湖北大学材料科学与工程学院研究团队

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磺化程度对磺化聚苯乙烯性能影响

磺化程度对磺化聚苯乙烯性能影响
3.3 FTl R
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Cm"1
Fig.2.The FT—IR spectrum
of SPS.
图2给出了SPS I、SPSⅡ和SPSⅢ三种纤维膜的红外光谱图。SPS l在1 018cm。1处的吸收分裂为 1034cm。1与1005cm 1附近的双重峰,这是由于苯环C—H面内弯折振动受S=0对称伸缩振动的影响而产生 的:磺化度越高,分裂的程度越大,且两峰分别向高低频方向移动随1。苯环C—H在1130cm。1与1180cm。1 处的吸收峰增强,并随着磺化度的增加而变成一个宽的强吸收谱带。Ps在磺化之后理应在669cm-1处 出现强吸收带C-S的伸缩振动。另外,830cm’1处的弯曲振动峰表明苯环上有两个取代基团。上述三处 的峰表明了苯环上磺酸基团的存在。
2.3聚合物膜材料磺化度的测试
所得到的聚苯乙烯磺酸膜材料的磺化程度(即被磺化的单体单元所占百分比)通过化学滴定计 算,具体如下:0.39(W)磺化聚合物溶解在30ml的甲苯和丁醇的混合溶剂中,甲苯与丁醇的体积比 为9:1,用0.02mol/L(C)的Na0H/甲醇标准溶液滴定聚合物溶液,采用电导率滴定法,利用酸碱 中和反应原理,以电导率达到的峰值为反应终点,通过已参加反应的NaOH的体积(V)来计算出磺酸 根基团的量,得出磺化程度X。所得到的聚苯乙烯磺酸膜使用SPSx来表示,下标X表示的是磺化程 度,如SPSls表示的是磺化度为15%的聚合物电解质膜。 离子交换容量(IEC)值是指每克干膜中所含离子交换基团的毫克当量数,其单位是meq/g。用于 表征磺化聚合物中磺酸基团含量的高低。用酸碱滴定法测交联膜的IEC值。
62

动态光散射仪测定乳粒粒径

动态光散射仪测定乳粒粒径
如果分布没有重复性,建议重新测量,并将 测试时间延长。
34
数据分析:相关曲线图
相关曲线图显示在特定时间段下每个通道的相干 性,其中包含样品的信息
曲线的形状能够显示一些可能出现的明显的问题 应检查相关曲线中的噪音状况 噪音可由不同原因造成-光强太弱,样品不稳定,
或者一些外部原因如散射光和其它杂散光源的相 互干涉
50
Diameter (nm)
光强平均粒径 = 50nm
粒子尺度分布
光强分布,体积分布和数量分布之间的相互转换基于以 下前提: 所有的粒子都是球型的 所有的粒子都是均匀的,且密度相同 光学性质已知(折光指数,吸收率)
动态光散射 DLS 技术往往高估分布峰的宽度,这个影 响可以从体积分布和数量分布的相互转换过程中体现
17
Stokes-Einstein方程
动态光散射测量依赖于时间的散 射光强波动。由动态光散射可以 得到粒子扩散速度的信息, 进而从 Stokes-Einstein方程得到流体力学 直径 hydrodynamic diameter (dH)
D: 扩散系数, kB:波尔兹曼常数, T: 绝对温度, : 粘度
浓度下检测样品尺寸
26
样品浓度上限
对于高浓度样品,由动态光散射测得的表观尺寸可 能会受到不同因素的影响 多重光散射–检测到的散射光经过多个粒子散射 扩散受限–其他粒子的存在使自由扩散受到限制 聚集效应–依赖于浓度的聚集效应 应电力作用–带电粒子的双电层相互重叠,因而 粒子间有不可忽视的相互作用。这种相互作用将 影响平移扩散
15
光强波动,相关函数和粒径分布
Small Particles
Correlate
Time (s)

碳纤维复合材料应用研究报告进展

碳纤维复合材料应用研究报告进展

碳纤维复合材料的应用研究进展姜楠<湖北大学材料科学与工程学院,武汉430062)摘要:本文概述了碳纤维复合材料vCFRP)的性能特点和应用研究进展。

简要介绍了碳纤维复合材料在大飞机制造业,深海油气田,非织造设备等方面的应用情况,碳纤维复合材料湿热性能和抗氧化烧蚀技术的研究进展以及国内外的研究状况。

关键词:碳纤维复合材料大飞机深海油气田非织造设备湿热性能抗氧化烧蚀技术应用研究1前言碳纤维复合材料<CFRP)自20世纪50年代面世以来就主要用于军工,航天,航空等尖端科学技术领域,其高强、高模、轻质、耐热、抗腐蚀等独特的性能使其在飞机、火箭、导弹、人造卫星等方面发挥了巨大作用。

随着CFRP材料性能的不断完善和提高,其优越的性能逐步被认可及价格的大幅度下降,使得它在民用工业上的应用逐步扩大,目前在土木建筑、纺织、石油工业、医疗机械、汽车工业等领域得到了广泛应用。

2CFRP材料的性能特点碳纤维是由碳元素组成的一种高性能增强纤维。

其最高强度已达7000MPa ,最高弹性模量达900GPa,而其密度约为1.8~2.1g/cm3,并具有低热膨胀、高导热、耐磨、耐高温等优异性能,是一种很有发展前景的高性能纤维。

