高分子材料分析方法范文
時(shí)間:2023-12-26 18:01:47
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[論文關(guān)鍵詞]高分子材料 專業(yè)英語(yǔ) 教學(xué)方法
[論文摘要]高分子材料專業(yè)英語(yǔ)中專業(yè)詞匯較多、專業(yè)知識(shí)較強(qiáng)、中西文化差異大。本文在分析了科技英語(yǔ)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)討論了高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)方法,提出了從擴(kuò)大學(xué)生詞匯量、分析句式結(jié)構(gòu)、提高閱讀理解和寫(xiě)作能力以及運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段等方面來(lái)提高學(xué)生高分子材料專業(yè)英語(yǔ)水平,使高分子材料專業(yè)大學(xué)生盡快適應(yīng)社會(huì)需求。
高分子材料專業(yè)英語(yǔ)是一門(mén)以英語(yǔ)為工具的高分子材料專業(yè)課程,教學(xué)內(nèi)容以高分子材料工程專業(yè)知識(shí)為主,以學(xué)術(shù)英語(yǔ)為輔,目的在于幫助高分子材料專業(yè)學(xué)生使用英語(yǔ),直接學(xué)習(xí)和接觸國(guó)外相關(guān)專業(yè)信息。這不僅要求順利閱讀、聽(tīng)懂英語(yǔ),同時(shí)還要求以英語(yǔ)為工具獲取專業(yè)信息。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐簡(jiǎn)述了科技英語(yǔ)的特點(diǎn),以求在專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)過(guò)程中準(zhǔn)確理解原文,能夠用目的語(yǔ)忠實(shí)而通順地再現(xiàn)原文內(nèi)容。
一、高分子材料專業(yè)英語(yǔ)特點(diǎn)
高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的文體與修辭手段與文藝小說(shuō)、新聞報(bào)道等迥然不同,具有以下特點(diǎn):嚴(yán)謹(jǐn)周密,概念準(zhǔn)確,邏輯性強(qiáng),行文簡(jiǎn)練,重點(diǎn)突出,句式嚴(yán)整,少有變化。在閱讀或翻譯時(shí)要注意其行文特點(diǎn)和寫(xiě)作規(guī)律,以便更好理解高分子材料專業(yè)英語(yǔ)文章。其特點(diǎn)突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)廣泛使用被動(dòng)語(yǔ)態(tài)
專業(yè)英語(yǔ)文章側(cè)重?cái)⑹峦评恚瑥?qiáng)調(diào)客觀準(zhǔn)確。第一、二人稱使用過(guò)多,會(huì)造成主觀噫斷的印象。因此盡量使用第三人稱敘述,采用被動(dòng)語(yǔ)態(tài),例如:When a low-molar-mass by-product is formed, the adjective ‘condensative’ is recommended to give the term condensative chain polymerization[1]。(建議推薦,縮合連鎖聚合)
(二)重要信息前置
專業(yè)英語(yǔ)表達(dá)方式往往和中文句式顛倒,常用前置性陳述,即在句中將主要信息盡量前置,通過(guò)主語(yǔ)傳遞主要信息。例如“……are charged into a 500 ml reaction kettle equipped with a mechanical stirrer and a reflux condenser”(向帶有機(jī)械攪拌器和回流冷凝器的500 ml 反應(yīng)釜內(nèi)加入……)。
(三)動(dòng)詞的名詞化
大量使用名詞化結(jié)構(gòu)(Nominalization)是專業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)之一。因?yàn)閷I(yè)英語(yǔ)文體要求行文簡(jiǎn)潔、表達(dá)客觀、內(nèi)容確切、信息量大、強(qiáng)調(diào)存在的事實(shí),而非某一行為。專業(yè)英語(yǔ)中名詞化句子可作主語(yǔ)、賓語(yǔ)、介詞賓語(yǔ)、表語(yǔ)、賓語(yǔ)補(bǔ)足語(yǔ)、定語(yǔ)、同位語(yǔ)和狀語(yǔ)等,換言之,除了不能擔(dān)任謂語(yǔ)外,可以用作句子其它一切成分。例如:Such solutions can often be concentrated by freeze drying. This is done by bringing the surface of the solution in close contact with a cold condenser and applying high vacuum to the entire apparatus so that…… (冷凍干燥)[2]。
二、高分子材料專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐
高分子材料專業(yè)英語(yǔ)課程為大學(xué)第三或第四學(xué)年課程,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了大學(xué)英語(yǔ)課程和高分子物理、高分子化學(xué)和高分子材料工程等專業(yè)基礎(chǔ)課程,筆者重點(diǎn)關(guān)注了以下幾方面教學(xué)實(shí)踐活動(dòng):
(一)擴(kuò)大詞匯量
英語(yǔ)單詞的數(shù)量雖然龐大,但構(gòu)成單詞的元素———詞根、前綴、后綴的數(shù)量卻是有限的[3]。這就要求在英語(yǔ)單詞的學(xué)習(xí)中,通過(guò)掌握詞根、前綴與后綴來(lái)學(xué)習(xí)新的詞匯。在高分子材料專業(yè)英語(yǔ)中,常見(jiàn)的詞根主要包括各種元素等,如hydro (氫), chlor (氯),amino (氨基),carbo (碳),oxy(氧),fibro (纖維),kineto (運(yùn)動(dòng))。常見(jiàn)的前綴主要包括各種基團(tuán)、基團(tuán)的數(shù)目、地位等的表示,如poly-(聚,多),deca-(十或癸),non (a)-(九或壬),mono-(單、一),macro-(大的、宏觀),micro- (微的,小的),per-(高,過(guò),全),ethyl-(乙基),phenyl-(苯基),benzyl-(芐基),aryl-(芳基),alkyl-(烷基),metyoxy-(甲氧基),iso-(異,等,同),ert-(叔),ortho-(鄰,正,原),ultra-(超、極端),super-(過(guò)度、過(guò)多),co-(共同),ant (i)-(反,抗)。常見(jiàn)的后綴主要包括各類聚合物的表示等,如-ene(烯烴的后綴),-ylene(亞基),-ide(化合物的后綴),-ate(鹽或酯基的后綴),-ester(酯),-ether(醚),-form(仿),-glycol(二醇),-one(酮),-nitrile(腈),-sulfone(砜),-wise(方式)。
polytetrafluorethylene(聚四氟乙烯)可以拆分成poly(聚) 、tetra(四)、fluor(o)(氟)、ethyl(乙基)和ene(烯)幾部分,分開(kāi)理解則容易記憶。hydrogen peroxide(過(guò)氧化氫)中hydrogen表示“氫”元素,per表示“過(guò)、高”,oxide表示“氧化物”。
(二)分析句式結(jié)構(gòu)
對(duì)于課文,應(yīng)突出重點(diǎn),講究長(zhǎng)句的翻譯技巧[4]。系統(tǒng)地闡述和分析翻譯的基本知識(shí)、理論和技巧,使學(xué)生中掌握翻譯的技巧,有利于學(xué)生翻譯水平的提高。當(dāng)學(xué)生碰到具體的問(wèn)題時(shí),就能夠從語(yǔ)法現(xiàn)象、專業(yè)內(nèi)容、修辭等方面靈活處理。如看到一個(gè)長(zhǎng)句,先不要急于逐字逐句去看這個(gè)句子,先找出這個(gè)句子的主干,即主語(yǔ)、謂語(yǔ)(或系動(dòng)詞)、賓語(yǔ)(或表語(yǔ)),然后再看其余的修飾成分(也許是幾個(gè)修飾詞,也可能是一個(gè)完整的句子),分析它們與中心詞之間的關(guān)系,然后根據(jù)中文表達(dá)習(xí)慣在主干中加入這些修飾成分。這樣的翻譯技巧和步驟適合任何的長(zhǎng)句翻譯。
(三)補(bǔ)充學(xué)習(xí)方法與技巧,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)
高分子材料專業(yè)英語(yǔ)教材的課文專業(yè)詞匯量大,復(fù)雜句子多,如果死記硬背,學(xué)生會(huì)感到吃力也會(huì)沒(méi)有興趣繼續(xù)學(xué)習(xí)。因此,在教學(xué)的過(guò)程中要補(bǔ)充學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)的方法。對(duì)于高分子材料詞匯規(guī)律性而言,如詞頭poly-是多和聚的意思;詞尾-ane 是指烷烴,-ene一般是指烯烴,-one 酮等;一些基團(tuán)如methyl(甲基),ethyl(乙基),propyl(丙基)都是以-yl 結(jié)尾。那么在遇到生詞polypropylene(聚丙烯)時(shí),學(xué)生就可通過(guò)掌握的規(guī)律輕松記住單詞,做到舉一反三,達(dá)到事半功倍的效果。
(四)組織課堂討論,注重給學(xué)生提供鍛煉的機(jī)會(huì)
在教學(xué)實(shí)踐中,為了給學(xué)生鍛煉的機(jī)會(huì),教師要善于“讓位”,把講臺(tái)讓給學(xué)生。例如,在學(xué)期的開(kāi)始就將學(xué)生進(jìn)行合理的分組,以每個(gè)小組為單位,提前布置課堂總體學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓大家課下做一定準(zhǔn)備,上課時(shí)臨時(shí)抽查小組中的成員走上講臺(tái)給其他學(xué)生講解指定段落,在學(xué)生講解的過(guò)程中,教師也是聽(tīng)眾;講解完畢后,小組中的其他成員和其他小組的學(xué)生均可補(bǔ)充;教師做總結(jié),對(duì)遺漏、錯(cuò)誤的地方進(jìn)行補(bǔ)充。一個(gè)學(xué)期結(jié)束,盡量使每位學(xué)生都至少有一次上臺(tái)講的機(jī)會(huì)。這樣,一方面可以調(diào)動(dòng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的積極性, 減輕學(xué)生對(duì)教師的依賴,更重要的一個(gè)方面,給學(xué)生一個(gè)在公眾場(chǎng)合表達(dá)自己的鍛煉機(jī)會(huì)。采取這樣的方式后,學(xué)生普遍反應(yīng)良好,特別是對(duì)于不敢在公眾場(chǎng)合說(shuō)話的同學(xué),認(rèn)為經(jīng)過(guò)這樣的參與,自己不僅學(xué)到了知識(shí),而且也鍛煉了人際交往能力,為以后的應(yīng)聘求職奠定了良好的基礎(chǔ)。
三、總結(jié)
總之,在高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)中,應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性,盡可能地多引導(dǎo)學(xué)生做規(guī)律性的總結(jié),熟悉句法技巧,并在考核方式上有所側(cè)重,這樣才有可能使專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)更加有吸引力,取得良好的教學(xué)效果。
[參考文獻(xiàn)]
[1]揣成智.高分子材料工程專業(yè)英語(yǔ)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1999 :18.
