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[期刊] 林业科学
[作者]
孙德林 刘文金 余先纯 孙德彬
用山毛榉薄木/酚醛树脂(PF)复合材料在常压下密闭隔氧烧结制备具有层状结构的木材陶瓷。用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对试件的结构和物相进行研究。SEM分析显示:木材陶瓷具有清晰的层状结构,保留了木材作为生物模板的天然特征。XRD的研究结果表明:提高烧结温度在改善木材陶瓷可石墨化程度的同时还能提高其纯度。烧结温度和树脂含量对层状木材陶瓷的力学性能和孔隙结构具有双重作用:抗弯强度在800℃之前迅速增加,在1200℃附近出现转折点;表观密度呈现出与此基本相同的现象;真密度随着烧结温度和树脂含量的增加而增加。层状木材陶瓷的断裂韧性为0.8～1.2MPa.m1/2,是采用常规方法制...
关键词：
木材陶瓷 层状结构 密闭烧结 特性表征
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭智兴 高林耿 李深厚 熊计 鲜广
本实验采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在300M超高强度钢表面制备了WC-17Co、WC-10Co-4Cr、Cr3C2-25NiCr等3种金属陶瓷涂层,并对涂层的微观组织、物理力学性能及摩擦磨损性能进行了研究。实验将粉末冶金、表面工程及摩擦学等方面的知识贯穿起来,可培养材料工程类专业学生的创新思维和综合运用知识进行科学研究的能力。
关键词：
超高强度钢 HVOF 金属陶瓷 涂层
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周蔚虹 喻云水
以呋喃树脂与木粉为原料制备了木陶瓷,利用热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)技术分别对木陶瓷的形成机理、微观结构与物相进行了表征。TGA结果表明,呋喃树脂的得炭率远高于木粉的得炭率。XRD结果表明,木陶瓷具有乱层石墨结构,提高炭化温度有利于提高木陶瓷中石墨结构的完善性与石墨微晶的生长。研究了炭化温度与呋喃树脂含量对木陶瓷的得炭率、尺寸收缩率与体积电阻率的影响。结果表明:随着炭化温度的升高,木陶瓷的得炭率与体积电阻率减小,尺寸收缩率增大;随着呋喃树脂含量的增大,木陶瓷的得炭率增大,体积电阻率与尺寸收缩率减小。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
秦建鲲 白天 邵亚丽 赵鑫 李帅 胡英成
【目的】多层透明木材是真空下层压的透明木材。在保持良好透过率的情况下,这种方法将会极大降低透明木材的各向异性。【方法】本研究选取了3种密度不同但较为常见的树种——0.21 g/cm~3的巴尔沙木、0.33 g/cm~3的泡桐木和0.49 g/cm~3的白椴木为模板制作透明木材,测试其透过率和拉伸性能。并采用层合多层薄木片的方法,制作了最大厚度达10 mm的透明木材。层合时采用同向层合和交错层合两种不同的层合方式,对比了相同厚度的单层木片与多层木片的透过率,以及横纹和顺纹方向的力学性能。【结果】树种不同,制备透明木材的工艺也不同。巴尔沙木密度最小,内部含有较多的孔隙,较易脱木质素和浸渍树脂。泡桐木中抽提成份较多,达8.9%,因此首先需要去除抽提物,打开闭塞的纹孔,提高渗透性。白椴木密度较大,脱木质素较困难,但拉伸性能最好。除了树种的影响外,厚度对透明木材的透过率影响也很大,木片越厚木质素越难去除,因此透过率也就越低。而采用层合的方法有效降低了去除木质素的难度。对比两种层合方式,同向层合制作的透明木材透过率与单层透明木片相似,而异向层合时透过率低于单层透明木片。但异向层合对消除透明木材横纹与顺纹方向的力学性能差异有明显的效果。【结论】本研究拓宽了制备透明木材树种的选择范围,并使制备高厚度低成本的透明木材成为可能。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周蔚虹 喻云水 洪宏 贾春华 邹栋英