碳纤维由高度取向的石墨片层组成,并有明显的各向异性,沿纤维轴向,强度高、模量高,而横向性能差,其强度和模量都很低。

因此在使用时,主要应用碳纤维在轴向的高性能。

[1-2]碳纤维是黑色有光泽,柔软的细丝。

单纤维直径为5~10pm,一般以数百根至一万根碳纤维组成的束丝供使用。

由于原料和热处理工艺不同,碳纤维的品种很多。

高强度型碳纤维的密度约为 1.8g/cm3,而高模量和超高模量的碳纤维密度约为1.85~2.1g/cm3。

碳纤维具有优异的力学性能和物理化学性能。

碳纤维的另一特征是热膨胀系数小,其热膨胀系数与石墨片层取向和石墨化程度有密切的关系。

碳纤维具有优异的耐热和耐腐蚀性能。

在惰性气氛下碳纤维热稳定性好,在2000C的高温下仍能保持良好的力学性能;但在氧化氛围下超过450C碳纤维将被氧化,使其力学性能下降。

掺杂钛酸铋钠对钛酸锶钡陶瓷介电性能的影响

掺杂钛酸铋钠对钛酸锶钡陶瓷介电性能的影响
第3 5 卷第 4期 2 0 1 3 年 1 2月
湖北大学学报( 自然科学版)
J o u r n a l o f Hu b e i Un i v e r s i t y ( Na t u r a l S c i e n c e )
Vo l I 3 5 NO . 4
BS T c e r a mi c s we r e i n v e s t i g a t e d .Th e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e mi c r o s t r u c t u r e d i s p l a y e d d i f f e r e n t d e g r e e o f c h a n g e a s d i f f e r e n t d o p i n g a mo u n t . Th e d i e l e c t r i c c o n s t a n t s h a d a h u n g i n c r e a s e ,a n d p r e s e n t e d
瓷 的微观结构和介电性能的影 响 , 并探讨相关机理. 研究结果表 明, 在讨论 的掺杂范 围 内, 随着钛酸铋 钠掺杂量 的增加 , 钛酸锶钡的 晶粒尺寸先增大 , 后减小 . 当掺杂量为 0 . 5 ( 质量分数 , 下 同) 时, 介电弥散发生 , 半导化现象 出现. 当钛 酸铋 钠 掺杂量介 于 1 . O ~1 . 5 之间时 , 钛酸锶钡陶瓷的介 电常数均保持在 5 0 0 0 , 且居里温度向高温移动 到 1 2 0℃ , 1 0 k Hz 频率 的介 电损耗低于 0 . 0 5 .
o b v i o u s d i f f u s e p h a s e t r a n s i t i o n wh e n B NT d o p i n g c o n t e n t wa s 0 . 5 ( w/ w, t h e s a me b e l o w) .w h i l e

模板法合成有机硅聚苯乙烯多孔材料及应用

模板法合成有机硅聚苯乙烯多孔材料及应用
反应温度对材料孔结构的影响 ,并考察 了不 同孔 结构对有机 染料 罗丹 明 B ( B)吸 附的影响 。结 果表 明, R 通过改变有机硅 或交联剂含量可对孔径和孔强度进行有效调节 ,当有机硅质 量分数 3 %或 交联 剂质量 分数 0
6 % 时 ,孔径 可减 小 5 % ;通过控制反应 温度 可改变孔互 穿程度 及孔 径分布 ;R 0 0 B吸 附实验表 明 ,多孔 材 料对有机染料具有较明显的吸 附效果 ,且孔结构对染料的吸 附存在较 大影响 。 关键词 :高 内相乳液模板法 ,有机硅 ,多孔结构 ,吸 附,聚苯 乙烯
中图分类号 :T 24 1 Q 6 . 文献标识码 :A 文章编号 :10 4 6 ( 0 1 6— 34— 5 0 9— 39 2 1 )0 0 8 0
多孔 材料具 有脱 色效 率高 、可 回收利 用 的特
所 ;四乙烯 基 四 甲基 环 四硅 氧 烷 ( v) D :减 压 蒸 馏提 纯 ,武大 有机 硅新 材料 股份 有 限公 司 ;司
表 1 多孔材料的配方
・3 5 ・ 8
处为苯环中 c —H的伸缩振动吸收峰, 2c 1 0 6 m~、 1 9 m 3c 处为苯环的伸缩振动吸收峰, 3 m 4 l 3 4 c 处为苯环 c —H面内弯曲振动吸收峰。图 1 或 b
图 l c除 了 含 有 以 上 聚 苯 乙 烯 特 征 吸 收 峰 外 ,
班 8 (sa 8 ) R,天 津 广 成 化 学试 剂 有 限 0 p n 0 :A
点 ,且通过孑壁改性可使其具有良好的化学选择 L
性 ,近年来 广泛 应用 于色 谱分 离 、食 品工 业 、药 物提 纯等各 个领 域 ;也是 深度 处理 印染废 水 行之 有 效的方 法 之 一 _ 。 以高 内相 乳 液 模 板 法 制 备 l J 多孔 材料 可实 现对孑 结构 的预 先控 制 ,达到孔 径 L

湖北大学材料科学与工程学院研究团队

湖北大学材料科学与工程学院研究团队

湖北大学材料科学与工程学院学校简介•湖北大学•黄鹤江城,百湖灵秀;沙湖黉门,弦歌铿锵。

•湖北大学是湖北省人民政府与教育部共建的省属重点综合性大学。

学校地处国家中部地区中心城市、湖北省省会——武汉市内,现有武昌主校区、汉口校区、阳逻校区等3个校区,总占地2000余亩。

• 1931年,学校前身湖北省立教育学院在武昌宝集庵诞生,此后迭经国立湖北师范学院、湖北省教育学院、湖北省教师进修学院、湖北师范专科学校、武汉师范专科学校和武汉师范学院等时期。