[2]曹同玉,馮連芳.高分子材料工程專業(yè)英語(yǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999: 203.
篇2
關(guān)鍵詞:功能高分子材料;教學(xué)探討;教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)32-0139-02
一、引言
《功能高分子材料》是材料化學(xué)、高分子材料、復(fù)合材料和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的主干綜合性課程,同時(shí)是一門(mén)以高分子化學(xué)和物理為基礎(chǔ),與生物學(xué)、物理學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科都有交叉的交叉學(xué)科。隨著科技迅速發(fā)展,當(dāng)前社會(huì)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)功能高分子的應(yīng)用更為普遍,因其種類多、內(nèi)容豐富成為新技術(shù)革命中不可或缺的關(guān)鍵材料并充斥在人類生活中,這使得《功能高分子材料》課程的教學(xué)顯得尤為重要。高分子材料的功能化主要體現(xiàn)在對(duì)其組成及結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì),而《功能高分子材料》的教學(xué)目的就是讓學(xué)生在掌握關(guān)于功能高分子材料基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,可以制備和設(shè)計(jì)功能高分子材料。因此,提高對(duì)《功能高分子材料》課程教學(xué)方法的重視,打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式,對(duì)于培養(yǎng)出運(yùn)用功能高分子材料的高素質(zhì)優(yōu)秀人才尤為重要。
二、教學(xué)內(nèi)容和課程特點(diǎn)
《功能高分子材料》是一門(mén)專業(yè)選修課,同時(shí)是一門(mén)重要的核心主干課程,不僅要求學(xué)生了解并掌握高分子材料的基礎(chǔ)知識(shí),更要求學(xué)生具備動(dòng)手設(shè)計(jì)和制備有關(guān)的功能高分子材料的能力。而這也就要求在功能高分子材料的教學(xué)過(guò)程中,始終貫穿高分子材料的分子“設(shè)計(jì)―結(jié)構(gòu)―性能”之間的關(guān)系,這往往需要學(xué)生運(yùn)用和掌握大量的高分子化學(xué)與高分子物理的基礎(chǔ)知識(shí)。
三、目前《功能高分子材料》課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的部分問(wèn)題
首先,功能高分子是一門(mén)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、跨學(xué)科性強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科。因此,該門(mén)課程在教學(xué)內(nèi)容的選擇上不能拘泥于在傳統(tǒng)模式中選取某一本教材內(nèi)容進(jìn)行教授,而是應(yīng)需要進(jìn)一步的去完善和提煉綜合各版本的優(yōu)勢(shì)內(nèi)容,再進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選取;其次,晦澀難懂的教學(xué)重點(diǎn)是要求學(xué)生理解高分子材料是怎樣從組成、結(jié)構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計(jì)而使材料功能化的,但理論知識(shí)往往比較刻板生硬,使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下。那么,如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是教學(xué)關(guān)鍵。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)并不適用于這門(mén)課程,因?yàn)樵谌狈σ詫W(xué)生興趣作為保障的前提下,我們很難將內(nèi)容多、更新快、知識(shí)點(diǎn)晦澀、難點(diǎn)較多的功能高分子材料這門(mén)學(xué)科講清楚。因此,教師應(yīng)充分考慮更新教學(xué)手段、教學(xué)方法以及考核方式,提高自身專業(yè)素養(yǎng)并調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性來(lái)克服這一困境。
四、《功能高分子材料》課程教學(xué)改革方法與實(shí)踐
1.教材的選定和內(nèi)容的精講。目前多數(shù)學(xué)校對(duì)于這門(mén)課程安排的課時(shí)、學(xué)時(shí)較短,主要集中于學(xué)生找工作和考研的大四階段。那么,這就有賴于授課教授前期對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的精心設(shè)計(jì),更要求教師掌握當(dāng)代先進(jìn)的高分子材料的前沿知識(shí)和發(fā)展進(jìn)程,不斷更新自我的知識(shí)結(jié)構(gòu),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的分析和歸納,突出課程重點(diǎn),授課時(shí)選擇精練重點(diǎn),深入淺出進(jìn)行授課,從而解決教學(xué)內(nèi)容多與學(xué)時(shí)少之間的矛盾。其次,功能高分子是一門(mén)相對(duì)新興的前沿學(xué)科,因此選擇其內(nèi)容要跟隨時(shí)代的發(fā)展,不可將陳舊的知識(shí)拿來(lái)反復(fù)陳述,而是要跟上科學(xué)步伐不斷更新、充實(shí)和完善授課內(nèi)容,教師應(yīng)多方面的關(guān)注功能高分子材料領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài),不斷積累并更新自己的知識(shí)量,將先進(jìn)的學(xué)術(shù)成果及時(shí)應(yīng)用到平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,使得學(xué)生對(duì)高分子材料充滿好奇,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)功能高分子的積極性,進(jìn)而牢固掌握高分子材料的基礎(chǔ)知識(shí)。
2.多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合。多媒體教學(xué)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代教學(xué)中,相比傳統(tǒng)的板書(shū)口述的傳輸途徑,多媒體具有生動(dòng)形象的圖片和模型、涵蓋的信息更廣、交互性更強(qiáng)的特點(diǎn),更容易令學(xué)生理解和接受教學(xué)過(guò)程中復(fù)雜的知識(shí)難點(diǎn)。近些年,越來(lái)越多的課程都已經(jīng)實(shí)行多媒體教學(xué),由于功能高分子材料這門(mén)課程的新概念多并且涉獵領(lǐng)域廣,引入多媒體輔助教育將更有利于學(xué)生直觀感受有關(guān)功能高分子設(shè)計(jì)的實(shí)例,尤其是教師可利用各種軟件、網(wǎng)絡(luò)資源和視頻,生動(dòng)地展示各種原理模型,把抽象枯燥的功能高分子材料課程變得更加具象、具體,以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官、啟發(fā)學(xué)生思考,從而激發(fā)學(xué)生參與到功能高分子學(xué)習(xí)中來(lái)的興趣,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高分子材料中的教學(xué)難點(diǎn)的理解和掌握。然而任何事物都是具有兩面性的,不能過(guò)分依賴多媒體教學(xué),在教學(xué)過(guò)程中,對(duì)于某些特別重要的理論公式的學(xué)習(xí)和推導(dǎo),通過(guò)多媒體教學(xué)難以使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完全理解,這時(shí)教師就應(yīng)該采用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)方式,通過(guò)板書(shū)并逐漸講解過(guò)程使得學(xué)生能夠慢慢理解,加強(qiáng)學(xué)生的記憶。總之,多種教學(xué)方法有機(jī)的結(jié)合才能達(dá)到完美的理想效果。
3.強(qiáng)化理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。教師在傳授功能高分子材料的理論知識(shí)的同時(shí)應(yīng)開(kāi)設(shè)與此課程相關(guān)的開(kāi)放實(shí)踐課程,如開(kāi)放性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、操作并最終提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作中不僅需要現(xiàn)實(shí)性的應(yīng)用學(xué)到的理論知識(shí),還可以鍛煉學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。這種自己動(dòng)手操作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方式不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,更加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解;還可以帶學(xué)生去功能高分子材料的工廠參觀,切身感受理論結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程,開(kāi)闊學(xué)生的視野,教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合使得教學(xué)成果更為顯著。
4.從生活實(shí)際出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教師在教學(xué)活動(dòng)中介紹功能高分子材料的時(shí)候,可以以生活中的實(shí)際例子或新聞報(bào)道中的最新科技進(jìn)展為例子,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到功能高分子材料的重要性,同時(shí)讓學(xué)生對(duì)最新的研究成果有所了解,從而提高學(xué)生們對(duì)科學(xué)研究的興趣。例如,教師可以以環(huán)保問(wèn)題為切入點(diǎn),介紹對(duì)于廢水、廢氣處理方面的功能高分子材料;在講解導(dǎo)電高分子材料時(shí),可以用“諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)科學(xué)貢獻(xiàn)―導(dǎo)電聚乙炔發(fā)現(xiàn)”的案例切入;在講電致發(fā)光功能高分子材料時(shí),可以先從熟悉的智能計(jì)算機(jī)談起,慢慢講解其屏幕發(fā)光機(jī)理和應(yīng)用機(jī)制;講解吸波材料時(shí),教師則可以從各國(guó)隱身戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展入手,從材料的特殊功能入手,再慢慢引出高分子材料的不足之處,從而引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、發(fā)掘原因,引導(dǎo)學(xué)生獲取解決問(wèn)題的方法,感受到成功的樂(lè)趣增進(jìn)自信,提高學(xué)習(xí)功能高分子的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。總之,要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中建立起功能高分子材料與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系,感受到功能高分子學(xué)習(xí)在未來(lái)職業(yè)和社會(huì)生活中的作用。
5.教學(xué)手段多樣化,增強(qiáng)教與學(xué)的互動(dòng)性。采取多種教學(xué)手段并用,增強(qiáng)互動(dòng)性教學(xué)在功能高分子材料這門(mén)學(xué)科中是非常重要的,尤其是教與學(xué)的互動(dòng)性,在一定程度上可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在互動(dòng)中得到對(duì)知識(shí)的理解和掌握。在互動(dòng)性教學(xué)中,教師可以提出一些問(wèn)題并適當(dāng)?shù)慕o學(xué)生安排一些課下查閱資料的任務(wù),鍛煉學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力,并能在文獻(xiàn)中了解和掌握更為前沿的學(xué)科知識(shí);更可以放手安排讓學(xué)生在講臺(tái)上講授,這樣不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,還可以鍛煉學(xué)生的膽量和演講能力。此外,還可以鼓勵(lì)學(xué)生撰寫(xiě)一些功能高分子材料相關(guān)的綜述性論文,在培養(yǎng)學(xué)生論文寫(xiě)作能力的同時(shí)也對(duì)功能高分子材料領(lǐng)域有一個(gè)廣博的認(rèn)知。總的來(lái)說(shuō),互動(dòng)模式可以督促學(xué)生主動(dòng)對(duì)知識(shí)進(jìn)行獲取,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的效果。
