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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陶鑫 田东雪 梁善庆 李善明 彭立民 傅峰
【目的】微波膨化木基金属复合材料（PWMC）是一种密度适中、高导热、富有装饰性的新型金属木材料。为其未来在室内装饰、家居木制品等领域的高附加值应用提供技术支撑，开展了涂饰性能与耐光老化性的研究。【方法】使用水性聚氨酯清漆涂饰PWMC，研究涂饰工艺对表面色度学参数和光泽度的影响，探讨砂纸目数与表面粗糙度间的关系。在紫外光老化条件下，研究光老化处理前后PWMC的色度学参数和光泽度变化，分析木材区域及表面聚氨酯涂层的光降解机理。【结果】透明涂饰对PWMC发挥着保护与装饰的双重作用。三底两面透明涂饰处理后PWMC整体、木材和金属区域的总色差值分别为10.26、9.07和3.22，木材区域颜色变幅大于金属区域。涂饰后金属与木材两区域间的光泽度差异值由17.7降至2.3，表明涂饰处理能够有效降低光泽度差异。砂纸目数为240目时，PWMC各区域具有相近的粗糙度参数，差异值较小，表面平整且均一，此时漆膜附着力最佳（0级）。720 h光照下PWMC木材区域偏绿黄变化，木材与金属区域明度值增加；涂饰后木材与金属两区域的色度学参数变化幅度与失光率更低，证实了水性聚氨酯清漆对PWMC耐光性的提升作用。红外光谱与X射线光电子能谱显示PWMC木材区域与聚氨酯涂层中碳的氧化态升高，说明紫外光老化条件下发生了氧化降解。【结论】本研究探明了微波膨化木基金属复合材料的涂饰性能与耐光性，为微波膨化木增值利用提供了理论和技术依据。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
柴媛 陶鑫 梁善庆 傅峰
【目的】以高能微波处理后的木材增值利用为研究目标,制备填缝型微波膨化木基金属复合材料(WMC),为微波处理人工林实木增值利用提供参考。【方法】采用抽真空浸渍方法,以锡铋低熔点合金和辐射松微波膨化木为原料,制备填缝型WMC,通过扫描电镜、能谱分析、计算机层析成像、动态热机械分析、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、红外光谱等测试技术,表征和分析WMC的微观形貌、热稳定性、表面接触角等性能。【结果】锡铋合金填充在微波膨化木的缝隙处,与木材形成"机械互锁"方式的啮合结构,使其在缝隙处紧密结合,提高了界面结合强度。WMC中锡和铋的质量分数分别为25.97%和31.13%,计算机层析扫描图像重构了锡铋合金在WMC中的空间分布位置,实现了WMC可视化的三维渲染,展示了其独特的纹理。WMC与基材相比具有更高的贮存模量、损耗模量和残炭量,热稳定性得到提高。WMC未出现新的酯类、醚类等官能团特征峰,晶体结构未受到破坏,结晶度呈现上升趋势,由基材的25.9%增加至38.6%。60 s时接触角比基材提高了172%,疏水性显著提高。【结论】本研究制备了填缝型微波膨化木基金属复合材料,观察与模拟了锡铋合金在微波膨化木中的分布,表征了其热稳定性与表面接触角等性能,为基于高能微波处理木材研制新型木质产品提供了新思路。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
柴媛 傅峰 梁善庆
为弥补木材固有的缺陷,改变木材物理、力学、化学性质和构造特征,对木材功能改性的研究从未间断过,从最初的木材塑合技术、浸渍技术、乙酰化技术、热处理技术、压缩和弯曲技术、漂白和染色技术等,到现在较为先进的微波处理技术,均极大地推动了木材科学的发展。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,新型木基复合材料也应运而生,如木基金属功能复合材料,其赋予木材新的电磁屏蔽、导热和导电等功能。根据木基金属复合材料的功能特性,可将其分为3类:电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材。电磁屏蔽木材主要用于有射线辐射空间的地板、棚板、壁板等,其制备方法主要有化学镀金属和胶合金属两种,化学镀金属是通过化学的方法使木材表面金属化,胶合金属是通过胶黏剂将金属材料与木材相结合,这两种方法均能提高木材的电磁屏蔽效能,可以减少电磁辐射对人体的伤害。金属化木材是将低熔点合金以熔融状态浸透到木材细胞中并冷却固化后形成的复合材料,熔融状态的金属以木材导管为载体,使复合材料的压缩强度、硬度、导热性、导电性、耐磨性、冲击韧性等大幅度提高,可作导热木材用于地热采暖领域。浸透型磁性木材是在一定的压力下使磁流体浸透到木材内,从而制得带有磁性的木材,可用在磁记录、记忆、电磁转换、屏蔽、防护、医疗和生物技术、分离纯化等诸多领域。目前,木基金属功能复合材料的研究主要集中在木材表面化学镀上,此种制备方法金属只能覆盖在木材表面,而不能浸透到木材内部。金属化木材可以使金属浸透到木材中,但现有研究所用的基材没有经过处理,金属的渗透性不高,如何改善基材,最大限度发挥金属化木材的优异性能,进一步推动木基金属功能复合材料的应用范围,将是下一步研究的重点。本文对3种不同功能复合材料(电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材)的研究现状进行概述,同时提出木基金属功能复合材料现有研究中的不足,并展望金属化木材在更多领域的应用和发展前景。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
