【目的】将单层木质材料与高分子阻尼材料多层复合,通过优化材料参数,获得一种质轻、厚度薄、隔声性能较佳的新型隔声复合材料,为木质阻尼复合材料声学性能研究提供新思路。【方法】将中密度纤维板(MDF)与橡胶材料(R)在热压温度100℃、热压压力3 MPa、热压时间10 min、涂胶量64 g·m-2的工艺条件下复合,制备的复合材料的弹性模量(MOE)为3 490 MPa,弯曲强度(MOR)为30.9 MPa,内结合强度为1.24 MPa,在减少涂胶量和提高生产效率的基础上,满足复合材料使用的力学性能。采用全因子试验,利用阻抗管测试复合材料的隔声性能,探讨MDF和R厚度及密度对其隔声性能的影响规律。借助SPSS软件分析材料参数对其隔声性能影响的显著性和相关性,确定每个参数对隔声性能的影响规律。【结果】MDF厚度对复合材料的隔声性能具有显著影响,MDF厚度从3 mm增加到5 mm,其计权隔声量增加5 d B。在低频段,复合材料受自身劲度控制,其隔声性能受面密度和阻尼性能的影响非常小。MDF厚度增加,刚度增加,板材抵抗弯曲变形的能力增强。随着MDF厚度增加,面密度增加,受相同频率入射声波激发引起的振动速度越小,隔声量越大。阻尼比从0.176增加到0.258,增加了31.8%,复合材料阻尼性能增加,使得吻合谷变浅隔声量增加。R厚度对复合材料隔声性能的影响呈较强的正相关,相关系数为0.979,随着R厚度从0.8 mm增加到2 mm,其计权隔声量增加了7 d B。在低频段为劲度控制区,隔声性能主要受刚度控制,刚度越大,复合材料的隔声曲线斜率较大,增加幅度越大。随着入射声频提高,越过劲度控制区,共振影响逐渐消失,进入质量控制区。随着面密度增加,复合材料的隔声性能增加。到达高频时,隔声性能主要受阻尼性能控制。复合材料的阻尼比从0.065增加到0.201,阻尼比越大,复合材料的阻尼性能越好。随着复合材料的阻尼性能提高,抑制了板材共振,提高了共振频率处的隔声量;使得临界频率向高频移动,抑制了吻合效应。R密度增加,复合材料的计权隔声量从36 d B提高到37 d B,隔声性能增加不明显,R密度增加对材料的隔声性能影响不显著。【结论】中密度纤维板(MDF)与橡胶材料(R)的厚度对复合材料的隔声性能影响较大,R密度对复合材料的隔声性能几乎无影响。MDF和R厚度及密度过大或过小,都不利于复合材料隔声性能的提高。通过分析材料参数对其隔声性能的影响规律,最终确定MDF厚度2 mm,R厚度2 mm,R密度2.3 g·cm-3,在此条件下木质阻尼复合材料的隔声性能较优。

在不改变板材厚度和面密度的前提下,通过优化木质阻尼多层复合材料的橡胶层数、结构的对称性、阻尼结构参数,提高木质阻尼多层复合材料的隔声性能。利用小混响室-消声箱法和DMA测试结构的隔声性能以及损耗因子。结果表明:在低频和高频范围内,非对称结构的隔声性能优于对称结构。非对称结构在共振频率的隔声量比对称结构的高4 d B,损耗因子几乎不变。随着橡胶层数增加复合材料的隔声性能增加,计权隔声量增加61%。橡胶层数的增加,抑制了复合材料共振现象,提高了共振频率处的隔声量。损耗因子从0.05增加到0.61,有效地抑制复