1984年8月更名改制为湖北大学。

学校规模5个博士学位一级学科授权点 41个博士学位二级学科授权点6个博士后科研流动站 22个硕士学位一级学科授权点 145个硕士学位二级学科授权点14个硕士专业学位授权类别(涵盖了35个领域)专任教师1160人双聘院士2人、正、副教授近700人国家、湖北省有突出贡献中青年专家45人 博士生、硕士生导师969人 博士化比例超过50%普通全日制本专科生近20000人博士、硕士研究生4700余人学科专业涵盖哲、经、法、教、文、史、理、工、农、医、管、艺等12个学科门类。

设有18个学科性学院,本科专业77个。

学院简介•材料科学与工程学院成立于2006年,现有材料科学与工程一级学科和高分子化学与物理二级学科2个湖北省重点学科,“材料学”为湖北省特色学科,材料科学与工程为“十二五”湖北省优势学科;•拥有材料科学与工程一级学科博士和硕士授权点,高分子化学与物理二级学科硕士授权点,工程硕士(材料工程领域)学位授权点;材料科学与工程博士后科研流动站。

•拥有“功能材料绿色制备与应用”教育部重点实验室、高分子材料湖北省重点实验室、湖北省高分子合金材料技术创新基地、湖北省高分子材料中试基地、武汉市高分子材料工程技术研究中心、氟化工产业技术创新战略联盟、燃料电池产业技术创新战略联盟,以及国家技术转移示范中心合作单位。