6.科研與教學(xué)相融合,以科研促進(jìn)教學(xué)。在功能高分子材料教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)將教學(xué)和科研有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。科研教學(xué)一體化不但能夠提高教師水平,把握前沿的功能高分子材料的知識(shí),更能豐富關(guān)于功能高分子材料的教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生營(yíng)造濃郁的學(xué)術(shù)氛圍,提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,進(jìn)而全面提高關(guān)于功能高分子材料的教學(xué)質(zhì)量。
7.改革考核方式,端正學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生的考核情況是反應(yīng)教學(xué)效果的標(biāo)準(zhǔn),教師應(yīng)該隨時(shí)注意自己的教學(xué)效果,隨時(shí)做好查漏補(bǔ)缺的工作,并積極調(diào)整教學(xué)方式以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的考核方式主要是通過(guò)考試成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)這門(mén)課的教學(xué)效果,而在這種情況下,學(xué)生往往是陣前磨槍,突擊復(fù)習(xí),這種瞬時(shí)記憶導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)點(diǎn)很快被忘卻。因此,改革考核方式變得尤為重要。首先,重視課堂表現(xiàn)力和出勤率,培養(yǎng)學(xué)生上課的紀(jì)律性和交流思考能力,該方面要占總成績(jī)的30%;其次,要注重課堂報(bào)告和文獻(xiàn)檢索能力,從而鍛煉學(xué)生檢索資料、撰寫(xiě)報(bào)告以及演講能力,并占總成績(jī)的20%;再次,為了培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的創(chuàng)新性思維能力,那么設(shè)計(jì)性試驗(yàn)和課后作業(yè)要占總成績(jī)的20%;最后就是考查學(xué)生對(duì)概念、原理、性能以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的掌握,占總成績(jī)的30%。這種全新的考核方式能夠有效促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的提高,使得分?jǐn)?shù)不再是衡量學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)功能高分子材料課程教學(xué)效果的提升起到了重要的作用。
五、結(jié)語(yǔ)
在隨著科技的發(fā)展,功能高分子材料科學(xué)也在飛速發(fā)展,這就要求高分子專業(yè)的人才的素質(zhì)也要與時(shí)俱進(jìn)。因此,在功能高分子材料的課程教學(xué)過(guò)程中,教師要不斷提升自身素質(zhì),并及時(shí)掌握高分子材料研究的前沿內(nèi)容,系統(tǒng)歸納課程內(nèi)容,改變教學(xué)觀念運(yùn)用多重教學(xué)手段,采用理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)思路,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主性和積極性,為該科研領(lǐng)域不斷輸送優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn):
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篇3
【關(guān)鍵詞】高分子材料與工程專業(yè);現(xiàn)狀;發(fā)展前景
一、簡(jiǎn)析高分子材料與工程專業(yè)及其發(fā)展現(xiàn)狀
(一)高分子材料與工程專業(yè)的演變過(guò)程
高分子材料又稱為聚合物材料,它是高分子化合物和其他添加劑混合構(gòu)成的單元共價(jià)構(gòu)成。早在1953年,我國(guó)就設(shè)置了高分子類專業(yè),很多高校陸續(xù)設(shè)置了高分子類專業(yè),比如:化學(xué)纖維、高分子化學(xué)、復(fù)合材料等專業(yè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,為高分子材料和工程專業(yè)的結(jié)合和發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件,為了培養(yǎng)具備高分子材料和工程方面的高素質(zhì)人才,教育部于1998年將與高分子材料相關(guān)的工科類專業(yè)統(tǒng)一稱為“高分子材料與工程專業(yè)”,這一歷史性的創(chuàng)新將迎來(lái)嶄新的發(fā)展,期望我國(guó)能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域有很好的研究和突破。高分子材料與工程專業(yè)的課程設(shè)置主要有有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理論知識(shí),力圖造利于我國(guó)在科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)等領(lǐng)域的發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)新領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)、研究,增強(qiáng)國(guó)力,在世界經(jīng)濟(jì)中站穩(wěn)腳跟。
(二)高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
材料是人們賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),高分子材料與我們的生活息息相關(guān),小到日常使用的毛巾、鼠標(biāo)、油漆,大到汽車輪胎、防彈衣,玻璃鋼等等,都在不斷滿足著人們的種種需求。我國(guó)的高分子材料的消費(fèi)水平還處在一個(gè)很低的階段,高分子材料的生產(chǎn)量無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求,高分子材料的品種、制造工藝、技術(shù)等等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上世界發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,資源的浪費(fèi)和低利用率,以及對(duì)環(huán)境的污染等等都亟待解決。同時(shí),高分子材料與工程專業(yè)人才的就業(yè)情況不是很好,截止到2012年,全國(guó)以高分子材料與工程專業(yè)招生的學(xué)校達(dá)到145所,其中教育部直屬院校18所,國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)院校5所,地方院校119所,其它3所,主要分布在北京、湖南、江蘇、河北等27個(gè)省和自治區(qū)、直轄市,招生人數(shù)也在逐年增加,但是畢業(yè)人員的就業(yè)情況卻與之不匹配,很多學(xué)習(xí)這個(gè)專業(yè)的人才在畢業(yè)以后卻沒(méi)有從事與該專業(yè)有關(guān)的行業(yè)。此時(shí),我們需要重新審視,如何保證培訓(xùn)質(zhì)量和就業(yè)問(wèn)題,培養(yǎng)怎樣的高級(jí)工程技術(shù)人才,才能滿足社會(huì)對(duì)高分子材料與過(guò)程專業(yè)人才的需求。與此同時(shí),我們還需要從環(huán)境、能源方面去考慮,節(jié)約能源、利用新能源、回收利用可降解的產(chǎn)品,保護(hù)環(huán)境,減少資源的浪費(fèi)。
二、高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展前景
高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了它很容易被改變結(jié)構(gòu)和再加工,這個(gè)特點(diǎn)是其他材料不可比擬、無(wú)法取代的優(yōu)異性能,從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,并已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中不可缺少的材料。高分子材料與工程專業(yè)的結(jié)合是任何行業(yè)不可或缺和取代的,小到穿衣吃飯、電腦手機(jī),大到建筑樓房、航空航天。直觀數(shù)據(jù)顯示,高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)率還是很高的,達(dá)到了92%以上。21世紀(jì)以來(lái),中國(guó)高分子材料工業(yè)取得了令世人矚目的成就,實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。作為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè),合成樹(shù)脂、塑料機(jī)械和塑料制品近幾年一直保持高速增長(zhǎng),從建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設(shè)備等行業(yè)日益廣泛的應(yīng)用發(fā)展來(lái)看,也顯示了中國(guó)高分子材料與工程專業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。盡管高分子材料與工程專業(yè)還存在著很多的不足,但是它的發(fā)展前景還是很好的,市場(chǎng)的需求量也很大(包括橡膠、塑料制品、復(fù)合材料等等)。在當(dāng)今的新形勢(shì)下,我們面臨的是挑戰(zhàn),同樣也是機(jī)遇。我國(guó)要想縮短與世界發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距,需要加大高分子材料與工程方面的研究、生產(chǎn)、投入和應(yīng)用,教育部門(mén)應(yīng)當(dāng)規(guī)范化辦學(xué),適當(dāng)?shù)目刂普猩?guī)模,提高教學(xué)質(zhì)量,調(diào)整高分子材料與工程專業(yè)的技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,模擬創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練,培養(yǎng)科學(xué)研究、應(yīng)用研發(fā)、生產(chǎn)工程技術(shù)、營(yíng)銷管理等方面的人才,以此來(lái)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示,72%的高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生可以在科研、教學(xué)、企業(yè)等領(lǐng)域得到很好的發(fā)展,他們?cè)诋厴I(yè)以后能很快找到工作,既可以從事高分子材料的研究,也可以從事加工工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)或者是在商檢、質(zhì)檢等部門(mén)從事材料的檢測(cè)等等,其薪資也屬于中等水平。
總結(jié):
高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)人民的可支配收入逐漸增加,城市化的進(jìn)程不斷加快中,人們對(duì)更高水平、更高科技化的產(chǎn)品需求加大,綠色環(huán)保成為未來(lái)發(fā)展的需求,因此,社會(huì)需要高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)性人才。有關(guān)高分子材料與工程專業(yè)的行業(yè)有很多,而且涉及范圍很廣,高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊,影響著我們的日常生活(包括生產(chǎn)、教育、建筑、電子計(jì)算機(jī)、軍事等領(lǐng)域),并發(fā)揮著不可或缺的作用。我國(guó)的高分子材料與工程專業(yè)存在著很多不足,需要我們與時(shí)俱進(jìn),在教育、科學(xué)、汽車、軍事等各個(gè)領(lǐng)域加大投入和創(chuàng)新,運(yùn)用新材料、新技術(shù),適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不斷改革和創(chuàng)新,從而帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,提高我國(guó)的生產(chǎn)力和科技水平。
參考文獻(xiàn):
[1]趙長(zhǎng)生. 高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與教育現(xiàn)狀[A]. 中國(guó)化學(xué)會(huì)高分子學(xué)科委員會(huì).2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C].中國(guó)化學(xué)會(huì)高分子學(xué)科委員會(huì):中國(guó)化學(xué)會(huì),2011:1.
[2]趙長(zhǎng)生,顧宜.高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀[J].塑料工業(yè),2008(01):70-71.