经过历史自然演变，形成了竹子精巧的多级结构和优异的界面设计——刚性的维管束呈梯度均匀分布在柔性的薄壁细胞中，构成天然“岛链结构”,赋予其高强高韧的同时，通过薄壁细胞和孔隙结构变形或胞间层裂纹偏转来达到吸收能耗、增加阻尼效果，从而抵御自然灾害(雨、雪、风)的侵蚀。本研究从多尺度结构特征(宏观-微观)和化学组分(线形纤维素分子链-无定形木质素聚合物)2方面阐述竹材的振动阻尼特性，分析环境因子(温度、湿度)对其的作用机制，在此基础上，总结竹质复合材料的振动阻尼机理。基于目前广泛应用的竹/木、竹/塑及竹纤维/橡胶颗粒3种复合方式，阐述竹质复合阻尼材料的结构和工艺特征，总结4种层积结构(基础性阻尼、抗冲击型阻尼、轻量型阻尼和静音型阻尼)对竹质复合材料振动阻尼性能的影响规律。依据“材料-结构-功能”一体化设计原则，梳理竹质复合阻尼材料在体育、建筑、交通和电子信息等领域的应用前景。最后，从竹材生物学振动阻尼特征、竹质复合阻尼材料减振调控机制、竹质智能阻尼新材料研发以及制品标准化制定等方面，提出亟需解决的共性科学问题和关键技术。竹质复合阻尼材料具有吸能降耗和抗振降噪功能，在建筑、交通和机械等领域的噪音与振动污染防治方面具有重要意义。

【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

研究了聚磷酸铵阻燃剂和不同偶联剂对木粉/聚乙烯复合材料阻燃性能和力学性能的影响规律。实验结果表明:聚磷酸铵膨胀型阻燃剂添加量为30%时,氧指数从18.7%提高到26.5%,但力学性能有所下降。通过分别加入马来酸酐接枝PP、钛酸酯和硅烷偶联剂改善了复合材料的力学性能,并研究了偶联剂对复合材料阻燃性能的影响,钛酸酯添加量为2%时,阻燃型木粉/聚乙烯复合材料氧指数达到27.5%。热重分析表明阻燃剂聚磷酸铵对木粉/聚乙烯复合材料具有促进成炭,提高成炭量从而保护内部基材,降低了热降解速率,高温残炭量增加;特别是加入钛酸酯偶联剂后复合材料的成炭效果更加明显,热稳定性进一步增强,从而显著提高了材料的阻燃性。

介绍了动态热机械分析的基本原理,对动态热机械分析(DMA)技术在木质复合材料改性、制造工艺等研究中的应用进行了概括,并对动态热机械分析技术在木质复合材料研究中的发展方向进行了展望。

选用 2种人工林木材 (马尾松与杨木 )和 3种废弃塑料 (聚乙烯、聚丙烯及聚苯乙烯 )为原料 ,采用木材与塑料冷混 -热压工艺 ,通过正交试验研究不同树种、木材组元形态、补强剂、塑料种类、板材密度及不同木塑混合比等复合工艺因子对木塑复合材料性能的影响。结果表明 :树种、木材组元形态、塑料种类、木塑复合比例、板材密度与补强剂等复合工艺因子对木塑复合材料性能有不同程度的影响 ;提高塑料在木塑复合材料中的比例也可以达到与添加酚醛补强剂同样或更好的结果 ;以杨木原料、细长刨花形态、聚丙烯塑料、板材密度为 1g·cm- 3等为最佳复合工艺因子 ,制成的复合材料性能达到或超过相关普通刨花板 ,包括室外结...

将改性分散后的纳米CaCO3加入到木粉和木纤维中,通过添加脲醛树脂,组胚,热压成型,制得木质基-纳米CaCO3复合材料,利用激光粒度仪、FTIR及XRD表征,并进行力学性能测试与分析。实验表明:经过改性后的纳米CaCO3粒径变小,改性剂可以成功吸附于纳米CaCO3表面,当添加纳米CaCO3质量分数为7%时,木质基复合材料力学性能提高量最大;其静曲强度、弹性模量及内结合强度分别为29.08 MPa、5 686 MPa和0.72M Pa,分别提高了31%,97%,50%。

以木质纤维为基体,Fenton试剂化学改性后的工业木质素为黏结相,采用"高速混合-平板热压"的工艺技术路线制备环保型木质基复合材料。采用正交试验设计及极差分析,探索性能优良的环保型材料的制备工艺,通过傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、动态热机械分析(DMA)、环境扫描电镜(SEM)对材料的化学组分、聚集态结构、动态热机械性能以及微观形貌特征进行表征。结果表明:1)在氧化改性工业木质素填加量25%、板坯含水率20%、热压时间7min、热压温度170℃的工艺条件下,木质基复合材料的理化性能能够满足GB/T11718—2009中干燥状态下使用的普通型中密度纤维板(MDF-...