•2013年11月,材料学科首次进入ESI世界排名前1%。

柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究

柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究

第41卷第3期2019年5月湖北大学学报(自然科学版)JournalofHubeiUniversity(NaturalScience)Vol.41㊀No.3㊀Mayꎬ2019㊀收稿日期:20190115基金项目:国家自然科学基金(51472078)和铁电压电材料与器件湖北省重点实验室开放课题基金(201706)资助作者简介:陈浩(1993)ꎬ男ꎬ硕士生ꎻ祁亚军ꎬ通信作者ꎬ副教授ꎬE ̄mail:yjqi@hubu.edu.cn文章编号:10002375(2019)03027705柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究陈浩ꎬ郑志强ꎬ祁亚军ꎬ梁坤ꎬ章天金(湖北大学材料科学与工程学院ꎬ湖北武汉430062)摘要:采用脉冲激光沉积技术在柔性云母衬底上制备高质量的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)外延薄膜.引入NiFe2O4作为外延生长种子层ꎬ实现PZT薄膜的(111)取向外延生长.电学性能测试显示其具有优异的铁电压电性能ꎬ在未弯曲时ꎬ剩余极化(2Pr)值和压电系数(d33)分别为55μC/cm2和87pm/V.柔性PZT存储单元在弯曲㊁变温等条件下的铁电保持㊁疲劳性能测试显示其具有可靠稳定的信息存储功能.该结果表明柔性PZT薄膜在可穿戴电子器件领域具有重要的应用前景.关键词:柔性ꎻPZT薄膜ꎻ电学性能ꎻ稳定性中图分类号:TB303㊀㊀文献标志码:A㊀㊀DOI:10.3969/j.issn.1000 ̄2375.2019.03.011PreparationandelectricalpropertiesofflexiblePZTepitaxialthinfilmsCHENHaoꎬZHENGZhiqiangꎬQIYajunꎬLIANGKunꎬZHANGTianjin(SchoolofMaterialsScienceandEngineeringꎬHubeiUniversityꎬWuhan430062ꎬChina)Abstract:High ̄qualityepitaxialPb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)thinfilmsareobtainedonmicasubstratebypulselaserdeposition.ThePZTthinfilmsare(111)orientedepitaxialgrowthbyintroducingNiFe2O4asaseedinglayer.TheelectricalpropertiesmeasurementsshowthattheflexiblePZTthinfilmspossessexcellentferroelectricandpiezoelectricproperties.Theremnantpolarization(2Pr)andthepiezoelectriccoefficient(d33)aremeasuredtobe55μC/cm2and87pm/Vꎬrespectivelyꎬwhentheflexiblethinfilmisunbending.TheflexiblePZTthinfilmsexhibithighstabilityundermechanicalbendingꎬhightemperatureaswellashighferroelectricfatigueresistanceandgoodretention.ThisstudydemonstratesthattheflexiblePZTthinfilmscannotonlybeusedfornonvolatilememoryapplicationbutalsoinwearableandimplantableelectronics.Keywords:flexibleꎻPZTfilmꎻelectricalpropertiesꎻreliability0㊀引言铁电薄膜材料因其优异的铁电压电性能ꎬ在非易失性存储器[1 ̄2]㊁逻辑器件[3]㊁致动器[4]和忆阻器[3]中广泛应用.近年来ꎬ随着人工智能和可穿戴电子器件的迅猛发展ꎬ生长在刚性衬底上的传统铁电薄膜日益不能满足智能电子产品的需求.柔性铁电存储器件因其便携性㊁可弯曲性㊁重量轻等特点ꎬ在显示器[5]㊁传感器[6]㊁生物医学[7 ̄8]等领域受到广泛关注.目前制备柔性铁电器件的方法主要有ꎬ在柔性可弯曲的金属薄片上生长铁电薄膜[9 ̄10]㊁通过刻蚀牺牲层将铁电薄膜转移到PET等高分子柔性衬底上[11]等.但这些方法都存在一些不足ꎬ例如高温下条件ꎬ在金属薄片上生长的铁电薄膜ꎬ金属离子将扩散进入铁电薄膜中ꎬ从而增加薄膜缺陷ꎬ劣化铁电薄膜的性能.而刻蚀转移技术工艺复杂ꎬ且可选做牺牲层的氧化物材料稀少ꎬ这些问题都限制了柔性铁电材料的应用.天然云母(Mica)中层间结合力弱ꎬ可以通过机械剥离的方法获得数十微米厚度的薄片ꎬ云母片的278㊀湖北大学学报(自然科学版)第41卷厚度越薄ꎬ其弯曲特性越好.有报道显示ꎬ当云母片的厚度为100nm时ꎬ其弯曲半径可小至0.03cm[12]ꎬ显示出云母在柔性㊁可穿戴电子器件领域的广阔应用前景.此外ꎬ云母衬底还具有原子级光滑表面㊁高热稳定性(TM1000ħ)㊁化学惰性㊁高透明度㊁机械柔韧性等优点ꎬ并且能够很好地与氧化物功能薄膜制备工艺(如PLDꎬMBE等)兼容ꎬ更重要的是ꎬ(001)取向云母与常用的(111)取向钙钛矿铁电材料的晶体结构相匹配ꎬ这些优势为其应用于柔性㊁可穿戴电子器件领域打下基础.本文中采用脉冲激光沉积技术(PLD)ꎬ在Mica衬底上生长Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)铁电薄膜ꎬ所制备的薄膜具有良好的单晶外延性ꎬ且其铁电压电性能优异.通过改变柔性PZT薄膜的弯曲曲率ꎬ研究应力对柔性PZT薄膜的影响ꎬ探索柔性PZT存储器件在弯曲状态下的可靠性.1㊀实验部分在沉积薄膜之前ꎬ用双面胶将云母粘贴在载玻片上ꎬ用刀片切开云母ꎬ再用镊子夹住上表面层ꎬ均匀用力撕开ꎬ多次粘贴切开达到所需的厚度ꎬ本文中所用的云母厚度为10m m.由于底电极SrRuO3(SRO)和云母之间晶格失配太大ꎬSRO无法直接在云母上生长ꎬ因此在Mica和SRO中间引入NiFe2O4(NFO)层ꎬ以减小Mica和SRO间的晶格失配ꎬ诱导SRO㊁PZT薄膜外延生长.采用配备波长为248nmKrF准分子激光器的PLD系统在Mica衬底上依次沉积NFO㊁SRO和PZT薄膜ꎬ固定靶基距为50mm.NFO薄膜沉积时各项参数如下:激光频率为2Hz㊁激光能量为270mJꎬ沉积温度为700ħꎬ动态氧压为15PaꎻSRO薄膜沉积时各项参数为:激光频率为2Hz㊁激光能量为350mJꎬ沉积温度为700ħꎬ动态氧压为14PaꎻPZT薄膜沉积时各项参数如下:激光频率为2Hz㊁激光能量为230mJꎬ沉积温度为580ħꎬ动态氧压为30Pa.用美国牛津公司原子力显微镜(AsylumresearchMFP ̄3D)ꎬ镀有Pt/Ir的导电探针(NanoworldꎬEFM)对样品表面形貌和压电性能进行表征.使用铁电测试仪(RadianttechnologiesꎬPrecisionII)测试样品电滞回线㊁疲劳㊁保持等性能.以光敏树脂为原料ꎬ通过3D打印技术加工一系列不同弯曲曲率的模型ꎬ将柔性PZT薄膜粘贴在其上ꎬ以实现柔性PZT薄膜的弯曲.图1㊀柔性PZT薄膜的X线衍射图谱(a)θ2θ扫描ꎻ(b)ϕ扫描㊀2㊀结果与讨论图1(a)是X线衍射(XRD)θ2θ扫描图谱.可见ꎬ衍射图谱中除了Mica的(00l)型的衍射峰外ꎬ只出现了PZT和SRO的(lll)型衍射峰ꎬ表明在Mica上生长的SRO和PZT沿(111)取向生长.通过薄膜生长工艺优化和表征ꎬ确定NFO层厚度约5nmꎬSRO层厚度约40nmꎬPZT层厚度约300nm.其中NFO层为种子层ꎬ减小Mica与SRO之间的晶格失配ꎬ诱导薄膜外延生长ꎬSRO层为底电极层ꎬPZT层是铁电层.图1(b)是PZT{002}㊁SRO{002}㊁NFO{004}以及Mica{202}反射面的X线ɸ扫描图谱.Mica{202}晶面衍射峰每隔120ʎ出现一个ꎬ显示其三重对称性.而NFO㊁SRO和PZT的{002}面出现6个衍射峰ꎬ表明NFO㊁SRO和PZT薄膜具有六重对称性.X线ϕ扫描证实SRO和PZT在Mica衬底上沿(111)外延生长.由以上XRD结果ꎬSRO和PZT的外延关系可以确定为(111)SRO//(111)PZT//(001)第3期陈浩ꎬ等:柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究279㊀Mica和[110]SRO//[110]PZT//[010]Mica.图2(a)(b)是柔性PZT薄膜的表面形貌和压电性能.如图2(a)AFM图显示ꎬPZT薄膜晶粒呈颗粒状ꎬ颗粒大小均匀ꎬ约为38nm.