胡晗 吴章康 王云 关成 黄伟
木塑复合材料的老化性能直接关系其使用寿命和适用范围。使用稻壳、橡胶木锯末和橡胶籽壳分别与回收聚乙烯混合制备木塑复合材料。通过色差分析、红外光谱分析和差示扫描量热法(DSC),研究了3种木塑复合材料经紫外荧光老化后表面颜色、化学成分及结晶度的变化。结果表明,经2 000 h紫外荧光辐照后,处理B(锯末)ΔL和ΔE值为35和30,处理A(稻壳)为40和37,处理C(橡胶籽壳)为45和43;3种材料表面羰基浓度增大,表面氧化程度加深;紫外荧光辐照1 000 h后,处理B(锯末)结晶度由59.21上升到88.44,增加了49.37%;处理A(稻壳)结晶度由63.53上升到94.00,增加了47.96%...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王正 张桂兰 高黎 常亮
为了研究在降低木基复合材料密度的同时而不降低材料的力学性能,该文利用聚合物发泡技术与人造板工艺技术相结合的技术路线开展木基发泡复合材料的制备及研究.利用扫描电镜对复合材料的微观构造进行了分析;同时,以静曲强度、弹性模量、冲击强度和2 h吸水厚度膨胀率作为主要指标对发泡复合材料的性能进行评价,考察发泡对材料性能的影响.结果表明:①木基发泡复合材料内部纤维交织疏松,纤维间主要通过泡孔连接增强,泡孔增加了纤维之间的相互作用,从而使材料强度增加,且纤维间距较大处填充有泡孔结构体.②胶粘剂与发泡剂总含量在20%时,静曲强度、弹性模量和冲击强度最好,2 h吸水厚度膨胀率却较大;热压温度在120℃效果最好,...
关键词：
发泡 木基复合材料 微观构造 性能
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
郝骞 王艺达 葛颖 周静 刘镇波
【目的】传统实木乐器音板的选材和用材都十分严格，然而当下我国优质木材资源紧缺，资源需求压力较大，开发可用作乐器音板的复合材料是缓解木材需求压力的有效途径。【方法】试验制备了双层、5层桦木单板分别与金属铜网复合的两种厚度复合材料。在分析复合材料尺寸稳定性的基础上，利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪测试其声学振动性能，研究桦木单板铺装方向、金属铜网添加位置与添加层数对声学振动性能的影响，并采用综合评分法比较了复合材料与西加云杉的声学性能。【结果】加入金属网后制备的双层、5层桦木单板复合材料的抗湿胀系数最高分别为80.00%与88.09%，胶合界面的增加提升了复合材料的抗湿胀系数。桦木单板铺装方向影响复合材料的E_L/E_R值，以单板纹理平行铺装的双层单板复合材料E_L/E_R值为29.09，以单板纹理交错铺装的双层单板复合材料E_L/E_R值为0.99。加入2层金属铜网的5层复合材料，具有接近西加云杉的振动效率品质和更为优秀的音色，其抗湿涨系数平均值达到87.61%、纵向比动弹性模量达到20.20 GPa、声辐射品质常数达到6.13 m/(Pa·s~3)、声阻抗为3.29 Pa·s/m、E/G值达到29.63。【结论】通过与西加云杉木材的比较表明，复合材料的声学振动性能基本能达到一般乐器的要求，并且具有良好的尺寸稳定性，是传统实木音板的良好替代材料。
[期刊] 林业科学
[作者]
王伟宏 王清文 宋永明
对木塑复合材料(WPC)在耐紫外线老化性能、耐潮湿及冰冻性能和耐真菌腐蚀性能方面的研究成果进行介绍,希望有助于正确评价和使用木塑复合材料,同时为新产品开发提供借鉴。WPC在紫外线作用下产生褪色现象,力学性能降低,而且喷水与紫外光的共同作用会加剧破坏程度;木粉含量高、颗粒大的WPC更易遭受真菌腐朽威胁,目前已研制出硼酸锌等多种专用防腐剂;WPC吸水速度慢,但绝大部分集中在表层,吸水与冻融循环都会降低力学性能。不同方式生产的WPC其性能有所差异。目前,对老化降解的机理问题仅进行了初步解释。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
肖瑞崇