篇4
關(guān)鍵詞:高分子材料改性;教學(xué)改革;實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)41-0094-02
一、緒論
“高分子材料改性”是高等工科學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)課程。高分子改性的方法多種多樣,各種不同門(mén)類的改性方法之間相互關(guān)聯(lián)、相互依托,這不僅體現(xiàn)在理論范疇,而且體現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)本門(mén)課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握高分子材料改性的基本概念,改性原理、增強(qiáng)理論和技術(shù),共混工藝以及聚合物改性的最新研究進(jìn)展;了解常用的改性設(shè)備;培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)去分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力[1]。針對(duì)“高分子材料改性”課程的特點(diǎn)以及過(guò)去幾年的教學(xué)實(shí)踐,目前“高分子材料改性”課程教學(xué)中還存在以下3個(gè)主要問(wèn)題:
1.授課計(jì)劃和授課內(nèi)容安排不合理。“高分子材料改性”課程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混過(guò)程與調(diào)控、共混物的形態(tài)、共混體系相容熱力學(xué)、共混物性能的預(yù)測(cè)與影響因素、共混改性在塑料及橡膠等領(lǐng)域中的應(yīng)用、共混方法在短纖維填充體系及納米復(fù)合物材料中的應(yīng)用、聚合物共混工藝與設(shè)備等。對(duì)于強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用的高分子材料與工程專業(yè)的本科學(xué)時(shí)來(lái)說(shuō),該課程顯得尤其重要[2]。根據(jù)授課計(jì)劃安排,該課程開(kāi)設(shè)32學(xué)時(shí),存在著內(nèi)容多、課時(shí)少、授課內(nèi)容需要進(jìn)一步提煉等問(wèn)題,難以在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)有效、連貫的開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。
2.缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)。目前,“高分子材料改性”課程主要以講授為主,缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生主動(dòng)參與較少,導(dǎo)致學(xué)生感性認(rèn)識(shí)不深。例如在第十章講解高分子共混改性設(shè)備時(shí),學(xué)生們難以區(qū)分同向雙螺桿擠出機(jī)和異向雙螺桿擠出機(jī)的物料輸送方向,通過(guò)靜態(tài)的二維或三維圖片進(jìn)行講解時(shí),其表現(xiàn)力度有限,無(wú)法有效地使學(xué)生理解和掌握兩類雙螺桿擠出機(jī)的工作原理和區(qū)別。
3.教材更新與完善。目前,江蘇科技大學(xué)“高分子材料改性”課程選用的教材是2006年王國(guó)全老師編寫(xiě)的《聚合物共混改性原理與應(yīng)用》。本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、“十一五”國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)。教材在廣泛總結(jié)國(guó)內(nèi)外高分子共混理論與應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上,融入了王國(guó)全老師多年來(lái)在高分子材料共混領(lǐng)域的教學(xué)與科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編著而成[1]。目前,高分子共混改性等相關(guān)方法在高分子加工領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷擴(kuò)展和壯大,但是該教材自2007年第一次出版后沒(méi)有進(jìn)行過(guò)更新和修訂,部分內(nèi)容與當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀不符,例如教材第七章介紹五大通用塑料產(chǎn)量時(shí),依據(jù)2006年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),聚氯乙烯的產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯居于第二位,而隨著聚氯乙烯應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)展,目前聚氯乙烯的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)聚乙烯位居第一位,因此,目前的教材并不完全適應(yīng)于當(dāng)前高分子材料與工程專業(yè)“高分子材料改性”課程的教學(xué)。
4.考核方式不全面。目前,“高分子材料改性”課程考核方式為平時(shí)成績(jī)占30%,期末成績(jī)占70%。平時(shí)成績(jī)占比較低,期末成績(jī)占比較高,出現(xiàn)部分學(xué)生平時(shí)不重視課后作業(yè),期末考試時(shí)突擊復(fù)習(xí)通過(guò)考試的現(xiàn)象。這樣的考核方式無(wú)法反映出學(xué)生的真實(shí)水平和實(shí)際能力,也很難讓學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力得以實(shí)質(zhì)性提高。
二、教學(xué)改革方法與手段
針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)“高分子材料改性”的特點(diǎn)和目前存在的問(wèn)題,結(jié)合江蘇科技大學(xué)的實(shí)際情況,要求學(xué)生在掌握聚合物共混改性原理和基本概念的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,作者結(jié)合該課程的特點(diǎn)以及過(guò)去幾年的教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)了幾點(diǎn)教學(xué)改革方法。
(一)結(jié)合課程特點(diǎn),調(diào)整授課計(jì)劃和內(nèi)容
針對(duì)授課內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的問(wèn)題,有必要對(duì)課程進(jìn)行提煉整理,刪除部分與聚合物共混改性無(wú)關(guān)的內(nèi)容。例如教材第五章中相分離行為與均相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的內(nèi)容對(duì)于物理化學(xué)專業(yè)十分重要,但是對(duì)高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),只需要在第五章中加以概述就能滿足本專業(yè)的教學(xué)要求。同時(shí),對(duì)于后續(xù)的Flory-Huggins模型和狀態(tài)方程理論部分為高分子物理講授內(nèi)容,也可以進(jìn)行適當(dāng)刪減和提煉。另外,共混物的相界面學(xué)習(xí)對(duì)于分析多相共混體系的微觀結(jié)構(gòu)和性能至關(guān)重要,現(xiàn)有的授課計(jì)劃中相關(guān)內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單,無(wú)法滿足高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求,因此有必要增加相關(guān)的授課內(nèi)容。
(二)增加實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力
“高分子材料改性”是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的課程,部分授課內(nèi)容較為抽象,學(xué)生只有通過(guò)親自實(shí)踐,才能對(duì)課堂學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行充分的理解和消化吸收。同時(shí),實(shí)踐環(huán)節(jié)的引入,學(xué)生們可以在實(shí)踐過(guò)程中提高感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、查閱文獻(xiàn)、相互合作去分析解決問(wèn)題的能力,這對(duì)于學(xué)生將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作都具有重要意義。另外,實(shí)踐環(huán)節(jié)具有一定的趣味性,可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[3]。
(三)優(yōu)化教學(xué)方法,發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性
在以往的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),課堂上學(xué)生的參與程度少,課后缺乏主動(dòng)復(fù)習(xí),導(dǎo)致整體的教學(xué)效果不好。教學(xué)方法的改革應(yīng)倡導(dǎo)以學(xué)生為主,激發(fā)學(xué)生自身作為學(xué)習(xí)主體的意識(shí),使知識(shí)的學(xué)習(xí)從傳統(tǒng)的灌輸式教育方式向主動(dòng)吸收式的方向轉(zhuǎn)變,可以有效提高教學(xué)效果。例如可以將每堂課開(kāi)始前的復(fù)習(xí)時(shí)間由以往的老師講改為學(xué)生講,上課前給學(xué)生5分鐘時(shí)間簡(jiǎn)要總結(jié)上次課學(xué)習(xí)的主要知識(shí)點(diǎn)。這樣做一方面可以有效幫助學(xué)生提高上課時(shí)的注意力,另一方面可以督促學(xué)生課后及時(shí)復(fù)習(xí)課堂知識(shí),更加牢固的掌握知識(shí),做到融會(huì)貫通。同時(shí)該方法的推廣,還可以鍛煉學(xué)生的幻燈片制作水平并給每一位學(xué)生提供一個(gè)展現(xiàn)自己的機(jī)會(huì),增加學(xué)生的主體意識(shí)[4]。
(四)優(yōu)化考核方法,引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展
課程考核是檢驗(yàn)教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要方式和手段。以往的考核方式主要通過(guò)一張?jiān)嚲韥?lái)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,而學(xué)生往往可以通過(guò)突擊性的復(fù)習(xí)取得較高的分?jǐn)?shù),這樣的考核方式既不能準(zhǔn)確反映老師的教學(xué)效果,亦不能充分反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度[5]。根據(jù)高分子材料改性課程的特點(diǎn),筆者在實(shí)際的課程考核中嘗試采取靈活多樣的考核方式。一是增加平時(shí)成績(jī)所占比重,將平時(shí)成績(jī)所占的比重從30%提高至40%,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到平時(shí)學(xué)習(xí)的重要性;二是進(jìn)一步增加隨堂提問(wèn),提高學(xué)生上課時(shí)的注意力,減少課外作業(yè)在平時(shí)成績(jī)中所占的比重;三是引入課前5分鐘,讓學(xué)生利用幻燈片總結(jié)復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,督促學(xué)生養(yǎng)成課后復(fù)習(xí)的良好習(xí)慣。
三、教學(xué)改革效果
“高分子材料改性”課程從江蘇科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)2009級(jí)開(kāi)設(shè),目前已經(jīng)開(kāi)設(shè)7屆。近三屆學(xué)生的成績(jī)分析表明,該課程平均優(yōu)良率為92%。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生利用共混改性相關(guān)的基本知識(shí)去分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到明顯提高,很多同學(xué)參與了本科生的創(chuàng)新計(jì)劃大賽,做了很多有意思的實(shí)驗(yàn)性課題,部分同學(xué)取得了較好的成績(jī)。
四、結(jié)論
“高分子材料改性課程”教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,筆者以培養(yǎng)學(xué)生有效利用共混改性相關(guān)的基本知識(shí)去解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)調(diào)整授課計(jì)劃、增加實(shí)踐環(huán)節(jié)、優(yōu)化教學(xué)方法和考核方法,去引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,充分掌握高分子共混改性的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。實(shí)踐證明,對(duì)“高分子材料改性課程”課程進(jìn)行教學(xué)改革能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,充分發(fā)揮學(xué)生自身潛力,為學(xué)生將來(lái)的學(xué)習(xí)與工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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Teaching Reform of "Polymer Materials Modified" Course