图2(b)是压电力测量模式下PZT薄膜的PFM极化翻转相位图ꎬ在尺寸为2mm´2mm的方形区域加载5V电压对PZT薄膜进行极化ꎬ随后在该方形区域内部尺寸为0.8mmˑ0.8mm的方形区域内再加载-5V电压ꎬ使该区域极化翻转.在相位图中这两个区域呈现亮黄色和黑色衬度ꎬ相位差180ʎꎬ表明这两个区域内部极化方向反平行排列ꎬ证实PZT薄膜具有良好的极化可翻转特性ꎬ显示其良好的压性能.图2㊀柔性PZT薄膜AFM形貌表征(a)和PFM极化翻转相位图(b)㊀宏观铁电性能测试显示ꎬ所制备的PZT薄膜具有细长的电滞回线ꎬ在未弯曲条件下测得的剩余极化(2Pr)为55μC/cm2ꎬ矫顽场(Ec)为50.6kV/cmꎬ对应的局部区域的压电系数随电压的变化呈典型的蝶形曲线ꎬ最大压电系数达到87pm/Vꎬ如图3所示.图3㊀柔性PZT薄膜弯曲特性表征不同弯曲状态下的电滞回线(a)ꎻ饱和极化和剩余极化随弯曲曲率的变化图(b)ꎻ不同弯曲半径下的压电响应(c)和相位图(d)㊀280㊀湖北大学学报(自然科学版)第41卷为了进一步研究柔性PZT薄膜在弯曲状态下的铁电性能的稳定性ꎬ利用Mica衬底良好的柔韧性ꎬ将PZT/Mica异质结向内或向外弯曲不同程度ꎬ研究其电学性能的变化.衬底内凹弯曲(inwardbending)对应薄膜受到压缩应变ꎬ而外凸弯曲(outwardbending)使薄膜受到拉伸应变ꎬ对应的弯曲曲率分别用 + 和 - 表示.当给样品施加应力使样品发生弯曲ꎬ薄膜表面受到的应变S与衬底弯曲半径r满足以下关系[13]:S=tL+tS()1+2η+χη2()2r1+η()1+χη()(1)其中ꎬη=tL/tSꎬtL为薄膜层厚度ꎬtS为衬底的厚度ꎬχ=YL/YSꎬYL㊁YS分别代表薄膜和衬底的杨氏模量.由于tL≪tS≪rꎬ因而S可简化为(tL+tS)/2rꎬ且在不同的弯曲半径下ꎬ薄膜表面所受的应变约等于弯曲半径的倒数.图3(a)为不同弯曲半径下PZT薄膜的电滞回线.可见ꎬ电滞回线的形状和极化值均没有发生显著变化ꎬ显示柔性PZT薄膜良好的抗弯折特性.电滞回线中的最大极化值(Pmax)和剩余极化值(Pr)随弯曲曲率的变化关系如图3(b)所示.随着弯曲曲率从-1/2变化到1/2ꎬPmax值从62μC/cm2变化到59.5μC/cm2ꎬ显示柔性PZT薄膜的稳定的可弯曲特性.同时ꎬ结合公式(1)计算得到ꎬ薄膜所受最大拉伸应变约为0.0026%ꎬ且拉伸应变将导致薄膜铁电极化降低ꎬ拉伸应变越大ꎬ极化下降越多ꎻ而压应变将增加薄膜极化ꎬ压应变越大ꎬ薄膜铁电极化越大.图3(c)和图3(d)分别是柔性PZT薄膜在不同弯曲半径下的压电响应和相位图.在不同的弯曲状态下ꎬ压电系数随电压的变化仍然保持典型蝶形曲线ꎬ最大值保持在87pm/Vꎬ位相差保持180ʎ.图4㊀柔性PZT薄膜可靠性研究(a)不同温度下的电滞回线ꎻ(b)r=+2cm状态下的保持性能ꎻ(c)r=+2cm状态下的疲劳性能ꎻ(d)机械弯曲不同次数后的电滞回线图4(a)是在不同温度下测得的电滞回线ꎬ可以看到ꎬ在20170oC的温度区间ꎬ饱和极化和剩余极化分别保持为54.0μC/cm2和26.3μC/cm2ꎬ未发生明显变化ꎬ可见ꎬ柔性PZT薄膜的铁电性能在20170ħ的温度区间具有优异的温度稳定性.如图4(b)所示ꎬ将柔性PZT薄膜弯曲至+2cmꎬ用-10V电压写入后每隔特定的时间读出存储的第3期陈浩ꎬ等:柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究281㊀信息ꎬ经过104s后ꎬ极化强度没有明显的降低ꎬ显示柔性PZT薄膜具有优异的极化保持特性.柔性PZT在弯曲半径r=+2cm下ꎬ疲劳测试的反转电压为ʃ4Vꎬ频率为1MHzꎬ结果如图4(c)所示ꎬ经过1010次极化翻转后ꎬPZT薄膜的剩余极化值(2Pr)由37.72μC/cm2降低到35.79μC/cm2ꎬ降幅约为5.1%.图4(d)是柔性PZT薄膜的机械弯曲可靠性测试结果.在500kV/cm的测试电场下ꎬ将柔性PZT薄膜机械弯曲至半径为+2cmꎬ然后恢复平直状态ꎬ重复弯曲不同次数后的PZT薄膜的电滞回线如图4(d)所示.经过104次弯曲后ꎬPZT薄膜的最大极化强度和剩余极化强度仍分别保持为60.6μC/cm2和24.1μC/cm2ꎬ该结果显示柔性PZT薄膜良好的抗弯折性能.3㊀结论用脉冲激光沉积法ꎬ在柔性Mica衬底上制备出高质量(111)外延PZT铁电薄膜ꎬ电学性能测试显示其具有良好的铁电压电性能.变温㊁疲劳和保持等可靠性测试显示ꎬ柔性PZT薄膜仍能保持良好的电学性能ꎬ经过104的机械弯曲之后仍保持良好的存储特性ꎬ显示柔性PZT存储器件优异的可弯曲特性ꎬ这些结果为柔性PZT薄膜的可穿戴器件应用提供实验依据.4㊀参考文献[1]HanSTꎬZhouYꎬRoyVALꎬetal.Towardsthedevelopmentofflexiblenon ̄volatilememories[J].AdvancedMaterialsꎬ2013ꎬ25(38):5425 ̄5449.[2]GhoneimMTꎬHussainMM.Reviewonphysicallyflexiblenonvolatilememoryforinternetofeverythingelectronics[J].Electronicsꎬ2015ꎬ4(3):424 ̄479.[3]HoffmanJꎬPanXꎬReinerJWꎬetal.Ferroelectricfieldeffecttransistorsformemoryapplications[J].AdvancedMaterialsꎬ2010ꎬ22(26/27):2957 ̄2961.[4]KimSꎬJeongHYꎬKimSKꎬetal.Flexiblememristivememoryarrayonplasticsubstrates[J].NanoLettersꎬ2011ꎬ11(12):5438 ̄5442.[5]SekitaniTꎬYokotaTꎬZschieschangUꎬetal.Organicnonvolatilememorytransistorsforflexiblesensorarrays[J].Scienceꎬ2009ꎬ326(5959):1516 ̄1519.[6]HwangGTꎬParkHꎬLeeJHꎬetal.Self ̄poweredcardiacpacemakerenabledbyflexiblesinglecrystallinePMN ̄PTpiezoelectricenergyharvester[J].AdvancedMaterialsꎬ2014ꎬ26(28):4880 ̄4887.[7]MatsuhisaNꎬSakamotoHꎬYokotaTꎬetal.Amechanicallydurableandflexibleorganicrectifyingdiodewithapolyethylenimineethoxylatedcathode[J].AdvancedElectronicMaterialsꎬ2016ꎬ2(10):1600259.[8]LeeWꎬKimDꎬMatsuhisaNꎬetal.Transparentꎬconformableꎬactivemultielectrodearrayusingorganicelectrochemicaltransistors[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesꎬ2017:201703886.[9]ZuoZꎬChenBꎬZhanQꎬetal.PreparationandferroelectricpropertiesoffreestandingPb(ZrꎬTi)O3thinmembranes[J].JournalofPhysicsD:AppliedPhysicsꎬ2012ꎬ45(18):185302.[10]KingonAIꎬSrinivasanS.Leadzirconatetitanatethinfilmsdirectlyoncopperelectrodesforferroelectricꎬdielectricandpiezoelectricapplications[J].NatureMaterialsꎬ2005ꎬ4(3):233 ̄237.[11]BakaulSRꎬSerraoCRꎬLeeOꎬetal.Highspeedepitaxialperovskitememoryonflexiblesubstrates[J].AdvancedMaterialsꎬ2017ꎬ29(11):1605699.[12]HeYDꎬDongHLꎬMengQꎬetal.Micaꎬapotentialtwo ̄dimensional ̄crystalgateinsulatorfororganicfield ̄effecttransistors[J]ꎬAdvancedMaterials2011ꎬ23(23):5502 ̄5507.[13]ZhouYꎬHanSTꎬZhouLꎬetal.Flexibleorganic/inorganicheterojunctiontransistorswithlowoperatingvoltage[J].JournalofMaterialsChemistryCꎬ2013ꎬ1(42):7073 ̄7080.(责任编辑㊀郭定和)。

