形   微孔成核与生长  

摘要： 锂离子电池广泛应用于3C产品,已经成为人类不可或缺的消费品。延长电池使用寿命、增强充放电稳定性,无疑是消费者对3C产品的普遍期待。微孔隔膜作为锂离子电池非常重要的组成材料,其失效会导致锂离子电池正负电极的直接接触并引发短路。由此可见,微孔隔膜对于锂离子电池的安全性、寿命以及充放电稳定性具有重要的作用。而研究和明确锂离子电池微孔隔膜制备过程中的基础物理问题,才能有效地改善其性能。尽管针对锂离子电池微孔隔膜的制备已经有较多的研究,但是多数的研究还是基于干法聚丙烯(PP)和湿法聚乙烯(PE)微孔膜的研究,对干法PE微孔膜的系统研究还比较少,加工过程中存在的很多问题和难点还没完全认识清楚。本论文为了回答干法PE微孔膜制备过程中涉及的流动场诱导结晶、机械能和热效应对微孔成核与生长的作用、高度取向片晶簇无定形区的变形模式、片晶簇在应变-温度空间的变形机理等物理问题,选取高密度聚乙烯(HDPE)为研究对象,结合高时间、空间分辨的同步辐射X射线散射、扫描电镜(SEM)、透气性测试等研究手段,从预制膜的制备到微孔膜后拉伸研究了微孔膜制备过程中的多尺度结构演变,为高性能HDPE微孔膜的研究积累了基础数据和产品开发思路。本论文的主要结果和结论总结如下:1)通过改变熔体挤出-流延过程中口模温度和流延拉伸比等工艺参数来改变熔体结晶过程中的流动场强度制备了含不同结构的HDPE预制膜,预制膜通过一种新型拉伸方法——受限拉伸制备了微孔膜。通过X射线小角散射(SAXS)和X射线广角散射(WAXS)测得了预制膜的结构参数如长周期、片晶侧向尺寸、取向度和纤维晶含量,微孔膜的形貌则通过SEM进行表征。本论文发现纤维晶含量和取向度在预制膜制备及拉伸成孔过程中是矛盾的。平衡这一对矛盾的窗口为纤维晶含量为6.4%左右,此时微孔膜可实现最大孔隙率和最均匀的微孔结构。本论文还提出了旋转片晶、平行排列的取向片晶、纤维晶对于微孔的形成扮演的角色的模型,并构建了 HDPE预制膜纤维晶含量-预制膜微观结构-成孔能力的关系。2)采用原位和离线SAXS跟踪冷拉后的HDPE膜在低温和升高温度下两步应力松弛的结构演变,应力松弛过程中保持拉伸应变恒定。研究发现冷拉诱导的片晶簇密度涨落在应力撤去时能完全回复,因此将冷拉诱导的密度涨落称为微孔胚胎。低温下机械能释放使微孔胚胎演变成微孔核存在一段诱导期,并在机械能继续释放下非均匀生长,最终通过热拉放大为连通性差的非均匀分布微孔结构。而在升高温度下的机械能释放,微孔胚胎能够转化为均匀分布的微孔和纤维晶,可作为热拉过程中连通孔的扩展位点,进而通过热拉放大的微孔膜不仅微孔分布和孔径均匀而且透气性好。本工作暗示低温下机械能释放导致的微孔成核实际上不利于微孔均匀生长,冷拉后通过热效应固定微孔结构是制备窄孔径分布和高透气性的微孔膜的有利条件。3)采用时间分辨原位SAXS跟踪跨越两个数量级的拉伸速率下含高度取向片晶簇结构的HDPE预制膜的结构演变,发现不同速率对应于不同的变形模式,与无定形区分子链的松弛响应有关。低速率下,松弛时间短的结构,如缠结密度小、末端链等区域容易被拉开,拉开之后变形容易应力集中,进一步扩展成非均匀形变,造成二阶峰在整个形变过程中都较弱。高拉伸速率下,各级结构对应的松弛时间和拉伸速率都不匹配,不容易发生松弛,而容易使无定形区发生均匀形变,导致二阶峰增强,非均匀信号(Icav)减弱。本工作研究的区间Ⅰ(0.04 mm/s-0.4 mm/s)在拉伸过程中主要发生非均匀形变,产生空洞化;区间Ⅱ(0.4mm/s-2.4mm/s)是非均匀形变和均匀形变共存,且发展能力相当;区间Ⅲ(2.4 mm/s-4mm/s)主要发生拉伸诱导片晶簇分离引起密度涨落的均匀形变。本论文有望为无定形区松弛时间谱的分析提供新思路。4)选取含高度取向片晶簇的预制膜,通过改变冷拉参数制备了 HDPE微孔膜。制备过程中片晶簇的演化和微孔的形成用原位和离线SAXS、WAXS以及SEM进行跟踪。研究发现在25℃下冷拉,当应变低于60%时,冷拉应变主要影响片晶簇分离程度,更高应变下则主要发生晶体滑移。冷拉温度低于60℃能够促进片晶簇的分离,而在冷拉温度高于60℃时片晶中的分子链容易被拉出形成微纤。此外,本论文揭示了最后微孔膜的透气性和片晶的分离程度呈线性关系。

关键词： 实验室建设   高分子化学与物理   探讨  

摘要： 结合湖北科技学院核工程与核技术专业(辐照方向)学科建设的特点,根据高分子化学与物理实验室的实际情况,认真剖析了建设好高分子化学与物理实验室的必要性,探讨了如何去建设,并对该实验室未来的发展进行了展望。

关键词： 中国科学院院士   化学家   唐敖庆   量子   国家自然科学基金委员会   基础学科   高分子物理   高层次人才  

摘要： 唐敖庆（1915—2008）,中共党员,民盟盟员,中国科学院院士,著名的理论化学家、教育家,中国现代理论化学的开拓者和奠基人,被誉为＂中国量子化学之父＂。唐敖庆长期从事物理化学和高分子物理化学研究,特别在量子化学领域研究成果突出,在国内外学术界具有广泛影响。他重视培养理论化学方面的专门人才,并缔造了中国的理论化学学派,其成功的教学和科研实践,为中国基础学科、应用基础学科高层次人才的培养提供了基本上可以立足国内的重要经验。在担任国家自然科学基金委员会主任期间,

关键词： 高分子物理   教学改革   课程主线  

摘要： 文章在高分子物理教学的实践中,探讨了把握课程主线、优化教学内容、突出教学重点、紧密联系高分子发展前沿,和考核方法改革上的心得体会,旨在推动高分子物理教学的进一步发展,不断强化学生的创新能力和独立思考解决问题的能力,进而培养出具有高素质复合型的高分子专业人才。