在呋喃树脂中加入不同质量百分数的纳米γ-Fe_2O_3,然后与毛竹竹粉混合、压制成型、高温烧结制备出纳米α-Fe/木陶瓷复合材料。分别采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的物相组成与成分分布与进行了表征,并对其抗弯强度与导电性能进行了研究。结果表明:(1)复合材料中存在的主要晶体相有石墨、α-Fe与Fe_3C;(2)纳米α-Fe颗粒多数呈球形分散于木陶瓷基体中,当γ-Fe_2O_3添加量大于15%时,生成的α-Fe粒子发生了比较明显的团聚;(3)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的抗弯强度随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大先增加后减小,抗弯强度最大值为13.31 MPa;(4)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的导电性随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大而增强。
[期刊] 林业科学
[作者]
林冠烽 黄彪 陈学榕 廖益强 唐丽荣 曾巧玲
以木炭和黏土为原料,采用物理法制备炭陶复合吸附材料,讨论温度和保温时间对其吸附性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和全自动比表面积及孔径分析仪对其微观结构和孔径分布进行表征,提出原位活化的思路。结果表明:热处理过程中,木炭的收缩在木炭和陶土之间形成发达的孔隙;黏土在烧结之后并没堵塞活性炭的孔隙结构;块状炭陶的吸附性能比粉状的高;炭陶在制备过程中受原位活化作用。在较优的工艺条件下,炭陶复合吸附材料的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为127.5和543.6 mg·g-1。
关键词：
炭陶复合材料 孔径分布 原位活化 活性炭
[期刊] 林业科学
[作者]
张文标 李文珠 章卫钢 涂志龙
以竹炭粉、陶土为主要原料,经混合、成型、干燥和煅烧等工艺制得竹炭陶土复合材料(以下称竹炭陶),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱测试仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积测试仪等仪器,对竹炭陶的微晶构造、孔隙结构、吸附和红外辐射性能等进行表征。结果表明:竹炭微粒镶嵌在陶土基体中,保留原有以中孔为主的孔隙结构和类石墨化晶体结构,获得的竹炭陶具有较大的比表面积和中孔为主的孔隙结构,能有效地吸附甲醛、苯等有害气体。加入一定量的竹炭能提高竹炭陶的远红外发射率,其红外发射率均高于陶土和竹炭,结合红外吸收光谱谱图分析,竹炭陶具有高红外发射率的本质在于具有倍频...
关键词：
竹炭粉 陶土 复合材料 性能表征
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张新荔 吴义强 胡云楚 刘晓梅
聚乙烯醇(PVA)用于胶合板制造具有粘接强度高、胶膜性能好等特性,但其耐水性较差。利用淀粉和硼砂改性制得了具有高强度耐水性能好的胶合板用PVA/淀粉胶黏剂,研究了胶黏剂配方中PVA与淀粉的配比、氧化剂和交联剂用量等因素对PVA/淀粉胶黏剂胶合强度和耐水性能的影响规律。高强耐水PVA/淀粉木材胶黏剂的较佳配方是,淀粉、过硫酸铵、硼砂用量分别为PVA质量的40%、0.3%和0.2%～0.3%,双氧水用量占淀粉质量的4%～5%。该胶黏剂制备的杨木胶合板的开胶时间为24 h,胶合强度达到4.73 MPa,达到室内用Ⅱ类胶合板的性能标准。红外光谱、X射线衍射及热重分析的结果表明,PVA与淀粉之间形成了交...
[期刊] 林业科学
[作者]
田根林 余雁 张求慧 刘冬
以毛竹的炭化物为生物模板材料,采用溶胶-凝胶法对其浸渍一定量的二氧化硅溶胶,应用碳热还原反应制备竹基SiC陶瓷,并对其结构、化学组成和力学性能进行表征。结果表明,煅烧温度和时间决定了陶瓷的物相组成。煅烧温度1450℃、时间5h可使所有的二氧化硅凝胶与炭反应生成SiC。煅烧温度过低、煅烧时间过长或不足均有可能在材料内残留或产生一定量SiO2,在此条件下制备的生物陶瓷实际为SiC和大量自由炭组成的SiC/C复合陶瓷,其中SiC陶瓷主要分布在材料的表层区域;制备的竹基SiC/C复合生物陶瓷的顺纹抗压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量均随试样溶胶质量增加率的增高呈先上升后下降的趋势,溶胶质量增加率在10%左...