人才培养与区域产业需求对接的探讨

人才培养与区域产业需求对接的探讨

人才培养与区域产业需求对接的探讨收稿日期:2018-01-06基金项目:湖北大学教学改革研究项目“人才培养与产业需求对接的机制研究—基于材料学院各专业探索区域预测模型”和湖北省教学改革研究项目“创客教育引入专业课程教学的探索与研究”(201602,430-014207)资助作者简介:张蕾(1981-),女(汉族),湖北襄阳人,博士,副教授,研究方向:半导体材料与器件;郑克玉(1967-),女(汉族),湖北钟祥人,博士学历,副教授;江娟(1980-),女(汉族),湖北十堰人,博士学历,副教授。

当前我国经济正处于产业转型升级的关键时期,而高校大学生就业难的深层次原因在于当前我国高等教育改革与产业转型升级的不协同。

要想从根本上解决大学生就业难的问题,需要不断推进高等教育的改革创新,并且与产业结构调整保持一致性。

目前,我国正处于产业转型升级的关键时期,在加快产业结构升级和经济转型的过程中,大学生就业的难题在于如何在社会环境总体运行环境上,使高校培养的人才和产业转型升级相衔接。

我们要结合“十二五”规划纲要中的重点内容进行关联性和协调问题研究,改变习惯的就教育论教育的思路,重新审视产业转型升级和大学生就业的关联性问题,将产业转型升级与大学生就业这两个热点难点问题结合起来分析,探索构建高校人才培养与产业需求对接的协调机制。

统计数据显示,2017年我国应届毕业生已接近800万人,2018年预计将再创新高,就业总量逐年增多,毕业生就业问题非常严峻。

而从另一方面来看,我国目前正在加速进行的产业结构调整和转型升级会给大学生带来更多机遇。

国家规划纲要中提出,重点扶持和推动“节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等战略性新兴产业以及现代服务业、文化创意等产业繁荣发展。

”产业转型中的高端行业,新兴产业对工作人员的创新创造能力、组织管理能力、综合素质等提出了更高要求,这些恰好使大学生在这类新兴行业等领域有了竞争的优势和更广阔的发展空间。

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湖北大学材料科学与工程学院学校简介•湖北大学•黄鹤江城,百湖灵秀;沙湖黉门,弦歌铿锵。