ZHUO Qi-qi
(College of Material Science and Technology,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang,Jiangsu 212003,China)
篇5
關(guān)鍵詞:功能高分子設(shè)計(jì);雙語(yǔ)教學(xué);探究式教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)26-0210-02
“十二五”規(guī)劃指出,目前我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于強(qiáng)勁發(fā)展階段,新材料產(chǎn)業(yè)約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的15%,預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工的特點(diǎn),使其擁有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能,從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,并已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中衣食住行用各個(gè)方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料興起于上個(gè)世紀(jì)60年代,是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開(kāi)發(fā)涌現(xiàn)出的新材料,指在其原有優(yōu)異力學(xué)性能基礎(chǔ)上,還具備化學(xué)反應(yīng)活性、導(dǎo)電性、光敏性、生物相容性、選擇分離性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其復(fù)合材料,近年來(lái)在高分子材料領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。
而功能高分子設(shè)計(jì)課程就是面向功能高分子材料方向本科學(xué)生的概論性課程,是一門(mén)研究與功能高分子相關(guān)的分子設(shè)計(jì)與合成方法的學(xué)科,主要包括各種特殊的功能單體的設(shè)計(jì)與合成、各種活性聚合方法及當(dāng)前高分子設(shè)計(jì)相關(guān)范疇的最新研究成果和方向。目的是使學(xué)生在已有的有機(jī)合成和高分子化學(xué)課程的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握功能高分子的單體設(shè)計(jì)與合成、活性聚合方法等理念與技能,培養(yǎng)學(xué)生初步具有設(shè)計(jì)功能單體和選擇聚合方法的能力,并了解本學(xué)科方向前沿新動(dòng)向,為今后學(xué)生在功能高分子材料領(lǐng)域就業(yè)或繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。如何讓功能高分子設(shè)計(jì)課程的教學(xué)更適應(yīng)時(shí)代的要求,滿足和諧社會(huì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求,是我們必須研究和探索的問(wèn)題。
如今,國(guó)內(nèi)高校的功能高分子設(shè)計(jì)課程教學(xué)所存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)為兩方面:(1)以漢語(yǔ)教學(xué)為主。功能高分子設(shè)計(jì)課程中,一部分重要內(nèi)容為講述先進(jìn)功能高分子材料,需要緊跟該領(lǐng)域前沿性發(fā)展情況,而最新的研究成果基本都會(huì)以英文的形式出現(xiàn)在國(guó)際刊物、國(guó)際會(huì)議資料以及互聯(lián)網(wǎng)上,查閱英文文獻(xiàn)是獲取這些最新信息的主要途徑,并且國(guó)外已有許多原版教材可直接作為圖書(shū)資料使用[1,2],導(dǎo)致學(xué)生僅被動(dòng)依靠教師翻譯講述,無(wú)法自主獲取該領(lǐng)域最新的研究成果,致使學(xué)生對(duì)學(xué)科發(fā)展前沿了解不足,固步自封,也不利于提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平。(2)以“注入式”教學(xué)方法為主[3,4]。通常由教師在講臺(tái)上講授分析原理、目的、內(nèi)容及測(cè)試實(shí)例,不利于激發(fā)學(xué)生興趣,導(dǎo)致學(xué)生主觀能動(dòng)性發(fā)揮不夠,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。綜上所述,傳統(tǒng)的漢語(yǔ)主講,注入式教學(xué)為主的功能高分子設(shè)計(jì)課程教學(xué)無(wú)法保證高質(zhì)量的教學(xué)效果和質(zhì)量,不利于培養(yǎng)既具有扎實(shí)專業(yè)理論功底,又具有良好外語(yǔ)水平的創(chuàng)新型復(fù)合人才,所以,筆者在32課時(shí)的課堂實(shí)踐基礎(chǔ)上提出了采用雙語(yǔ)教學(xué)和探究式教學(xué)相結(jié)合的方法,主要包括以下四階段的探索。
一、專業(yè)英語(yǔ)的有效學(xué)習(xí)
功能高分子類專業(yè)課的雙語(yǔ)教學(xué)旨在促使學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高英文運(yùn)用能力。其中的教學(xué)核心是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用英文思考、求知、交流專業(yè)知識(shí)的能力,為學(xué)生今后在專業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用英文進(jìn)行交流以及科學(xué)研究打下基礎(chǔ),不可舍本逐末過(guò)多地注重英文語(yǔ)法與詞匯的講解,所以稱之為英語(yǔ)的“有效學(xué)習(xí)”。
選取化學(xué)工業(yè)出版社的《高分子材料專業(yè)英語(yǔ)》,進(jìn)行常用高分子單體、有機(jī)試劑及實(shí)驗(yàn)器具單詞的教學(xué),從共有詞頭和詞根出發(fā),比如聚合“poly-”和烴“-ene”等,目的使學(xué)生在4個(gè)課時(shí)內(nèi)可以做到看懂常用單詞,但并不盲目追求拼寫(xiě)與語(yǔ)法。
二、團(tuán)隊(duì)合作的開(kāi)放討論
在完成初期的英語(yǔ)學(xué)習(xí)后,將學(xué)生分為6~8人小組,給出8~10個(gè)專題講座方向,讓學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)部討論,找出本小組最感興趣的方向,隨后委派代表在課堂陳述,最終制定6個(gè)專題。目的是教授學(xué)生感興趣的專題,而不是照本宣科地講述功能高分子領(lǐng)域的“老三篇”。比如學(xué)生提出專題為“導(dǎo)電高分子材料在電子類產(chǎn)品上的應(yīng)用”,既與傳統(tǒng)專題“導(dǎo)電功能材料”相關(guān),又與當(dāng)今信息時(shí)代的大環(huán)境切合,可以有效提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使學(xué)生思維碰撞,激發(fā)學(xué)生興趣,促進(jìn)創(chuàng)造思維的發(fā)展。
在此過(guò)程中,讓學(xué)生充分表現(xiàn)、合作與競(jìng)爭(zhēng),使教師指導(dǎo)和學(xué)生自主探究相結(jié)合,傳授知識(shí)和解決問(wèn)題相結(jié)合,單一性思考和求異性思維相結(jié)合。要密切關(guān)注討論的進(jìn)程和存在的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和引導(dǎo);充分調(diào)動(dòng)學(xué)生討論的積極性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn),特別是善于捕捉后進(jìn)生的“閃光點(diǎn)”,及時(shí)給予鼓勵(lì)。
三、英文文獻(xiàn)的小組pk
在確定專題以后,采取“2-1-1”的4課時(shí)講座模式,即教師進(jìn)行2課時(shí)的專題講座,學(xué)生進(jìn)行1課時(shí)的文獻(xiàn)閱讀與表述,最后進(jìn)行1課時(shí)的課堂大討論,要求小組學(xué)生分工將文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)梳理,得出自己的結(jié)論和解釋。不同的學(xué)生或者團(tuán)隊(duì)可以就同一問(wèn)題提出不同的解釋或看法。他們要能夠?qū)⒆约旱慕Y(jié)論清楚地表達(dá)出來(lái),大家共同探討,使大家思維相互碰撞,努力撞擊出創(chuàng)造思維的火花。
以“感光功能高分子材料”為例,教師主要講述感光類高分子材料的光作用機(jī)理、感光基團(tuán)、常見(jiàn)感光高分子材料,并通過(guò)英文前沿文獻(xiàn)的講述讓學(xué)生了解感光高分子材料的應(yīng)用,隨后布置小組分工英文文獻(xiàn)閱讀,在下次課堂上讓各個(gè)小組代表進(jìn)行文獻(xiàn)講述。文獻(xiàn)講述不需要全篇翻譯,注重理解該感光材料的合成方法和過(guò)程,以及其制備的目的和意義,并能通過(guò)小組討論與自主思考去試圖提出該文獻(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)及不足之處,做到不迷信文獻(xiàn)。講述完成以后,教師帶領(lǐng)所有小組對(duì)各小組的表現(xiàn)對(duì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與提問(wèn),模擬答辯模式,很好地鍛煉學(xué)生的口頭表述能力和心理素質(zhì)。最后進(jìn)行小組相互評(píng)分,評(píng)出感光功能高分子材料專題文獻(xiàn)講述的第一名,充分提升同學(xué)們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),引爆課堂氣氛。
四、功能設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用
最后4課時(shí)為考核課時(shí),考核目的為讓學(xué)生具備可以初步具備設(shè)計(jì)特定功能高分子材料的能力,比如選取“我身邊的綜合功能高分子材料設(shè)備”,讓每小組選取生活中常用的物件,指出其所含有的兩種或多種功能高分子材料,并通過(guò)小組討論、課程復(fù)習(xí)及資料查閱指出如何設(shè)計(jì)新型的功能高分子材料來(lái)取代傳統(tǒng)材料。例如,有小組圍繞“手機(jī)”進(jìn)行協(xié)作,指出手機(jī)的表觀柔感涂層為感光功能高分子材料,具有快速、綠色、高效的特點(diǎn),可采取無(wú)機(jī)填料與高分子復(fù)合的方法進(jìn)行性能改進(jìn);而手機(jī)的內(nèi)層電路板為導(dǎo)電高分子材料,可通過(guò)先進(jìn)的印刷電子的方法快速制備一體化電路,降低制作成本。由此,讓學(xué)生從更深層面上理解功能高分子材料擁有廣泛應(yīng)用性的特點(diǎn),消除了學(xué)生“學(xué)而無(wú)以致用”的疑慮,顯著提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,有效培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。
總之,在功能高分子設(shè)計(jì)課程中,開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)與探究式教學(xué)相結(jié)合的方法對(duì)于人才培養(yǎng)是一項(xiàng)非常有意義的工程,在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,因材施教、循序漸進(jìn),從教學(xué)的準(zhǔn)備、策略、方法和細(xì)節(jié)等各環(huán)節(jié)精心設(shè)計(jì)及有效實(shí)施,并不斷探索與改進(jìn)。培養(yǎng)出既具有深厚的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),又具有良好專業(yè)外語(yǔ)的運(yùn)用能力,同時(shí)洞悉學(xué)科前沿的創(chuàng)新性復(fù)合人才。
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篇6
尊敬的貴公司領(lǐng)導(dǎo):
您好!
衷心的感謝您在百忙之中翻閱我的這份自薦書(shū),誠(chéng)待您的指導(dǎo)。
我叫xx,是20XX屆天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)的畢業(yè)生。我所學(xué)的專業(yè)叫高分子材料工程,隸屬于化工系,不但學(xué)習(xí)了化工方面,如無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、化工原理、化工設(shè)備等學(xué)科的一系列知識(shí),還進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)了高分子材料及其聚合方法、設(shè)備等所關(guān)聯(lián)的包括聚合物共混改性化學(xué)纖、高分子物理、高分子化學(xué)、高分子合成工藝學(xué)、成型工藝學(xué)、化工cad、高分子材料成型工藝設(shè)計(jì)、高分子材料加工原理等學(xué)科的一系列知識(shí)。除了專業(yè)知識(shí)的積累,還重新塑造了自己包括待人處事、注重團(tuán)隊(duì)精神等優(yōu)秀思想,而且經(jīng)常鍛煉身體,為成為一名德智體全面發(fā)展的新時(shí)代人才而努力。
此外,我熱愛(ài)貴單位所從事的事業(yè),殷切地期望能夠在您的領(lǐng)導(dǎo)下,為這一光榮的事業(yè)添磚加瓦;并且在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)步。
收筆之際,鄭重地提一個(gè)小小的要求:
無(wú)論您是否選擇我,尊敬的領(lǐng)導(dǎo),希望您能夠接受我誠(chéng)懇的謝意!
祝愿貴單位事業(yè)蒸蒸日上!
