大学生科技成果推广项目-基于谷氨酸的双交联聚合物水凝胶的构筑及其机理解说.doc

项目编号：　　　　　　 大学生科技成果推广项目 申 报 书 项目名称：同位起楔楔横轧非对称轴类件心部质量控制技术研究 项目申报人： 魏伊伦 项目依托学科： 机械工程 学校名称： 宁波大学 申报日期： 2016年1月7日 项目类别：个人项目□ 团队项目■ 浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）实施办公室 制填写说明 一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。 二、格式要求：申报书中各项内容以Word文档格式填写，表格中的字体为小四号仿宋体，1.5倍行距；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。 三、申报书由所在学校领导审查、签署意见并加盖公章后，一式1份（原件），报送浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室。 一、项目简介 项 目 概 况 项目名称 基于谷氨酸的双交联聚合物水凝胶的构筑及其机理研究 项目性质 （√）基础研究 （）应用基础研究 项目来源 （）自主立题 （√）教师指导选题 起止时间 自 2015 年 1 月 至 2016 年 1 月 项目状况 1、√研发阶段 2、中试阶段 3、批量（规模）生产（选项打√） 申 请 人 姓名 倪敏杰 性 别 男 出生 年月 1994年12月 入学 年月 2013年9月 所在 院系 材化学院材料科学与工程 联系 电话 642307 电子 信箱 1432723000@ 项 目 组 主要成员 姓名 年龄 性 别 专业 具体分工 倪敏杰 20 男 材料科学与工程 协调项目分工，并负责材料制备和表征 周云逸 22 男 材料科学与工程 材料制备 赵益佳 20 男 工程技术 材料表征 项 目 指 导 教 师 姓名 陈重一 性 别 男 出生 年月 1986年7月 主要研究方向 基于聚多肽的仿生高强度水凝胶 近三年获奖成果：国家级__等奖___项，省部级__等奖___项 近三年科研经费_____30_____万元，年均____30_____万元 项 目 主 要 内 容 简 介 水凝胶在智能材料和生物医用材料研究中日益受到重视。然而，大部分传统的合成水凝胶相比于生物体内类水凝胶组织力学强度较弱且韧性不足，这些缺陷妨碍了其生物支承体系等领域的应用。本项目从仿生出发，提出一种利用类“分子弹簧”的α螺旋聚谷氨酸制备的具有高强度和韧性的聚合物交联水凝胶。本研究采用双交联网络的概念，结合NCA开环聚合法，以聚合物网络为基础，引入α螺旋聚谷氨酸作为第二交联点，利用聚多肽分子中多氢键的协同作用力，为聚合物水凝胶网络提供新型交联点，提高凝胶的强度和韧性。通过对聚谷氨酸的分子设计，实现其二级结构可调控，并调节交联点密度和比例实现凝胶力学性能最优化。考察聚谷氨酸在水凝胶中的多氢键体系，研究多氢键的相互作用，揭示聚谷氨酸二级结构对于凝胶力学性能的影响机制。项目研究成果对于制备高强度高韧性水凝胶材料具有重要意义，为聚多肽对于增强增韧复合水凝胶体系提供科学依据。 二、项目的研究目的及意义 1、申请项目的必要性、目的及意义 必要性 随着交通运输业的快速发展，各种轴类零件的需求量与日俱增，尤其是沿长度方向上非对称的大型轴类件，在铁路车辆用车轴和汽车用轴等行业有广泛的应用需求。楔横轧是一种轴类零件成形新工艺，是生产轴类件的最佳工艺之一，具有生产效率高、显著节材等优点[1]。楔横轧技术是最近几十年发展起来的一种轴类零件加工新工艺, 它是利用两个装在同向旋转轧辊上的楔形模具 , 使坯料产生连续局部变形, 最终轧制成楔形孔型的各种台阶轴。 该技术因具有高效、节材、节能等特点而广泛应用于各种带旋转体类零件的生产。 目的及意义 在楔横轧生产过程中，轧件产生的缺陷主要有成形缺陷、表面缺陷和内部缺陷，成形缺陷主要是由于轧件打滑；表面缺陷主要表现为折叠、缩颈及螺旋线压痕；内部缺陷是中心材料受到破坏，轻微为材料疏松；严重为材料的开裂[2]。热塑性加工本身存在复杂性，特别是轧件内部空心缺陷产生的原因。如果模具设计参数和变形条件不适当，都有可能让轧件心部产生疏松或开裂，但是轴类件要承受较大的载荷，有着较高的要求，不允许材料疏松的存在。 2、项目的背景、主要内容、技术水平及应用范围 背景 早在19世纪, 人们就开始探讨用楔横轧的方法生产