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[期刊] 林业科学  [作者] 杨忠  张毛毛  刘亚娜  吕斌  孙学东  
木材表面的涂层在光照、水分和氧气作用下易发生分解,导致涂层失效,丧失其装饰和保护功能。判断木材涂层是否失效,分析木材涂层失效的形式、程度、机制以及预防和早期检测木材涂层失效,已经成为木材与涂料科学家们关注的热点。目前,国外已经有了较多关于木材涂层失效的研究,而我国对木材涂层失效形式、机制及预防方面的研究甚少。本文重点对近几十年来国内外有关木材涂层失效的形式、机制及分析方法的研究进行了综述,旨在为我国木材涂层失效的快速评估、有效预防与延缓以及户外木材专用涂料的研发和评价提供科学依据。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 张龙飞  海日汗  王思群  陈志林  王雅梅  
【目的】为提高二氧化钛(TiO_2)光催化剂净化甲醛气体污染物的能力,利用具有优异光吸收性能和电子转移能力的碳量子点(CDs)掺杂改性TiO_2,可大幅度提高TiO_2光催化性能。【方法】采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对亲水性纳米TiO_2进行表面改性,并将禾本植物柳枝稷合成的CDs负载于TiO_2制备了TiO_2-CDs复合光催化木材功能涂层。借助高分辨透射电子显微镜、红外光谱、热重分析、紫外可见光光谱、荧光光谱等表征手段对CDs及其负载TiO_2复合光催化剂进行表征,并以甲醛气体作为模拟污染物进行光催化降解实验。【结果】合成的CDs粒径尺寸为3~6 nm,表现为较好的石墨相结构,且CDs光致发光具有一定的激发依赖性。CDs功能化TiO_2复合材料不仅在紫外光区域有较强的吸收,而且在400~500 nm波长范围内具有更宽的吸收带,CDs负载TiO_2光催化涂层分别在紫外光源与紫外结合可见光源条件下对甲醛气体的净化效率达到68.26%和81.63%,较未改性的TiO_2木材涂层提高了35.55%和38.71%,同时TiO_2-CDs木材涂层可显著降低木材表面润湿性,其表面水接触角为96.4°,较对照组木材(62.5°)提升了54.24%。表面涂饰对木材表观颜色影响较小,TiO_2-CDs净醛功能化木材的表面亮度较对照组木材轻微降低了5.22%,表面色差较对照组为11.03。此外,TiO_2-CDs木材涂层具有优良的可重复使用性能,相比第一次循环,7次循环后试样对甲醛气体的降解效率仅分别下降了3.54%和2.56%。【结论】CDs掺杂功能化可拓宽TiO_2光催化剂在可见光区域净化甲醛气体污染物的能力,同时改善木材表面润湿性,且对木材表观颜色影响较小,对于开发具有净化室内甲醛气体污染物功能的木质材料意义重大。
[期刊] 中国林业科学研究院  [作者] 屠坤坤  
木材表面构建超疏水涂层,可以有效抵御水分特别是液态水对木材的侵入,从而避免木材因吸水而产生的变形开裂、生物降解等问题。但超疏水表面精细的微/纳米粗糙结构比较脆弱,且与木材表面较难通过化学键紧密连接,极大限制了超疏水木材的实际应用。因而,制备具有高机械耐磨性和耐久性的超疏水涂层是超疏水木材研究需要解决的关键问题。本研究基于“荷叶效应”,以环境友好、性质稳定的纳米二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(Ti O2)为无机填料,以具有粘结作用的透明聚合物为有机基质,采用有机-无机杂化的方法,在木材表面构建有机/无机复合
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 张龙飞  海日汗  王思群  陈志林  王雅梅  
【目的】为提高二氧化钛(TiO_2)光催化剂净化甲醛气体污染物的能力,利用具有优异光吸收性能和电子转移能力的碳量子点(CDs)掺杂改性TiO_2,可大幅度提高TiO_2光催化性能。【方法】采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对亲水性纳米TiO_2进行表面改性,并将禾本植物柳枝稷合成的CDs负载于TiO_2制备了TiO_2-CDs复合光催化木材功能涂层。借助高分辨透射电子显微镜、红外光谱、热重分析、紫外可见光光谱、荧光光谱等表征手段对CDs及其负载TiO_2复合光催化剂进行表征,并以甲醛气体作为模拟污染物进行光催化降解实验。【结果】合成的CDs粒径尺寸约3~6 nm,表现为较好的石墨相结构,且CDs光致发光具有一定的激发依赖性。