关键词：
竹子 溶胶-凝胶 SiC 生物陶瓷
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
崔贺帅
本研究根据C-Si反应机理从黄藤(Daemonorops margaritae(Hance)Beccari)材中制备SiC复相陶瓷。所制备的棕榈藤基Si C复相陶瓷(R-SiC)包含SiC、未反应的生物质炭和SiO_2,是一种具高附加值的藤基陶瓷,对拓宽棕榈藤材的应用领域具有重要意义。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线荧光光谱(XRF)、氮气物理吸附、场发射环境扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)以及X射线能谱分析(EDAX)等手段分析了不同制备方法、溶胶
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘冬 张求慧 余雁 田根林 程海涛
该文以炭化后的杉木为生物炭模板,通过真空加压法对其内部浸渍一定量的SiO2溶胶,然后在1 450℃高温、氩气保护下煅烧5 h制得含有纳微米棒的碳化硅生物陶瓷材料。使用场发射电镜观察样品的微观结构,发现其胞腔内有直径为100~500 nm、长度不一的竹节状纳微米棒长出。经X射线能谱分析及X射线衍射进一步确认,该纳微米棒的主要物质为碳化硅。同时发现样品的细胞壁上有微米级颗粒状未反应的SiO2存在。
关键词：
木炭 碳化硅 生物陶瓷
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
杜春贵 魏金光 金春德 李任 王海燕
以精刨竹碎料和酚醛树脂为原料，采用高温真空炭化烧结工艺制备了竹材陶瓷，研究了烧结工艺对竹材陶瓷性能、物相组成和微观结构等的影响。结果表明：１烧结温度对竹材陶瓷的尺寸收缩率有较大影响，当烧结温度为６００～１ ２００℃时，竹材陶瓷的尺寸收缩率大于２０％范围内；２竹材陶瓷的密度减少率在６００～１ ０００℃范围内，随着烧结温度的升高逐渐降低，在１ ０００～１ ２００℃范围内，随着烧结温度的升高逐渐增加；３随着烧结温度的升高，竹材陶瓷的炭得率降低、静曲强度和弹性模量升高、石墨化程度逐渐增强；４酚醛树脂经高温炭化后形成的硬质玻璃碳对竹材细胞起填充、强化作用；５竹材陶瓷的较佳烧结温度范围为８００～１ ０００．．．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
2018年获批国家虚拟仿真实验项目项目特色活性炭陶瓷复合材料的制备及测试虚拟仿真实验室跨学科综合型、研究型实验的典型代表。项目由科研获奖项目转化而来,实施过程强调以学生为主体,人机交互、虚实结合实验目的本实验旨在使学生熟悉活性炭陶瓷复合材料的成型、制备、表征、测试等相关原理及操作,使学生受到全方位、系统性、综合性的训练,培养学生的动手能力和创新能力,训练学生进行新型材料工艺控制、改进、革新、新产品研究和技术开发,培养学生创新意识。1.掌握活性炭陶瓷复合材料的成型、制备流程和工艺参数确定;
关键词：
陶瓷复合材料 活性炭 仿真实验
[期刊] 林业科学
[作者]
谢成 刘志明 吴鹏 王海英 孟围
以木材为骨架,聚乙二醇-10000为相变基元,通过木材的毛细管吸收效应,物理吸附聚乙二醇-10000,制备聚乙二醇木材复合相变储能材料。通过傅里叶变换红外(FTIR)谱图分析官能团,扫描电子显微镜(SEM)分析微观形貌,X射线衍射(XRD)分析结晶度,可知木材与聚乙二醇能很好的相互结合,并且随着聚乙二醇-10000含量的增加,聚乙二醇木材复合相变储能材料结晶度逐渐增加;通过差示扫描量热(DSC)以及热重(TG)分析可知,聚乙二醇木材复合相变储能材料的相变焓先增加后减少,最大相变焓值为43.22J·g-1,热稳定性明显增加;聚乙二醇的无水乙醇溶液对木材渗透性的研究表明,木材吸附聚乙二醇主要为抛物...
[期刊] 林业科学
[作者]
张亚东 顾继友 郑志锋 黄元波
以大豆油为原料制备多元醇,代替传统的聚醚多元醇,合成木材用单组分室温湿固化型植物油基异氰酸酯胶黏剂。使用FTIR、TG和DTG对胶黏剂的结构和热稳定进行分析,讨论大豆油基多元醇的羟值、用量和NCO/OH比例对胶黏剂贮存期、胶接强度和热稳定性等性能的影响。结果表明:当羟值为69mgKOH·g-1、SOP/PEG摩尔比为20%、R=7、固含量为80%时,制备的异氰酸酯胶黏剂最终CPS达到21.06MPa,贮存期大于3个月,湿循环CPS达到12.04MPa,比PEG/PAPI体系提高26.01%,热稳定也有显著提高。
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