“高分子物理”及“高分子物理实验”2门精品课程的建设

"高分子物理"(在中国科学技术大学叫"高聚物的结构与性能")和"高分子物理实验"课是该校高分子科学与工程系本科生的必修课。为了讲好和全面建设这两门课,作者倡导并积极开展教学研究,发表39篇教学研究论文,作者把这些研究心得和成果及时引入教学中,先后编写和出版了十几本教材及教学参考书,教学质量不断提高,并逐步形成了有鲜明特色的教学,在国内高校产生了很好的影响。通过多方面的建设,2005年"高聚物的结构与性能"被评为国家级精品课程,2006年"高分子物理实验"被评为安徽省精品课程。     

试论高聚物结构与性能关系的三个层次

高分子物理的基本任务之一就是探求高聚物的结构与性能,揭示结构与性能之间的内在联系及其基本规律。高聚物结构与性能的关系应该包含3个层次:通过分子运动联系的"分子结构与材料性能"关系、通过产品设计联系的"凝聚态结构与制品性能"关系和通过凝聚态物理知识联系的"电子态结构与材料功能"关系。传统教材上仅讲授"结构与性能关系",有相当的局限性,需要在研究生阶段补充有关"凝聚态结构与制品性能"关系和"电子态结构与材料功能"关系的课程。     

油酸钾对不同温度下阳离子瓜儿胶水溶液流变行为影响

实验测定了阳离子瓜儿胶水溶液的流变行为,讨论了油酸钾对其流变行为的影响．稳态剪切实验结果表明,加入油酸钾后,瓜儿胶溶液的零切黏度增加了近三个数量级,出现类似凝胶的性质．动态剪切实验结果表明,瓜儿胶溶液表观模量则随着油酸钾浓度的增加而增加,储存模量和损失模量对应的剪切模量随着油酸钾浓度的增加而减小．事实上,随着油酸钾浓度的增加,高分子交联在一起的聚集体数量逐渐减小,强度逐渐增加．温度的影响刚好相反,随着温度的升高,聚集体的数量逐渐增加,强度逐渐减小．     

DNA在熵受限管道中穿越过程的计算机模拟

利用Metropolis Monte-Carlo动力学方法结合键长涨落算法，模拟了单链DNA分子在电场作用下穿越熵受限管道的动力学过程.结果表明，DNA分子穿越管道时将经历无规迁移、受限迁移及快速迁移等几个显著不同的阶段.平均迁移率随外场增加而增大并最终达到饱和值μ0，受限时间的对数与所加场强的倒数之间基本满足线性关系.模拟结果不仅与文献所给的实验结果基本一致，而且还可以提供实验不能直接观察到的DNA分子较为详细的穿越过程.     

表面张力对PEO稀溶液粘度行为的影响

测定了不同分子量聚氧化乙烯 (PEO)在水和苯溶剂中的粘度 ,发现在低浓度区PEO水溶液的比浓粘度出现负偏离 ,PEO苯溶液比浓粘度与浓度之间依旧满足线性关系 .表面张力测定结果表明 ,PEO分子显著降低了水的表面张力 ,而苯的表面张力则不受影响 .PEO水溶液和纯溶剂水表面张力的不同干扰了高分子溶液和溶剂在粘度计中流过时间的测量 ,导致低浓度区PEO水溶液比浓粘度出现负偏离 .利用PEO水溶液和水表面张力测定结果 ,结合乌式粘度计的几何尺寸 ,定量分析了PEO水溶液和纯溶剂水表面张力的差异对粘度测量结果的影响 ,计算结果与实验结果基本相符 .如果用PEO水溶液流过时间对浓度作图的外推值t0 计算相对粘度 ,可以完全消除PEO水溶液和水表面张力差异对粘度测量的影响     

阶梯电极离子阱质量分析器的结构与性能

本研究从理论上优化了一种新型结构的线型离子阱质量分析器-阶梯电极离子阱质量分析器,它是由2对阶梯电极与1对端盖电极组成。与传统平板电极矩形离子阱长阶梯电极离子阱相比,具有调节电场分布的优点,同时在几何结构设计上更接近于双曲面电极结构,但比双曲面电极更容易加工。通过改变阶梯电极结构的高度、宽度、场半径比例等几何参数,实现了对离子阱内部电场分布的优化,从而实现离子阱性能的优化。理论模拟研究结果表明,根据几何结构和电场分布优化获得的阶梯电极离子阱质量分析器(X0×Y0=9 mm×5 mm),可以在225 Da/ s 扫速下获得10150的质量分辨率。阶梯电极离子阱结构简单,分辨能力明显高于矩形离子阱。初步的实验结果表明,阶梯电极离子阱具有较好的串级质谱分析性能。     

高分子间相互作用的特点及意义

高分子间的相互作用与小分子间的相互作用有着显著的区别，导致高分子物质在凝聚态结构和诸多性能上明显地有别于小分子物质。本文就如下七个方面：特别强的高分子间相互作用、特殊的高聚物溶解过程、马克三角形原理、特征温度、特有的单链凝聚态、凝聚缠结和超分子体系来讨论高分子间相互作用的重要性及其对高聚物的结构和性能的影响。     

如何理解橡胶高弹性的特点

橡胶的物理力学性能是极其特殊的,它兼备了固体、液体和气体的某些性质.橡胶高弹性具有可逆弹性形变大、弹性模量(高弹模量)小、高弹模量随温度增加而增加和快速拉伸(绝热过程)橡胶会因放热而升温等特点,而最为特殊的是橡胶高弹性本质上是一种熵弹性.     

高分子稀溶液中偏离Huggins方程式的五种情况

在对高分子溶液的粘度研究中发现,在稀溶液中会出现五种偏离Huggins方程式的情况。本文就这五种情况作了较为详细的介绍,尤其就高分子－高分子和高分子－溶剂分子间的相互作用对二元体系（溶剂－聚合物）和三元体系（溶剂－聚合物A－聚合物B）粘度的影响进行了深入的讨论。     

高聚物黏弹性力学模型计算中容易被忽视的基本问题(Ⅱ)——有关Voigt-Kelvin模型和四元件模型的计算

以高分子物理教学中的几道典型习题及解析为例,阐述了在应用黏弹性力学模型模拟高聚物力学松弛现象时,不能忽视的一些基本问题.