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3D打印教具在材料科学基础课程教学中的实践

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中国现代教育装备 2024年第17期 118-122页

作者：顾新福刘丽丽尹明晖李猛石章智北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

材料科学基础课程的教学内容包括材料的晶体结构与缺陷、热力学和动力学等基础理论,该课程内容容量大、微观概念抽象、课堂趣味性不强、理论教学效果欠佳。其中,晶体结构和三元相图部分涉及三维空间结构,对学生的空间想象能力要求高,学... 详细信息

材料科学基础课程的教学内容包括材料的晶体结构与缺陷、热力学和动力学等基础理论,该课程内容容量大、微观概念抽象、课堂趣味性不强、理论教学效果欠佳。其中,晶体结构和三元相图部分涉及三维空间结构,对学生的空间想象能力要求高,学习难度较大。以常见晶体结构和复杂三元相图教具制作为例,邀学生共同参与,将3D打印教具模型与材料科学基础课程教学相结合,既为教师提供了新的教学方式,也提高了学生的学习热情,有利于培养学生的空间想象能力和动手能力,同时还解决了部分现有教具陈旧的问题。此外,创建的三维模型源文件已通过教育部材料科学基础课程虚拟教研室平台实现了开放共享。

关键词： 3D打印技术材料科学基础教具式辅助教学

用相变晶体学指导Mg-Sn-Mn合金优化设计

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金属学报 2011年第1期47卷 41-46页

作者：石章智张文征清华大学材料科学与工程系先进材料实验室北京100084

以相变晶体学为主要原则对Mg-Sn-X合金进行优化设计.在对现有镁合金系统充分调研的基础上,根据Mg基体与析出相的相变晶体学匹配关系,提出2条相变晶体学判据来判断可能沿Mg基体[0001]_α方向择优生长的析出相.根据这2条相变晶体学判据结... 详细信息

以相变晶体学为主要原则对Mg-Sn-X合金进行优化设计.在对现有镁合金系统充分调研的基础上,根据Mg基体与析出相的相变晶体学匹配关系,提出2条相变晶体学判据来判断可能沿Mg基体[0001]_α方向择优生长的析出相.根据这2条相变晶体学判据结合相图分析推测在Mg-Sn-Mn系统中可能得到沿Mg基体[0001]_α方向择优生长的β-Mn析出相.对Mg-7.5Sn-2.2Mn(质量分数,%)合金时效组织的TEM研究证实了上述判断.研究结果表明,β-Mn析出相呈棒状,长轴沿Mg基体[000i]_α方向,它与Mg基体的位向关系(OR)是:[0001]_α∥[211]_(β-Mn),[0110]_α∥[011]_(β-Mn),[2110]_α∥[111]_(β-Mn).

关键词：镁合金设计相变晶体学析出相形貌位向关系

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Mg中双拉伸孪晶及其构成的复合孪晶结构

金属学报 2018年第12期54卷 1715-1724页

作者：石章智刘雪峰北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京科技大学现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083

本文系统总结了Mg中{1012}-{1012}双拉伸孪晶及其构成的复合孪晶结构的研究进展。连续多向变形可以显著降低Mg的拉/压不对称性,其基本步骤是连续双向变形,该过程在Mg中激发大量双拉伸孪晶形成,它有36个变体,可分为4个取向差组,其中一组... 详细信息

本文系统总结了Mg中{1012}-{1012}双拉伸孪晶及其构成的复合孪晶结构的研究进展。连续多向变形可以显著降低Mg的拉/压不对称性,其基本步骤是连续双向变形,该过程在Mg中激发大量双拉伸孪晶形成,它有36个变体,可分为4个取向差组,其中一组显著择优,无法用Schmid因子(SF)完全解释。一次和二次拉伸孪晶在晶界处或晶内孪晶界处交汇,形成晶间或晶内复合孪晶结构,它们的形成路径具有多样性。SF法则和衡量孪生切变穿越界面的m'因子,对解释晶间或晶内复合孪晶结构的形成,部分或者完全失效,这对人们揭示较复杂条件下孪晶的形成机理提供了机遇和挑战。建议未来的工作重点围绕模拟晶内复合孪晶结构的形成以及实验观察一次拉伸孪晶间界面和二次拉伸孪晶界的界面结构展开。

关键词： Mg 连续双向变形双拉伸孪晶复合孪晶结构

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医用可降解锌合金的生物相容性评价研究进展

金属学报 2023年第3期59卷 319-334页

作者：王鲁宁尹玉霞石章智韩倩倩北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 中国食品药品检定研究院北京102629

锌合金由于其适宜的腐蚀速率、良好的力学性能,成为继镁合金与铁合金后的一种新型的可降解生物医用金属材料。近年来,研究者对锌合金的设计、加工制备以及降解机理进行了大量研究,但对其体内外生物相容性的研究尚不充分,仅评估了体外细... 详细信息