此致
篇7
關(guān)鍵詞:高分子塑料;成型工藝;分析探討;未來(lái)發(fā)展
中圖分類號(hào):TB32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、高分子塑料的概述
1高分子塑料定義
高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來(lái)說(shuō),高分子化合物的分子量應(yīng)該在1000以上。目前我們所使用的塑料,它就是一種合成的高分子化合物,一般把它稱之為高分子或者巨分子,它是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的,并由合成樹(shù)脂及填料、穩(wěn)定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據(jù)它的特點(diǎn)來(lái)說(shuō),它可以自由改變形體樣式。
2高分子塑料的特性
單就高分子塑料的特性來(lái)說(shuō),除了它可以自由改變形體樣式以外,它還具有一定的粘彈性,它在外力作用下會(huì)發(fā)生高彈性變形和粘性流動(dòng),其變形與時(shí)間有關(guān)。還具體低強(qiáng)度和高比強(qiáng)度。一般地高分子塑料強(qiáng)度很低,但是由于它的密度很低,所以比強(qiáng)度較高。
除此之外,還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性低、熱穩(wěn)定性差等諸多特點(diǎn)。
3高分子塑料的分類
分析了高分子塑料定義、特性外,我們?cè)賮?lái)看它的分類。目前在我國(guó)現(xiàn)階段我們把它分為七大類。具體如下:高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復(fù)合材料。下面筆者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)分別對(duì)這七大類做一詳細(xì)的說(shuō)明介紹,僅供參考。
第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實(shí)際應(yīng)用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑,不完全統(tǒng)計(jì)應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。
第二類是橡膠。從物理概念來(lái)說(shuō),它的分子鏈間次價(jià)力小,分子鏈柔性好,一般地在外力作用下可產(chǎn)生較大的形變,不穩(wěn)定,而在除去外力作用下,很快就能迅速恢復(fù)原狀。
第三類是塑料。塑料在我們的生活生產(chǎn)中聽(tīng)到的比較多。一般來(lái)講它是以合成樹(shù)脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要的成分,加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹(shù)脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。
第四類是高分子涂料。這個(gè)類型的主要是以聚合物為主,在生產(chǎn)中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹(shù)脂涂料和合成樹(shù)脂涂料三中,在日常生活中很常見(jiàn)。
第五類是纖維。這個(gè)也是在平時(shí)聽(tīng)到最多的一種塑料,一般分為天然纖維和化學(xué)纖維兩種。物理學(xué)分析我們得出纖維具有次價(jià)力大、形變能力小、模量高等特點(diǎn),一般為結(jié)晶聚合物。
第六類是功能高分子材料。現(xiàn)在我們已經(jīng)采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換、磁性、傳遞和儲(chǔ)存等特殊功能。
最后一種是高分子基復(fù)合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點(diǎn),在實(shí)際使用中我們根據(jù)需要進(jìn)行材料的任意設(shè)計(jì)。
4高分子塑料的應(yīng)用
如果說(shuō)塑料的應(yīng)用,我們大家都不陌生,在生活生產(chǎn)中都常見(jiàn),而提到高分子塑料的應(yīng)用,大部分人都比較陌生,而實(shí)際上,我們?cè)谏钪谢蚨嗷蛏俣悸?tīng)到見(jiàn)到過(guò),只是加以高分子就難以理解了。經(jīng)過(guò)多年的工作體會(huì)和實(shí)際工作操作,現(xiàn)筆者就高分子塑料的應(yīng)用做一闡述。具體如下。
從軍事尖端大方面來(lái)說(shuō),高分子塑料的應(yīng)用已經(jīng)涉及到軍事及尖端技術(shù)上,無(wú)形中它促使了高分子合成和加工技術(shù)的發(fā)展,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)它已經(jīng)成為一種獨(dú)立的專門(mén)工程技術(shù)。
從高分子材料科學(xué)研究上來(lái)看,它是年輕而新興的學(xué)科。我們的科學(xué)家主要集中于結(jié)構(gòu)和組成與材料的性質(zhì)、探索加工工藝,對(duì)各種環(huán)境因素對(duì)材料性能的影響,其主要目的是為了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新材料、新工藝等。目前,從一些材料上看高分子材料已經(jīng)和金屬材料等并駕齊驅(qū),在國(guó)際上我們把它列為一級(jí)學(xué)科,這是很高的級(jí)別。
二、高分子塑料加工工藝
上文我們分析了高分子塑料的定義,特性,分類及應(yīng)用,從大的方面我們有了一個(gè)感官的認(rèn)識(shí)和了解,下面筆者再結(jié)合實(shí)際談?wù)勊募庸すに嚒R员阍趯?shí)際中進(jìn)一步總結(jié)應(yīng)用。首先我們先來(lái)了解高分子塑料在加熱中出現(xiàn)的物理和化學(xué)變化。先來(lái)看物理變化。
1高分子塑料的物理變化。一般地,高分子塑料在等溫條件下會(huì)結(jié)晶,我們把它稱為靜態(tài)結(jié)晶。但實(shí)際在加工過(guò)程中,它大多數(shù)情況下結(jié)晶都不是等溫的,筆者認(rèn)為這些因素都會(huì)影響結(jié)晶過(guò)程。實(shí)踐中我們得出,熔化溫度與在該溫度的停留時(shí)間會(huì)影響聚合物中可能殘存的微小有序區(qū)域或晶核的數(shù)量。
另外,高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過(guò)程中會(huì)受到高應(yīng)力作用,這個(gè)時(shí)候它就會(huì)有加速結(jié)晶作用的傾向;如果在剪切或拉伸應(yīng)力作用下,熔體中會(huì)生成長(zhǎng)串的纖維狀晶體,隨應(yīng)力或應(yīng)變速率增大,它的晶體中伸直鏈含量增多,晶體熔點(diǎn)升高。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,筆者得出這樣一個(gè)結(jié)論:就是說(shuō)高分子塑料的分子鏈結(jié)構(gòu)與結(jié)晶過(guò)程有很大的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō),如果分子量愈高,大分子及鏈段結(jié)晶的重排運(yùn)動(dòng)愈困難,高分子的結(jié)晶能力一般隨分子量的增大而降低,這是成反比的,需要我們加以注意。
2高分子塑料的化學(xué)變化是指高分子塑料在高溫和應(yīng)力作用下,受到熱和應(yīng)力的作用它的大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生的一系列變化。這個(gè)變化中會(huì)發(fā)生輕微的降解物質(zhì),這個(gè)物質(zhì)釋放出來(lái)后會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)。所以,我們?cè)趯?shí)際加工的過(guò)程中,要嚴(yán)格控制原材料指標(biāo),并使用合格的原材料,在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩(wěn)定劑等輔材料來(lái)增強(qiáng)高分子對(duì)降解的抵抗能力,確保生產(chǎn)安全。
3高分子塑料成型加工工藝
在明確了高分子塑料的物理和化學(xué)變化后,下面我們進(jìn)一步闡述它的成型加工工藝。具體如下:
現(xiàn)階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準(zhǔn)備、成型及制品后加工等諸多過(guò)程。從它的加工工藝定義出發(fā),一般地是通過(guò)溫度的作用,讓高分子塑料受熱熔化,經(jīng)過(guò)高分子塑料成型設(shè)備加工成具有一定結(jié)構(gòu)形狀的產(chǎn)品過(guò)程。筆者統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段有擠出成型工藝、擠出注射技術(shù)、壓延成型、氣體輔助注射技術(shù)等。
3.1擠出成型工藝。這個(gè)工藝原理采用的是利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓,將塑料生產(chǎn)物料用擠出機(jī)擠入機(jī)頭,形成具備口模形態(tài)的型坯,完成冷卻定型,塑化等基本工藝流程。這個(gè)技術(shù)對(duì)成型工藝發(fā)展的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但需要加以注意的是,在實(shí)際的加工過(guò)程中,我們?yōu)榱舜_保工藝流程質(zhì)量,在生產(chǎn)物料制備、模具設(shè)計(jì)方面我們的工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格監(jiān)督控制,確保質(zhì)量有所提升。
3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優(yōu)點(diǎn)是可以更加靈活地調(diào)節(jié)復(fù)合物的配方,省去了造粒、包裝等工序,可以降低設(shè)備費(fèi)用和減少了生產(chǎn)時(shí)間。
3.3吹塑成型工藝。在這個(gè)工藝中,筆者僅僅拿出其中一個(gè)工藝來(lái)討論——多層吹塑成型工藝。這個(gè)工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產(chǎn)中它能夠?qū)崿F(xiàn)原料的不斷更換。對(duì)于那些大型燃油箱容器的生產(chǎn)時(shí)的冷卻工藝處理來(lái)說(shuō),這個(gè)時(shí)候就急需要減少模腔內(nèi)壓力。我們可以采取將熔料儲(chǔ)存在擠出螺桿前端的熔槽中,在高速下擠出型坯,以最大限度減少型坯壁厚的變化,確保消除垂縮和擠出膨脹現(xiàn)象。
3.4注射成型工藝。筆者認(rèn)為,該工藝是塑料加工生產(chǎn)中最為實(shí)用且最為普遍的一種工藝。在生產(chǎn)中可以配合設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)用情況下,實(shí)現(xiàn)高分子塑料生產(chǎn)工藝的價(jià)值。經(jīng)過(guò)筆者的實(shí)踐分析來(lái)看,這種工藝具有應(yīng)用范疇廣、生產(chǎn)效率較高以及工藝操作簡(jiǎn)單等很多的特性。在目前的生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛,生產(chǎn)效率也很高。
三、高分子塑料成型加工工藝未來(lái)發(fā)展