•湖北大学是湖北省人民政府与教育部共建的省属重点综合性大学。

学校地处国家中部地区中心城市、湖北省省会——武汉市内,现有武昌主校区、汉口校区、阳逻校区等3个校区,总占地2000余亩。

• 1931年,学校前身湖北省立教育学院在武昌宝集庵诞生,此后迭经国立湖北师范学院、湖北省教育学院、湖北省教师进修学院、湖北师范专科学校、武汉师范专科学校和武汉师范学院等时期。

1984年8月更名改制为湖北大学。

学校规模5个博士学位一级学科授权点 41个博士学位二级学科授权点6个博士后科研流动站 22个硕士学位一级学科授权点 145个硕士学位二级学科授权点14个硕士专业学位授权类别(涵盖了35个领域)专任教师1160人双聘院士2人、正、副教授近700人国家、湖北省有突出贡献中青年专家45人 博士生、硕士生导师969人 博士化比例超过50%普通全日制本专科生近20000人博士、硕士研究生4700余人学科专业涵盖哲、经、法、教、文、史、理、工、农、医、管、艺等12个学科门类。

设有18个学科性学院,本科专业77个。

学院简介•材料科学与工程学院成立于2006年,现有材料科学与工程一级学科和高分子化学与物理二级学科2个湖北省重点学科,“材料学”为湖北省特色学科,材料科学与工程为“十二五”湖北省优势学科;•拥有材料科学与工程一级学科博士和硕士授权点,高分子化学与物理二级学科硕士授权点,工程硕士(材料工程领域)学位授权点;材料科学与工程博士后科研流动站。

•拥有“功能材料绿色制备与应用”教育部重点实验室、高分子材料湖北省重点实验室、湖北省高分子合金材料技术创新基地、湖北省高分子材料中试基地、武汉市高分子材料工程技术研究中心、氟化工产业技术创新战略联盟、燃料电池产业技术创新战略联盟,以及国家技术转移示范中心合作单位。

•2013年11月,材料学科首次进入ESI世界排名前1%。

•2014年科研总经费1692.9万元,名列全校第一;•目前有博士后 3 人,博士 37 人,硕士 227 人。

优秀学生可以在中科院和其它985、211大学进行联合培养,甚至出国研修。

专家人才专家称号及人才计划名称人次专家姓名及入选年份“楚天学者”特聘教授4叶正涛(2005)何云斌(2007)江兵兵(2013)吴水林(2015)二级教授 6 王世敏、蒋涛、徐祖顺、王贤保、章天金、何云斌三级教授 4 高云、郭志光、施德安、吴水林“楚天学者”楚天学子8 常钢(2012)黎明锴(2012)张全元(2013)杨应奎(2013)李金华(2013)祁亚军(2013)刘想梅(2014)王二静(2015)优秀青年基金获得者 2 吴水林(2014)郭志光(2015)教育部新世纪人才 2 何云斌(2009)杨应奎(2014)湖北省百人计划 2 何云斌(2011)吴水林(2012)湖北省杰青 5 何云斌(2011、2015)郭志光(2012)吴水林(2013)杨应奎(2015)材料学院专家及人才列表1.5实验设备学院具有良好的办学条件,基础设施齐全,仪器设备先进。