锌合金由于其适宜的腐蚀速率、良好的力学性能,成为继镁合金与铁合金后的一种新型的可降解生物医用金属材料。近年来,研究者对锌合金的设计、加工制备以及降解机理进行了大量研究,但对其体内外生物相容性的研究尚不充分,仅评估了体外细胞毒性、溶血、凝血,少数材料植入动物体内进行了组织相容性的表征。然而生物相容性涉及细胞、组织、血液、免疫等复杂的局部反应和全身反应,除了材料本身的物理化学性质,还受到材料与机体相互作用的影响。本文分析了可降解医用锌合金的化学成分和物相组成,阐明了对其进行生物学评价的方法,并结合锌合金生物相容性研究现状,阐述未来的研究方向。

关键词：锌合金生物相容性细胞毒性血液相容性

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可时效强化Mg-Sn基合金的研究进展

金属学报 2019年第10期55卷 1231-1242页

作者：石章智张敏黄雪飞刘雪峰张文征北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京科技大学现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 四川大学材料科学与工程学院成都610065 北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083 清华大学材料科学与工程学院先进材料教育部重点实验室北京100084

Mg-Sn基合金是可时效强化镁合金,主要析出相是Mg2Sn。Mg-Sn二元相图中富Mg端的共晶温度显著高于Mg-Al和Mg-Zn二元相图中富Mg端的共晶温度,与Mg-RE的相近,有望发展成为不含稀土的低成本耐热镁合金。本文系统总结了可时效强化Mg-Sn基合金... 详细信息

Mg-Sn基合金是可时效强化镁合金,主要析出相是Mg2Sn。Mg-Sn二元相图中富Mg端的共晶温度显著高于Mg-Al和Mg-Zn二元相图中富Mg端的共晶温度,与Mg-RE的相近,有望发展成为不含稀土的低成本耐热镁合金。本文系统总结了可时效强化Mg-Sn基合金的研究进展,澄清了该类合金组织研究中的基本问题,梳理了合金化的发展脉络,全面且深入地分析了Mg/Mg2Sn固态相变系统的特征,并对Mg-Sn基合金未来的研究进行了展望。

关键词：镁合金时效强化合金设计固态相变

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MoSi_2基高温结构材料的研究进展

材料导报 2006年第F11期20卷 404-408页

作者：周宏明易丹青石章智中南大学材料学院长沙410083

介绍了MoSi2的物理、化学、力学性能特点,阐述了其应用领域,综述了MoSi2基高温结构材料在强韧化和制备方法等方面的研究进展,并展望了其发展趋势。

关键词： MoSi2 复合材料合金化复合化制备方法

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青教赛促进新工科“金课”建设的思考和实践

中国现代教育装备 2021年第19期 64-66页

作者：石章智北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

分析了高校青年教师教学基本功比赛(青教赛)评分细则与新工科“金课”评价标准之间的关系,发现青教赛评分细则为广大教师进行新工科“金课”建设提供了指南。虽然青教赛的现场教学仅有20分钟,但能对新工科“金课”建设产生较大的辐射带... 详细信息

分析了高校青年教师教学基本功比赛(青教赛)评分细则与新工科“金课”评价标准之间的关系,发现青教赛评分细则为广大教师进行新工科“金课”建设提供了指南。虽然青教赛的现场教学仅有20分钟,但能对新工科“金课”建设产生较大的辐射带动作用,不仅能促进参赛教师提高授课课程的含金量,还能为全校教师建设“金课”提供参考和帮助。广大青年教师应积极参加青教赛,借此构筑新工科“金课”建设的高起点。

关键词：青教赛新工科 “金课” 青年教师教学设计

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科研方法实践导论课程思政教学设计

中国冶金教育 2020年第5期25卷 102-105页

作者：石章智北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

分析将思政元素与科学素质公选课科研方法实践导论的专业教学内容融合的方法,提出贯通课程全程的多维度立体思政教学设计方案,形成课程思政典型教学案例,达到溢出课堂的长效全程课程思政效果。将立德树人与科学素质培养紧密融合,为科学... 详细信息

分析将思政元素与科学素质公选课科研方法实践导论的专业教学内容融合的方法,提出贯通课程全程的多维度立体思政教学设计方案,形成课程思政典型教学案例,达到溢出课堂的长效全程课程思政效果。将立德树人与科学素质培养紧密融合,为科学素质类课程的课程思政教学设计提供思路和参考。

关键词：科学素质教学设计课程思政三全育人立德树人

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不同镁合金沉淀相晶体学形貌的规律

不同镁合金沉淀相晶体学形貌的规律