隨著目前科技的日益發(fā)展和實(shí)際的需求情況來(lái)看,高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現(xiàn)在向高性能化方向發(fā)展。比如說(shuō)用化學(xué)或物理的方法來(lái)控制發(fā)光倍率的發(fā)泡制品,具有分離機(jī)能和透析機(jī)能的離子膜。
再有就是向精密化發(fā)展。比如說(shuō),我們使用的超微指令的激光唱盤(pán)、計(jì)算機(jī)光盤(pán)等。最后是向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。我們可以采用與其他成型加工技術(shù)組合的加工方法,比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品,像錄像帶,以及高絕緣等。
結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝,未來(lái)發(fā)展分別做了闡述,這讓我們不難看出,高分子塑料材料在實(shí)際應(yīng)用中不但取得了一定的成績(jī),而且還向高度集成化、精度控制自動(dòng)化等特性方面快步發(fā)展。換句話說(shuō),高分子塑料材料是通過(guò)制造成各種制品來(lái)實(shí)現(xiàn)其使用價(jià)值的,我們從應(yīng)用角度來(lái)講,以對(duì)高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術(shù)有著重要的意義。
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[關(guān)鍵詞]分形 自相似 分維 高分子
分形理論與耗散結(jié)構(gòu)理論、混沌理論被認(rèn)為是70年代科學(xué)上的三大發(fā)現(xiàn)。1967年曼德布羅特(b.b.mandelbort)在美國(guó)權(quán)威的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了題為《英國(guó)的海岸線有多長(zhǎng)?》的著名論文。指出海岸線在形貌上是自相似的,也就是局部形態(tài)和整體形態(tài)的相似。實(shí)際上,具有自相似性的形態(tài)廣泛存在于自然界及社會(huì)生活中,曼德布羅特把這些部分與整體以某種方式相似的形體稱為分形(fractal)。并在此基礎(chǔ)上,形成了研究分形性質(zhì)及其應(yīng)用的科學(xué),也就是現(xiàn)在的分形理論(fractaltheory),自相似原則和迭代生成原則是分形理論的重要原則。
由于分形理論研究的特殊性,以及他在自然界應(yīng)用的廣泛性,目前分形理論已迅速成為描述、處理自然界和工程中非平衡和非線性作用后的不規(guī)則圖形的強(qiáng)有力工具。自分形理論發(fā)展以來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)分形理論在各方面的應(yīng)用進(jìn)行了大量的理論和實(shí)踐,材料學(xué)中也一樣,分型理論目前已滲透到了材料學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,尤其是高分子材料,下面就分形理論在高分子材料學(xué)中的應(yīng)用做一淺議。
一、分形維數(shù)的測(cè)定方法
根據(jù)研究對(duì)象的不同,大致可以分為以下五類:改變觀測(cè)尺度求維數(shù);根據(jù)觀測(cè)度關(guān)系求維數(shù);根據(jù)相關(guān)函數(shù)求維數(shù);根據(jù)分布函數(shù)求維數(shù);根據(jù)頻譜求維數(shù),分形在材料科學(xué)中應(yīng)用時(shí),一般應(yīng)用的測(cè)定分維方法是:盒維數(shù)法、碼尺法和小島法。
二、分形理論在高分子結(jié)構(gòu)中的研究
(一)高分子鏈結(jié)構(gòu)中的分形
由于高分子尺寸隨鏈結(jié)構(gòu)象而不斷變化,對(duì)這類問(wèn)題的處理屬于統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)中的“無(wú)規(guī)飛行”。但若從分形的角度來(lái)看,則高分子具有明顯的分形特征并可以跟蹤監(jiān)測(cè)。對(duì)高分子中普遍存在的自回避行走也是如此,只是表現(xiàn)出不同的分形行為。又因?yàn)檫@類問(wèn)題與臨界現(xiàn)象很相似,故我們亦能采用重整化群等有力工具。并且分?jǐn)?shù)維的另一獨(dú)特功能是可靈敏地反映單個(gè)高分子的單個(gè)構(gòu)象[4]。
(二)高分子溶液中的分形
由于高分子溶液中的大分子鏈?zhǔn)沟闷浜推胀ㄒ后w在很多方面存在差異性,如普通液體所不具備的流變行為、應(yīng)力傳輸?shù)取T趯?shí)際研究中。分形結(jié)構(gòu)主要存在于高分子溶液中的凝膠化反應(yīng)中,高分子溶液的凝膠化反應(yīng)主要是指聚合物的凝膠化過(guò)程,是一種臨界現(xiàn)象,是介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種半凝聚態(tài),這個(gè)過(guò)程中高分子鏈之間會(huì)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是一類形狀無(wú)規(guī)、無(wú)序且不規(guī)整的錯(cuò)綜復(fù)雜的體系。但該體系是可以用分形的方法研究的凝膠化反應(yīng),在亞微觀水平上存在自相似性。例如左榘等研究的苯乙烯一二乙烯的凝膠化反應(yīng)。
(三)固體高分子中的分形
對(duì)于高分子材料,當(dāng)固體高分子材料斷裂時(shí),不同力學(xué)性質(zhì)的材料將形成不同的斷面形貌,而斷面形貌一般為不規(guī)則形態(tài),是一種近似的或統(tǒng)計(jì)意義的分形結(jié)構(gòu),可用分形理論進(jìn)行分析表征,從而根據(jù)斷面的形狀定量評(píng)價(jià)材料的力學(xué)性能。而微孔材料中由于分布著大量微小的孔洞,這些微孔具有不規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu),使得微孔材料無(wú)論在總體還是在局部都呈現(xiàn)出較復(fù)雜的形態(tài),無(wú)法用傳統(tǒng)的幾何學(xué)理論進(jìn)行描述,但可用分形幾何理論對(duì)微孔形態(tài)的復(fù)雜程度作量化的表征[5]。
(四)結(jié)晶高聚物中的分形
篇9
關(guān)鍵詞:形狀記憶高分子; 記憶機(jī)理; 材料特性; 醫(yī)療;紡織
文章編號(hào):1005-6629(2009)02-0053-04中圖分類號(hào):O63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:E
材料、能源、信息分別是現(xiàn)代文明的三大支柱,而材料是人類社會(huì)文明發(fā)展歷史上里程碑式的階段性標(biāo)志。所謂的形狀記憶材料聽(tīng)上去似乎有點(diǎn)玄乎,給人一種具有生物智能特性的錯(cuò)覺(jué)。那么,它究竟是不是真的如此神奇呢?它的神奇之處在哪?
自1981年,有人發(fā)現(xiàn)高分子材料聚乙烯具有獨(dú)特形狀記憶功能,至1984年,形狀記憶高分子材料(Shape memory polymers,簡(jiǎn)稱SMP)的概念在日本提出。可以說(shuō),SMP是當(dāng)代材料化學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。時(shí)至今日,其功能已經(jīng)得到了人們的廣泛關(guān)注。
1形狀記憶高分子的“記憶”機(jī)理
形狀記憶是指具有初始形狀的制品,經(jīng)形變固定之后,通過(guò)加熱等外部條件刺激手段的處理,又可使其恢復(fù)初始形狀的現(xiàn)象。研究最早也最為廣泛的是熱致形狀記憶高分子(簡(jiǎn)稱TSMP)。以此為例來(lái)闡述。
1.1 橡膠彈性理論對(duì)SMP形狀記憶特性的解釋[1]
圖1 線形高分子材料的溫度與形變的關(guān)系圖
如圖,Tg為玻璃化溫度(材料達(dá)到玻璃態(tài)與橡膠態(tài)時(shí)的臨界溫度),Tt是粘流溫度。橡膠在室溫下處于高彈態(tài),而塑料是玻璃態(tài)。這是由兩者分子結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量等因素的不同造成的。如果材料的玻璃化溫度高于室溫,則材料在室溫下處于玻璃態(tài)。如果材料的玻璃化溫度低于室溫,在室溫下它就處于高彈態(tài)。
橡膠在室溫下就處于高彈態(tài),一根橡膠管在適當(dāng)?shù)耐饬ψ饔孟驴缮扉L(zhǎng)數(shù)倍而當(dāng)外力解除之后便可回復(fù)到原長(zhǎng)。但是,如果把一個(gè)橡膠管放在液氮里,它便會(huì)失去彈性,拿出來(lái)以后進(jìn)行敲打,它也會(huì)像玻璃一樣極易被打碎。把它放到室溫下,使其溫度慢慢升到室溫,它仍會(huì)恢復(fù)為具有彈性的橡膠管。這便是所發(fā)現(xiàn)的橡膠的形狀記憶功能:橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)起到記憶其原來(lái)形狀的作用,而其玻璃態(tài)具有固定其形變的作用。
一般塑料的加工要先升溫到粘流態(tài),吹塑后冷卻為一定形狀的制品,也是一樣的道理。
1.2 SMP的形狀記憶機(jī)理
從分子結(jié)構(gòu)及其相互作用的機(jī)理方面加以解釋,形狀記憶高分子可看作是兩相結(jié)構(gòu), 即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能可逆的固化和軟化的可逆相組成。
固定相的作用在于成形制品原始形狀的記憶與回復(fù), 而可逆相的作用則是形變的發(fā)生與固定。固定相可為聚合物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)、部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)、超高分子鏈的纏繞等結(jié)構(gòu)。可逆相可以是產(chǎn)生結(jié)晶與結(jié)晶熔融可逆變化的部分結(jié)晶相,或發(fā)生玻璃態(tài)與橡膠態(tài)可逆轉(zhuǎn)變的相結(jié)構(gòu)。在高分子形狀記憶材料中,由于聚合物分子鏈間的交聯(lián)作用,即材料中固定相的作用束縛了大分子的運(yùn)動(dòng),表現(xiàn)出材料形狀記憶的特性。并且,由于可逆相在轉(zhuǎn)變溫度Tg會(huì)發(fā)生軟化-硬化可逆變化,材料才可能在Tg以上變?yōu)檐浕癄顟B(tài), 當(dāng)施加外力時(shí)分子鏈段取向改變, 使材料變形。當(dāng)材料被冷卻至Tg以下,材料硬化、分子鏈段的微布朗運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)、改變?nèi)∠虻姆肿渔湺伪还潭?使得材料定型。當(dāng)成形的材料再次被加熱時(shí),可逆相結(jié)晶熔融,材料發(fā)生軟化,分子鏈段取向逐漸消除,材料又恢復(fù)到了原始形狀。
圖2 圖為形狀記憶高分子在60℃下, 45秒內(nèi)回復(fù)原狀[2]
由高分子材料形狀記憶原理可知,可逆相對(duì)形變特性影響較大,而固定相對(duì)于其形狀恢復(fù)特性影響較大。從這個(gè)理論出發(fā),就可以解釋為什么凡是既具有固定相又具有可逆相結(jié)構(gòu)的聚合高分子材料, 都可顯示出一定的形狀記憶特性。
2形狀記憶高分子的“記憶”分類
形狀記憶材料除了形狀記憶高分子之外,還包括形狀記憶合金(SMA)和形狀記憶陶瓷(SMC)。相比較而言,前兩者的應(yīng)用更為廣泛。
表1熱致形狀記憶高分子的類型
而與SMA相比,形狀記憶高分子不僅形變量大、賦形容易、形狀響應(yīng)溫度便于調(diào)整,而且具有保溫、絕緣性能好、不銹蝕、易著色、可印刷、質(zhì)輕價(jià)廉等特點(diǎn)。以前的研究著重于對(duì)熱致形狀記憶高分子的研究,筆者按具體的組成物質(zhì)將其分類,見(jiàn)表1。