竹木电热复合材料是以竹质材料为面材,木质材料为基材,碳纤维纸为发热层,通过胶黏剂热压制备的一种新型功能性材料。碳纤维纸作为发热材料时,电热转换效率可高达97%,辐射出的远红外线对人体有一定保健作用,可制备地热地板、发热墙板等产品,具有清洁节能、成本低且易安装、升温快速、采暖舒适性能好等特点。实际应用过程中,竹木电热复合材料在电热环境下易发生变色、翘曲变形、强度降低等现象,这对竹木电热复合地板的稳定性和安全性提出了更高的要求。因此,研究长期通电过程中竹木电热复合材料的电热性能和物理力学性能,掌握其老化规律,
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈超 袁光明
先对纳米SiO2进行改性分散,得到稳定的悬浮液,利用双真空法,直接浸渍杉木,先采用单因素实验的方法来筛选较为优化的实验参数,再通过正交法进一步确定优化实验参数。实验表明:当真空度为0.095MPa,保真空时间为100 min,杉木含水率10%,浸渍次数为2次时,杉木增重率最大,达5.1%,耐磨性能提高20.63%。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
任丹
与木材、竹材等实体天然材料相比,木塑复合材料(WPC)的耐候性能相对优异,但在温度和湿度较高的地区,WPC的老化现象也非常严重。WPC耐候性能的优劣对其广泛应用起着重要作用。竹塑复合材料(BPC)以竹材碎料为增强相或填料,是WPC的重要组成部分。本文以BPC为研究对象,系统研究抗氧化剂的组合、配比及含量对BPC抗热氧老化及其他物理力学性能的影响;采用喷雾施加技术将稳定的TiO_2溶胶负载到竹粉或者聚丙烯(PP)表面,重点研究施加工艺和纳米TiO_2添加量对BPC氙灯加速老化和自然老化性能的影响。作为对比试
[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]
王海刚 宋永明 王清文 张征明
采用一步法连续挤出技术将杨木针状纤维与高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融复合制备木塑复合材料(NF-WPC)。用正交试验法分析纤维尺寸、纤维添加量、偶联剂含量和润滑剂含量4个因子对NF-WPC力学性能影响的显著性;用扫描电子显微镜观察分析NF-WPC中木纤维与HDPE的界面结合状况;提出优化的工艺配方并与相同木材含量的木粉/HDPE复合材料进行对比研究。结果表明:针状木纤维的含量对NF-WPC冲击强度影响显著,对弯曲性能和拉伸性能的影响高度显著;偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)的添加量对NF-WPC的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度影响显著;在本文的试验范围内,木纤维尺寸和润滑剂石蜡的含量对N...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
俞友明 王聪 蔡智勇 卢克阳
将铝合金薄板和定向刨花板(OSB)以层叠方式复合得到新型铝-木复合材料(WAC),对不同组坯的铝-木复合材料抗弯性能进行研究,通过三点弯曲加载试验得到铝-木复合材料弯曲破坏形式和抗弯弹性模量,运用经典层合理论建立抗弯弹性模量预测模型,并进行验证。结果表明:将铝合金薄板叠加在最外层的铝-木复合材料结构荷载能力有很大提高,并且纵向弹性模量(MOE)提高了156.55%,横向弹性模量提高了192.79%。考虑胶层影响,在经典层合模型的基础上对铝-木复合材料的弹性模量进行预测,所得预测值和试验值之间相对误差在10
[期刊] 林业科学
[作者]
郭洪武 王金林 李春生
以涂饰与未涂饰的杨木和樟子松单板为试材,利用氙光衰减仪进行光辐射试验,分析其光变色规律及影响因子,并进行耐光性能评价。结果表明:涂饰与未涂饰的单板受光辐射易发生变色,主要表现为明度指数L*降低,色度指数a*和b*上升,其中涂饰与未涂饰的樟子松单板的色度指数b*变化明显;涂饰水性双组分聚氨酯清漆单板的总色差值明显大于涂饰水性丙烯酸清漆单板,涂饰樟子松单板的总色差值大于涂饰的杨木单板;涂料种类和单板树种对涂饰单板的光变色均有一定的影响,但涂料种类影响较明显;涂饰与未涂饰水性双组分聚氨酯清漆的单板总色差值差异不明显,涂饰水性丙烯酸清漆单板的总色差值小于未涂饰的单板。
关键词：
涂料涂饰 杨木单板 樟子松单板 光变色
[期刊] 林业科学
[作者]
鲍甫成 张双保 赵立 高黎 陈勇平
采用迁移施加BZ - 2号表面处理剂方法对三倍体毛白杨木材玻璃纤维复合材料性能改善进行研究 ,结果表明 :施加表面处理剂BZ - 2号 0～ 2 % ,不仅可以改善复合材料的物理力学性能 ,而且还使其耐老化性能得到了提高。
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