有13000平方的材院大楼,近8000平方的实验室和车间,仪器设备总价值达3200余万元。

1.5实验设备光电子能谱透射电镜X 射线衍射仪等离子发射光谱差热分析仪偏光显微镜铁电参数测试仪 扫描电镜高分子材料方向博士生导师徐祖顺教授蒋涛教授叶正涛教授施德安教授高分子材料方向硕士生导师江兵兵教授陈正国教授易昌凤教授 张全元副教授孙争光副教授 严微副教授蔡芳昌副教授杨婷婷副教授招生方向高分子材料方向硕士生导师张群朝副教授 肖汉文副教授 王国成副教授李草博士姚丽博士陈学琴博士材料化学方向博士生导师王世敏教授王贤保教授吴水林教授郭志光教授材料化学方向硕士生导师王海人教授 王建颖博士屈均娥副教授 李金华副教授 董兵海副教授赵丽副教授许祖勋副教授刘想梅副教授材料化学方向硕士生导师梅涛博士万丽博士王二静博士招生方向材料物理方向博士生导师章天金教授高云教授何云斌教授材料物理方向硕士生导师祁亚军副教授王多发副教授梁坤副教授王龙海教授招生方向常刚副教授黎明锴副教授张蕾副教授李派博士招生方向无机非金属材料方向博士生导师田键教授无机非金属材料方向硕士生导师尚勋忠教授潘瑞琨副教授黄绍龙副教授曹万强教授招生方向黄修林副教授聚合物乳液和功能材料研究团队—组长:徐祖顺教授研究方向乳液聚合及聚合物乳液功能性高分子微球耐高温高分子材料生物医用材料环境友好型涂料及胶黏剂团队成员姓名Email徐祖顺zushunxu@陈正国ZGCHEN@ 易昌凤changfengyi63@ 张全元qyzhang142918@ 高庆gaoqing1969@严微willieyancn2003@ 姚丽 40403206@国际合作:澳大利亚昆士兰大学高性能聚合物合金团队—组长:蒋涛教授研究方向多相多组分聚合物合金聚合物功能纳米复合材料聚合物固固相变材料有机硅功能高分子材料固体聚合物电解质材料高性能纤维及复合材料团队成员姓名Email蒋涛jiangtao@ 施德安deanshi2012@ 叶正涛jyeh@.tw 张群朝zhangqc76@ 蔡芳昌tfc0323@王国成wanggch@ 肖汉文wenhanxiao@国际合作:澳大利亚悉尼大学、美国佐治亚理工学院、法国洛林理工学院、香港城市大学、香港理工大学生物/环境高分子材料团队—组长:江兵兵教授研究方向生物医用高分子材料表面工程新型二氧化碳捕获高分子材料有机硅功能高分子材料药物及基因传递的生物医用高分子材料团队成员姓名Email江兵兵greatj650@ 孙争光sunshine@ 李草licao0415@ 陈学琴chenxueqin@ 杨婷婷ytt_ytt@国际合作:澳大利亚昆士兰大学、美国西弗吉利亚大学新型光电功能材料与器件团队—组长:何云斌教授研究方向宽禁带半导体薄膜与器件石墨烯/金属纳米粒子复合材料及电催化氧化物纳米晶晶面调控及光催化铁电压电材料与器件氧化物表面物理与化学团队成员姓名Email何云斌ybhe@尚勋忠xzshang@ 常钢changgang@ 黎明锴mingkailee@ 张蕾zhanglei.hubu@ 李派paili.china@国际合作:德国吉森大学、奥地利科学院材料研究所、日本京都大学、日本大阪大学、韩国东国大学信息功能材料与器件团队—组长:章天金教授研究方向铁电铁磁功能材料及应用新型薄膜太阳能电池光伏发电信息化管理与智能调度先进功能材料与器件(微波材料)团队成员姓名Email章天金zhangtj@祁亚军yajun_qi@ 王多发duofawang@ 王龙海wlonghai66@ 梁坤liangkun@国际合作:英国利兹大学、新加坡南洋理工大学、美国埃黙里大学、韩国汉阳大学可持续发展新能源、环境材料及器件团队—组长:高云教授国际合作:香港中文大学、英国Surrey 大学、英国博尔顿大学团队成员姓 名 Email高云 gaoyun@ 夏晓红 xhxia@ 雷丙龙 博士 bllei@ 王宇 博士wangyu@研究方向半导体光电子材料太阳能电池及光电探测器件 催化降解,分解水产氢 氧化物氢敏材料及传感器纳米陶瓷色料超导、多铁等新型材料设计有机高分子光电功能材料团队—组长:王世敏教授研究方向有机无机杂化薄膜太阳能电池功能薄膜材料有机功能分子及高分子合成与加工团队成员姓名Email王世敏shiminwang@ 董兵海dbh@赵丽zhaoli7376@ 许祖勋xuzx@万丽wanli1983_3@ 王二静wangej@国际合作:美国匹兹堡大学、奥地利维也纳技术大学、香港科技大学纳米功能材料与器件团队—组长:王贤保教授研究方向石墨烯基能源与传感可穿戴电子系统光学显示器、传感器储能材料团队成员姓名Email王贤保wxb@ 李金华wxb@ 王建颖jywang@ 梅涛meitao@国际合作:比利时鲁汶大学、香港理工大学、美国马里兰大学材料表面化学与环境材料团队—组长:王海人教授研究方向金属表面腐蚀与防护水处理电化学团队成员姓名Email王海人whr9999whr@ 屈钧娥ccjequ@国际合作:加拿大麦吉尔大学绿色无机功能材料团队—组长:曹万强教授研究方向铁电物理与铁电材料的应用量子点的制备与应用玻璃态物质结构与性能的统计建筑垃圾及工业固体废弃物资源化利用绿色建筑与绿色建材评价团队成员姓名Email曹万强caowanq@ 黄绍龙huangsl@ 黄修林xylem@ 潘瑞琨panruikun5@国际合作:瑞典哥德堡大学、加州大学伯克利分校、纽约州立大学布法罗分校吴水林教授研究方向:生物医用材料, 表面仿生材料Email: shuilin.wu@国际合作:香港城市大学,香港大学,台湾阳明大学,香港理工大学2015年 湖北省教育厅“楚天学者计划”特聘教授 2014年 国家自然科学基金优秀青年基金获得者2014年 国家科技部973计划(前期研究专项)主持人2012年 湖北省委组织部“百人计划”,“湖北省特聘专家”在Prog. Mater. Sci., Mater. Sci. Eng. R, Nano Letters. Adv. Funct. Mater., Biomaterials,等期刊发表SCI 论文90余篇,授权专利2项.1. Prog. Mater. Sci. 2016, 83, 191.2. Mater. Sci. Eng. R 2014, 80, 1.3. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5464. 4. Corrosion Science 2016, 102, 209.代表性论文:5. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014, 6, 17323.6. Biomaterials 2011, 32, 330.7. Nano Letters 2008, 8, 3803.8. Acta Mater. 2007, 55, 3437.郭志光教授研究方向:机械仿生摩擦学材料2016年 国际仿生工程学会杰出青年奖2015年 国家自然科学二等奖(排名第二)科技部领军人才2014年 摩擦学温诗铸枫叶奖,甘肃省自然科学一等奖(排名第二) 2007年 中国科学院院长优秀奖国家自然科学基金优秀青年基金,面上项目, 百人计划项目。

在Chem. Soc. Rev., JACS, Adv. Mater., JMC 等期刊发表SCI 论文120余篇,授权专利2项,SCI 他引2300余次。

1. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 336. 2. Chem. Commun. 2015, 51, 1775. 3. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 1811. 4. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 183703.代表性论文:5. Chem. Commun. 2014, 50, 5586.6. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013, 5, 1827. 7. Adv. Mater. 2008, 20, 970.8. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15670.E-mail: zguo@国际合作:比利时NAMUR 大学、英国牛津大学田键教授Email: tj-lily@天沭科研团队负责人,教育部研究生教育专家,湖北水利委员会专家委员,湖北省科技厅评审专家,全国节能减排评估师。

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