CDs功能化TiO_2复合材料不仅在紫外光区域有较强的吸收,而且在400~500 nm波长范围内具有更宽的吸收带,CDs负载TiO_2光催化涂层分别在紫外光源与紫外结合可见光源条件下对甲醛气体的净化效率达到68.26%和81.63%,较未改性的TiO_2木材涂层提高了35.55%和38.71%,同时TiO_2-CDs木材涂层可显著降低木材表面润湿性,其表面水接触角为96.4°,较对照组木材(62.5°)提升了54.24%。表面涂饰对木材表观颜色影响较小,TiO_2-CDs净醛功能化木材的表面亮度较对照组木材轻微降低了5.22%,表面色差较对照组为11.03。此外,TiO_2-CDs木材涂层具有优良的可重复使用性能,相比第一次循环,7次循环后试样对甲醛气体的降解效率仅分别下降了3.54%和2.56%。【结论】CDs掺杂功能化可拓宽TiO_2光催化剂在可见光区域净化甲醛气体污染物的能力,同时改善木材表面润湿性,且对木材表观颜色影响较小,对于开发具有净化室内甲醛气体污染物功能的木质材料意义重大。
[期刊] 林业科学  [作者] 杨忠  江泽慧  费本华  
木材容易受到各种微生物的侵袭,真菌腐朽是导致木材破坏最严重的一种方式,即使是在木材质量损失率很小的腐朽初期,真菌也可以迅速引起木材结构的破坏,导致木材强度的急剧降低。生物培养和显微镜观察被认为是目前唯一权威的用来检测和评估木材初期腐朽的方法,但这些方法很难对木材的初期腐朽进行快速、准确地评估。因此,寻找一种迅速、准确地检测和评估木材初期腐朽的方法倍受人们的关注。有关初期腐朽及其检测与评估的研究在国外已有大量报道,而在我国却极为少见。本文综述了近几十年国内外有关木材初期腐朽及其检测与评估的研究,旨在增强人们对木材初期腐朽危害的认识,并呼吁有关部门重视相关研究在我国的发展。
[期刊] 浙江林学院学报  [作者] 汪杭军  张广群  祁亨年  李文珠  
介绍了人工知识、对分检索和穿孔卡片检索等3种传统木材识别方法和数据库检索识别方法。指出基于计算机视觉的木材识别方法的优点,它将成为木材识别的一种趋势。根据识别过程将该方法按照给定木材的类型、识别的特征和分类器等3种方式进行分类,并给出了每种类型详细的分类和当前研究的进展。最后,对今后木材识别研究在语义特征提取、语义特征与纹理特征的结合、树种指纹挖掘、无切片识别和设备研制等5个方面提出了自己的看法。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 邱豪楠   刘威   唐悦   王胡军   郑靖  
仿生超滑涂层因具有优异的拒液性、自愈性和高压稳定性,在防污、抗黏附和防结冰等应用领域受到广泛关注。将润滑油注入多孔基体获得的注液超滑涂层或在光滑平面接枝润滑分子获得的类液体超滑涂层均可获得上述优异性能。然而,超滑涂层面临润滑层易损耗、机械稳定性不足等问题,在实际应用中仍存在一定局限性。该文在总结注液超滑表面仿生设计原理的基础上,详细介绍了注液超滑涂层和类液体超滑涂层的特点与研究进展,并指出当前面临的问题。此外,从高可靠性、长寿命超滑涂层的优化设计制造角度,评述了超滑涂层的发展趋势。
[期刊] 林业科学  [作者] 郭晓磊  何继龙  庆振华  卫宏  曹平祥  
【目的】分析软硬涂层刀具材料与木质复合材料的摩擦特性,为涂层硬质合金木工刀具的磨损及切削性能研究提供实践指导。【方法】测试Ti N硬涂层硬质合金、MoS_2软涂层硬质合金和未涂层硬质合金与木质复合材料的摩擦系数及磨损前后的粗糙度变化,研究涂层刀具材料与木质复合材料的摩擦特性。【结果】MoS_2软涂层硬质合金与中密度纤维板(MDF)、刨花板(PB)和木粉/PE复合材料(WFPEC)的摩擦系数明显低于未涂层硬质合金和Ti N硬涂层硬质合金,且Ti N硬涂层硬质合金低于未涂层硬质合金;PB与未涂层硬质合金、Ti
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 王群  张恒洋  卢松涛  李杨  吴晓宏  
设计了一个融入科研课题内容的综合性实验项目——纳米ZnO复合金属有机框架(MOFs)涂层材料及其辐射制冷性能研究实验,并完善了考核评价方式。该实验涉及化学、材料、能源和环境等学科知识,从分子、原子视角设计制备多孔材料,并应用于辐射制冷工程实践,使学生了解自牺牲模板和涂层的制备方法及传热知识,掌握相关测试仪器的结构、原理及操作方法,有助于培养学生多学科跨界融合创新思维和创新实践能力。
[期刊] 林业科学  [作者] 曹平祥  华毓坤  周之江  