隨著研究發(fā)展的深入,除了熱致形狀記憶高分子,人們還發(fā)現(xiàn)了其他類型的形狀記憶高分子。根據(jù)回復(fù)機(jī)理來(lái)定義的形狀記憶高分子材料類型。具體見(jiàn)表2。
表2 形狀記憶高分子的分類[4]
3 形狀記憶高分子的具體應(yīng)用解析
盡管只有短短27年的發(fā)展史,SMP的應(yīng)用已涉及社會(huì)的很多領(lǐng)域。
3.1SMP在醫(yī)療裝備中的應(yīng)用[5]
首先,可以利用形狀記憶聚合物的記憶特性,制作外科醫(yī)療器械或介入診療(介入診斷及治療)器材。比如, 美國(guó)利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室將聚合物聚氨酯、聚降冰片烯或聚異戊二烯等注射成為螺旋形,加熱后拉直再冷卻定型,即制得血栓治療儀中的關(guān)鍵部件――微驅(qū)動(dòng)器。裝配到治療系統(tǒng)上后,利用光電控制系統(tǒng)加熱,使其恢復(fù)到螺旋形可拉出血栓。這種方法快捷、徹底,沒(méi)有毒副作用,是治療血栓的有效途徑之一。
其次,利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創(chuàng)傷部位的固定材料,比如代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏繃帶。利用聚氨酯塑料的生物降解性能,通過(guò)內(nèi)窺鏡可將由形狀記憶聚合物制成的器件, 如斷骨的外套管、血管的內(nèi)擴(kuò)管、血液的過(guò)濾網(wǎng)等精確地定位植入人體。此類材料在體溫的作用下能回復(fù)形狀,達(dá)到治療目的。這種治療方法, 不僅可以減小放置器件時(shí)所需的外切口, 而且由于器件本身在人體中可以逐步地通過(guò)降解而消失,不需要為取出器件而進(jìn)行第二次手術(shù),大大降低了危險(xiǎn)性。
美國(guó)麻省理工學(xué)院報(bào)道了用形狀記憶材料來(lái)固定骨折部位的方法。將二次成型后的聚乳酸制件放入帶有裂紋的骨髓腔內(nèi)。利用消毒后的鹽水對(duì)其進(jìn)行加熱,使骨髓腔內(nèi)的形狀記憶材料恢復(fù)到最初的形狀,變得較厚,從而和骨髓腔的內(nèi)表面緊密接觸而不會(huì)滑移,固定作用良好。
另外,形狀記憶高分子材料還在手術(shù)縫合,止血、藥物釋放體系、人工組織及器官以及抗原響應(yīng)等許多新興的高技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
3.2SMP在紡織工業(yè)中的應(yīng)用
形狀記憶聚氨酯在紡織品中的應(yīng)用形式既可以進(jìn)行紡絲以賦予紗線記憶功能,也可以作為織物涂層劑,或作為整理劑對(duì)織物進(jìn)行功能性整理。利用它的透氣性可受溫度控制的特性,在室溫下就可以改善織物的穿著舒適度。具有良好的防水透氣、抗褶皺、耐磨性能。
3.2.1在防水透氣織物中的應(yīng)用[2]
形狀記憶聚氨酯的透氣性可受溫度控制,在響應(yīng)溫度范圍附近其透氣性有明顯的改變:將響應(yīng)溫度設(shè)定在室溫,則涂層織物能在低溫(低于響應(yīng)溫度) 時(shí)因低透氣性起到保暖作用;在高溫(高于響應(yīng)溫度) 時(shí), 因高透氣性起到散熱作用。聚氨酯的分子間隔隨體溫的升高或降低而擴(kuò)張或收縮,正如人體皮膚根據(jù)體溫張開(kāi)或閉合毛孔一樣,起到調(diào)溫保暖的作用。薄膜的孔徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水滴平均直徑,因此還可起到防水效果,使織物在各種溫度條件下都能保持良好的穿著舒適性。日本三菱重工公司已有相關(guān)聚氨酯涂層織物“Azekura”的報(bào)道。
3.2.2在防皺整理中的應(yīng)用[6]
利用聚合物的形狀記憶恢復(fù)功能,以此類織物紗線或經(jīng)形狀記憶整理的織物制成的服裝,具有不同于傳統(tǒng)意義上的防皺功能。當(dāng)此類服裝具有足夠強(qiáng)的形狀記憶功能時(shí),服裝在常溫下形成的折皺可以通過(guò)升溫來(lái)消除折痕,回復(fù)至原來(lái)的形狀。我們甚至可以設(shè)計(jì)高分子并將響應(yīng)溫度調(diào)在室溫或人體溫度范圍內(nèi),從而可即刻消除形成的折皺。
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3.3在數(shù)碼通訊產(chǎn)品中的應(yīng)用
圖3 概念手機(jī)
如圖,這款手機(jī)的材料是具有形狀記憶功能的聚乳酸復(fù)合物(PLA)。聚乳酸(PLA)可稱為是一種生物塑料,無(wú)毒、無(wú)刺激,具有良好的生物相容性,可生物分解吸收,強(qiáng)度高,不污染環(huán)境,可塑性好,易于加工成型。應(yīng)用聚乳酸材料制成的手機(jī)等設(shè)備不怕摔、擠、壓,但是畢竟屬于塑料制品,抗腐蝕性會(huì)受到一定局限,進(jìn)一步研究后有待推出市場(chǎng)。
3.4 其他應(yīng)用
3.4.1 “光驅(qū)動(dòng)分子閥”
作為光能轉(zhuǎn)變?yōu)榱δ艿霓D(zhuǎn)換器,光致感應(yīng)形狀記憶高分子凝膠不能產(chǎn)生很大的感應(yīng)力。但是如果在多孔質(zhì)的聚乙烯醇薄膜上接枝光致變色分子的凝膠,經(jīng)此處理過(guò)的聚乙烯醇薄膜固定后,根據(jù)水的透過(guò)速度測(cè)定光照效果后我們可以發(fā)現(xiàn):光照前,由于凝膠的小孔堵塞,水的透過(guò)速度很小;光照時(shí),由于凝膠膨脹,水的透過(guò)速度增大6O倍;光照停止后,水的透過(guò)速度又減小。這就表明利用SMP材料的光照效應(yīng)可制造可控啟閉閥。
3.4.2 “光緩釋劑”
高分子凝膠放入含有藥物的水溶液內(nèi),藥物則浸入凝膠中,然后取出凝膠。依據(jù)藥物從凝膠向水溶液的釋放速度受光照的影響情況來(lái)研究光照效果。結(jié)果表明,光的存在與否對(duì)藥物的釋放有顯著的影響。利用此效應(yīng),藥物以合適的速率和劑量放到人體病灶位置,可達(dá)到更好的醫(yī)療效果。
4應(yīng)用展望
隨著SMP技術(shù)的愈加成熟,人們開(kāi)始研制通過(guò)加溫處理使汽車外殼、機(jī)殼和建筑物某些部件自動(dòng)除去凹痕的制品;同時(shí)還萌生了用形狀記憶聚合物制造機(jī)器人四肢的想法, 設(shè)想用跳躍來(lái)代替機(jī)器人現(xiàn)在那種步履蹣跚的行走方式。環(huán)保方面,將熱致感應(yīng)形狀記憶高分子材料應(yīng)用于環(huán)保,利用其形狀記憶特性回收電子產(chǎn)品的新思路也很有意義。設(shè)計(jì)用SMP材料替代電子產(chǎn)品的緊固件如螺釘、螺紋套管、夾子回收時(shí)通過(guò)加熱的方法自行脫落。解決電子廢棄物因體積較小、構(gòu)造復(fù)雜而產(chǎn)生的處理困難的問(wèn)題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)回收利用, 節(jié)約成本, 減少電子廢棄物的環(huán)境污染。
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篇10
對(duì)傳統(tǒng)的透射電鏡實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂,基本摒棄了電子衍射和高分辨分析的內(nèi)容。
1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹U莆胀干潆婄R的基本結(jié)構(gòu)和原理;學(xué)習(xí)透射電鏡觀察形貌的基本操作;學(xué)習(xí)冷凍超薄切片技術(shù);學(xué)習(xí)應(yīng)用質(zhì)厚襯度原理分析高分子材料圖片中襯度的形成;掌握高分子材料多晶衍射環(huán)的標(biāo)定方法;掌握應(yīng)用透射電鏡觀察共混、共聚、填充等高分子多相體系中各相結(jié)構(gòu)及其分布的方法。
2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配。實(shí)驗(yàn)共4個(gè)學(xué)時(shí),在時(shí)間安排上以典型高分子材料的形貌觀察為主要環(huán)節(jié)。
2觀察分析高分子材料典型樣品
實(shí)際操作和樣品演示相互結(jié)合,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié),占據(jù)過(guò)半的實(shí)驗(yàn)課時(shí)。對(duì)于不同學(xué)科,需要調(diào)整透射電鏡操作技術(shù)的側(cè)重點(diǎn),并演示相應(yīng)學(xué)科的典型樣品。這一點(diǎn)在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中并不能實(shí)現(xiàn)。
1)最典型的樣品是超薄切片樣品,以硫化順丁橡膠樣品為例,觀察目的是30份N330在硫化順丁橡膠中的分布規(guī)律、粒徑、聚集態(tài)。首先,應(yīng)在LowMag模式下仔細(xì)尋找大而薄的切片,越“透明”說(shuō)明越薄,切片盡量連續(xù)。如果沒(méi)有合適的切片,后續(xù)的觀察意義不大。這一環(huán)節(jié)耗時(shí)長(zhǎng),很關(guān)鍵。其次,把選擇的切片進(jìn)行放大,圖中小的分散顆粒是炭黑,背后灰白連續(xù)的區(qū)域是橡膠背底。背底越白,說(shuō)明切片越薄。拍照時(shí),注意選擇切片薄而均勻的區(qū)域,也就是背底盡量“白”而灰度均勻。
2)很多高分子樣品需要在較低放大倍數(shù)(如幾千倍)下觀察,例如,NBR/PLA共混材料,觀察分散相在基體相中的分布。這時(shí),需要先調(diào)整電鏡束斑尺寸,在合適電子束強(qiáng)度下進(jìn)行觀察并拍照。此外,觀察兩相共混結(jié)構(gòu)時(shí),有時(shí)需要染色處理,提高兩相襯度對(duì)比。
3)高分子材料樣品的透射電鏡圖片襯度較弱,例如,高分子乳液中的顆粒、高分子材料纖維,顆粒或線的輪廓不清晰,圖片整體襯度不強(qiáng),這時(shí),需要適當(dāng)加大欠焦量,以圖片清晰而不出現(xiàn)明顯白邊為標(biāo)準(zhǔn)。
4)高分子結(jié)晶材料的多晶衍射環(huán)比較微弱,在觀察和拍照時(shí)需要增強(qiáng)束斑強(qiáng)度并采用擋針。
3與掃描電鏡結(jié)合,綜合分析材料的微觀組織
掃描電鏡與透射電鏡同屬于電子顯微學(xué)的范疇,都是用來(lái)觀察材料顯微組織與結(jié)構(gòu)的重要工具。掃描電鏡圖片就如同對(duì)物體照相的照片,得到的是表面的立體三維圖像,只能看到表面,不能看見(jiàn)內(nèi)部。而透射電鏡圖片是二維的圖像,沒(méi)有立體感,看到表面的同時(shí)也能看到內(nèi)部,就像底片一樣。對(duì)于高分子學(xué)科,透射電鏡觀察形貌存在諸多不足,主要原因有如下三方面:
(1)圖片的襯度比較弱;
(2)超薄切片的成功率較低,限制了透射電鏡的觀察;
(3)切片的厚薄會(huì)直接影響樣品的分析結(jié)果,產(chǎn)生虛假信息。例如,對(duì)于橡膠切片,切片的厚薄將直接影響圖片中炭黑顆粒的多少與團(tuán)聚程度,并不能完全真實(shí)、直觀地反映橡膠切片中炭黑顆粒的團(tuán)聚度與分布。因此,建議與掃描電鏡結(jié)合,以全面反映樣品的微觀組織。應(yīng)用掃描電鏡和透射電鏡都能觀察橡膠材料中炭黑顆粒的分布規(guī)律和聚集態(tài)。掃描電鏡觀察橡膠冷凍淬斷的斷面,制樣簡(jiǎn)單。能反映樣品斷面上炭黑顆粒的分散,直觀清楚、立體感強(qiáng)。透射電鏡觀察橡膠的冷凍超薄切片,樣品制備較難,且受切片成功率與厚薄的限制。反映橡膠內(nèi)部炭黑顆粒的分散,優(yōu)點(diǎn)是顆粒邊界清晰,更容易觀察分布與團(tuán)聚,計(jì)算顆粒尺寸更精確,直徑為20~50nm。兩者結(jié)合,能全面直觀地反映橡膠內(nèi)炭黑分散情況和團(tuán)聚程度,并準(zhǔn)確計(jì)算粒徑。
4結(jié)束語(yǔ)