为了考察蒙脱土/木材复合材料的结晶性能,利用X射线衍射仪检测了以处理木材试样和蒙脱土为原材料、借助酚醛树脂制备的蒙脱土/木材复合材料,并将未处理试材、处理试材及复合材料进行比较后发现,试材经氢氧化钠、微波、氢氧化钠-微波、氢氧化钠-超声波处理后,相对结晶度降低;超声波处理后,相对结晶度增大。除氢氧化钠处理试材外,其他处理试材与蒙脱土形成的复合材料的结晶度均进一步降低。未处理材、处理材及复合材料结晶区晶层间距变化不明显。研究还发现,蒙脱土在复合材料中主要以插层型结构存在。

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。

以热塑性聚氨酯(TPU)为基底，以聚磷酸铵(APP)、氰尿酸三聚氰胺(MCA)和硼酸为复合改性剂，制备了一种环保型膨胀阻燃TPU复合材料。通过锥形量热仪和烟密度测试对复合材料的燃烧、抑烟和热稳定情况进行了研究，结果表明：APP/MCA/硼酸阻燃体系可降低复合材料热释放速率峰值(最高降幅达到约80%)和总热释放量，促进了致密炭化层的生成，有效抑制了挥发组分的生成。极限氧指数(LOI)结果表明：阻燃体系提高了LOI;添加质量分数15%APP、2.5%MCA、2.5%硼酸的TPU复合材料的LOI最高，达到了32%,该样品达到了最高的UL-94等级。热重分析结果表明TPU复合材料具有更好的热稳定性。APP、MCA、硼酸对膨胀阻燃TPU复合材料具有抑烟和阻燃的作用。

以木粉和聚丙烯为主要原料,填充改性炭黑(M-CB)和可膨胀石墨(EG)制备阻燃抗静电木粉--聚丙烯木塑复合材料,并进行力学性能、表面电阻率、氧指数及燃烧性能、热失重行为、阻燃性能测试。结果表明:加入15g EG、10g M-CB后,木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别增加了2.0%、5.2%和15.6%,电阻率下降到了108Ω;与空白样相比,复合材料的起始分解温度从255.0℃上升到了272.5℃,木粉最高分解温度由349.2℃下降到了287.5℃,聚丙烯的最高分解温度由448.1℃上升到了477.9℃,在800℃下的残炭率由9.9%上升到了33.5%;点燃时间从3 s增加到了14 ...

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...

采用熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)/淀粉复合材料,研究了淀粉含量(w淀粉)对HDPE/淀粉复合材料的流变性、微观结构、热性能、力学性能与动态力学性能的影响。结果显示,淀粉含量为20 wt%时淀粉在HDPE基体中呈微米级均匀分布,淀粉含量增加到30 wt%和50 wt%时呈球状聚集体,其平均粒径从0.6μm增加到0.8μm。随淀粉含量增加,HDPE/淀粉复合材料的断裂强力和断裂伸长率显著降低。不同淀粉含量的HDPE/淀粉复合材料均被检测到3个转变峰。HDPE低温下的γ转变峰对应为聚乙烯的玻璃化转变峰,对应于非晶态链段的运动,淀粉含量对γ转变峰影响不大。纯HDPE不存在β峰,β转变与淀粉分散相有关,随淀粉含量增加,复合材料的β峰变宽。高温区出现的α转变与聚乙烯结晶区附近受限链段的运动有关,是一个复杂的多重松弛过程。研究表明,引入一定含量的淀粉可以改善HDPE的加工流变性和韧性,为制备高性能可降解淀粉基渔用材料提供了理论和技术支撑。