本文主要研究刀具材料、试验环境对金刚石涂层刀片耐磨性的影响 ,探讨刀片的耐磨性和耐腐蚀性。试验发现金刚石涂层提高了刀片耐磨性 2 0 %~ 4 5% ,金刚石薄膜均有不同程度的剥落 ,限制了涂层刀片的耐磨性。试验表明屑末溶液和醋酸、盐酸混合溶液不腐蚀金刚石薄膜 ,但腐蚀基体材料。金刚石薄膜磨耗机理是“磨损变形—裂纹—磨屑形成”。高速钢刀片以磨料磨损为主 ,腐蚀磨损为辅。粘结剂 (钴元素 )丧失是硬质合金刀片磨损的根本原因 ,一旦残余粘结力不足以抵抗磨擦所产生的剪切力 ,碳化钨颗粒就会因疲劳而脱落
[期刊] 林业科学  [作者] 黄彪  吴新华  卓方银  周茂福  王正旺  
对表面涂层活性炭的制造工艺及配方和产品性能参数进行了研究,通过正交试验找出了较佳配方:表面涂层剂19份,水70份,稳定剂7份,粘结剂12份。由较佳配方所研制的表面涂层炭若原料炭的碘值为680.6mg/g,吸苯率为17.7%,则制得的表面涂层炭性能为:碘值652.3mg/g,吸苯率17.9%,炭粉减少率98.8%;若原料炭的碘值为1020.3mg/g,吸苯率为32.2%,则制得的涂层炭性能为碘值981.lmg/g,吸苯率30.8%,炭粉减少率98.56%。本表面涂层技术工艺简单,易于操作,不影响炭的吸附性能,且成品炭表面光滑,触手后不变黑,不易磨损,性能稳定,因此扩大了活性炭使用性能及应用范围。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 郭伟成   廖元太   张洪玉  
随着医学技术进步,对医用材料在生物相容性和功能性方面的要求也日益提高。作为一种新型表面修饰技术,润滑水凝胶涂层近年来受到广泛关注。该文旨在从水凝胶润滑原理、水凝胶润滑改性方式和水凝胶涂层的修饰方法3方面综述润滑水凝胶涂层的相关研究。首先,从关节软骨的润滑机理出发,引出水凝胶润滑原理相关研究;其次,基于已有润滑理论,介绍了几类典型的水凝胶润滑改性方式,并详细阐述了现有几种水凝胶涂层的修饰方法,为设计水凝胶涂层提供参考;最后,对润滑水凝胶涂层的研究进行总结与展望。
[期刊] 开放教育研究  [作者] 江波  杜影  顾美俊  
智能化是数字教材发展的必然趋势。本研究首先辨析了智能教材与数字教材、电子书包、智能导学系统的区别和联系,界定了智能教材的概念;其次,将智能教材发展分为三个阶段,即以智能链接为特征的初级阶段、以人机交互为特征的中级阶段、以自适应为特征的高级阶段,并整理了国外典型的智能教材开发平台;再次,从领域模型、学生模型、教学模型等维度综述了智能教材的建模技术,发现自动化的领域模型、全维度的学生模型和人机协同的教学模型是智能教材关键技术的发展趋势,指出已有应用实践表明,智能教材的使用对于多项学习指标有正向促进作用。文章最后得出智能教材的三个特征,即深度交互、学习画像和自适应,并从智能教材接受度、资源开发、政策制定和开发技术等角度分析了智能教材的研发及应用困境,以期为国内智能教材的政策制定、编写研发和学校选用提供借鉴。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 刘恩洋  王丽媛  王珺  朱光  于思荣  冯涛  王炳英  
利用简单的阳极氧化法和低能修饰工艺在AZ31B镁合金表面制备超疏水涂层,探究阳极氧化工艺参数对涂层润湿性的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)和智能傅立叶红外光谱仪(FTIR)等表征手段对试样的微观形貌和化学成分进行分析。通过测试试样在3.5wt.%NaCl溶液中的电化学性能评价超疏水涂层的耐蚀性。该综合实验方法简单,现象明显,实验内容涵盖超疏水涂层的制备方法、表面表征技术和电化学性能评价等多方面知识,可锻炼学生的实验操作能力,激发学生的科研热情和探索兴趣,使学生掌握相关仪器的测试原理和分析方法,培养学生良好的科研习惯。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 王曦梓  韩英  赵微微  张洪玉  
聚电解质是广泛应用于医疗领域的一类高分子聚合物,该文从多方面对聚电解质润滑涂层进行了系统的概述。首先,基于聚电解质刷原理、水合润滑原理对聚电解质润滑涂层的润滑机理展开介绍,并对聚电解质进行了分类。其次,介绍了聚电解质与基底的多种结合方式,包括物理法、偶联接枝法和引发接枝法等,并对引发接枝法进行了详细的讨论,为设计聚电解质润滑涂层提供参考。最后,对聚电解质润滑涂层在医疗领域的应用进行了阐述,并对其未来发展提出了展望。
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