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[期刊] 林业科学
[作者]
吕少一 傅峰 郭丽敏 陈志林 常焕君
【目的】基于木材天然的多孔性、亲水性以及优良机械性能,将薄木切片作为柔性的支撑材料和载体材料与2种纳米碳材料有机结合,制备一种新型柔性薄木/纳米碳材料复合电极,并对其微观结构与电导性能进行研究,为木材功能化和高附加值化提供一种新的研究方向。【方法】利用物理切片方式得到完整性和柔韧性良好的薄木切片,再将纳米碳材料氧化还原石墨烯(RGO)、羧基化多壁碳纳米管(CMWCNT)逐层沉积到薄木表面,借助冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、四探针电阻率测试仪和电化学工作站等手段研究薄木/纳米
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 刘元 胡云楚 吴志平
纳米CaCO3经表面改性及分散后,形成其水基悬浮液,用直接浸渍法,能实现与杉木木材的良好复合.按照正交法确定影响其复合效果的主要因素为:纳米CaCO3固含量、其分散剂种类、复合的温度、复合反应时间、复合过程中的压力.分析表明:纳米CaCO3用量为杉木木材重量的2%~3%,复合温度为60~70℃,压力为0.6~1.0 MPa,时间为12~24 h为宜.所获杉木/纳米CaCO3复合材料的磨耗量平均减少12.09%,弦面平均硬度增加34.15%,而其径面硬度增加30.41%.
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 宫飞飞 刘天柱 张南南
通过激光粒度仪、SEM、TEM表征纳米ZnO粒子形貌,并结合XRD、能量弥散X射线谱(EDXA)和傅立叶变换红外光谱等分析杉木—纳米ZnO复合材料的结构。结果表明:纳米ZnO粒子呈絮状分布于杉木木材细胞壁、纹孔口边缘等处;能与木材组分大分子链上的羟基、乙酰基及羧基等活性基团形成结合;另有部分以物理方式充填于木材的纳米空间,如其微纤丝非结晶区等处;纳米ZnO粒子与木材组分两相间界面完全或部分消失,可使该复合材料性能显著提高。
[期刊] 林业科学
[作者]
李坚 邱坚
为促进传统木材改性技术产生新的发展 ,将生物矿化概念导入到木材科学与技术的研究领域中。本文综述了生物体系中生物矿化作用的基本内涵 ,探讨了基于这些原理之上的木质基纳米材料控制合成的构想 ,即通过立木形成层细胞分生的有机分子和无机离子在界面处的相互作用来设置矿化位 ,调节微环境 ,建立饱和溶液、提供有机质、搬运离子、加入添加剂等来控制生物矿化作用的方向和过程 ,实现用活立木制备木材纳米结构复合材。
关键词：
生物矿化 木材纳米结构复合材 木材改性
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
肖罗喜 袁光明 何霄
通过偶联剂ＫＨ５５０改性纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３后加入到木纤维中，再与ＰＰ进行混炼，热压成型，制得复合材料。测试其力学性能并利用红外、扫描电镜进行表征。分析表明ＫＨ５５０能够很好地改性纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３，添加纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３改善了ＰＰ和木纤维之间的界面相容性，宏观上表现为力学性能提高。当纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３添加质量分数为５％时，复合材料的力学性能提升最大，其弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别是４３．７９ ＭＰＡ，３８１７ ＭＰＡ，７．５１５ ＫＪ·Ｍ２，对比未添加纳米粒子的复合材料分别提升５５％、３４％、２１％。
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 刘天柱 张南南 宫飞飞 陈超
通过SEM、TEM表征了杉木-纳米TiO2复合材料的结构,并基于二元复合理论,结合XRD、EDXA及XPS等分析其复合机理。结果表明:纳米TiO2粒子极易与杉木木材组分中的氧键结合,形成原位复合,其表面存在的不饱和残键和羟基,与杉木组分中的羟基、乙酰基及羧基等形成化学结合;有机相(木材组分)与无机相(纳米TiO2粒子)以共价键或部分共价键紧密联接,可使两相界面完全或部分消失,从而使复合材料性能显著提高。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 刘元 刘干
用SEM和TEM观察与表征该复合材料的微观结构,表明改性物质纳米粒子在杉木中的结合方式与单纯加入有机高分子或无机微米粒子有很大差别,并发现凝胶中的纳米CaCO3粒子多数以纳米尺度分布在木材细胞壁上,部分则沉积在木材中的纳米空间;基于二元复合理论,结合XRD和EDXA等,分析了其复合机理,结果表明:纳米CaCO3可与杉木木材形成良好的复合;纳米CaCO3与木材组分既有原位复合,但主要是其表面的大量不饱和残键以及游离羟基与杉木木材细胞壁主要组分—纤维素和半纤维素上的羟基形成化学结合。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吕文华 赵广杰
该文预先合成水溶性酚醛树脂作为中间介质,通过加压浸渍处理制备了杉木木材/蒙脱土纳米复合材料(WMNC),采用XRD、SEM、FTIR、TG--DTA等分析手段对WMNC的结构特性进行了表征.结果表明:①由于部分蒙脱土剥离片层进入了杉木木材细胞壁,WMNC中杉木木材的结晶度降低.②由于蒙脱土改性、树脂分子对蒙脱土的插层以及木材浸渍处理过程等的差异,蒙脱土在WMNC中的大小、形态和分布具多样性.蒙脱土填充的不均匀性,与杉木木材本身的渗透变异性相关.WMNC中的蒙脱土,部分填充于木材细胞腔等大孔隙,部分附着在木材细胞腔内壁,部分进入了细胞壁.③WMNC的缔合羟基增多,醚键大量增多,蒙脱土与杉木木材可...
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
孙佩佩
锂离子电池的能量密度高,无记忆效应,循环稳定性好,对环境无污染,且安全系数较高,故在众多的储能装置中出类拔萃,得到广泛关注。但随着科学技术的进步,各类电子设备、电动仪器、军事装备等对电极材料的要求越来越苛刻,只有开发出高容量、高稳定性的大功率锂离子电池才能满足社会发展的需要。负极材料至关重要,硅作为能量密度高的新型负极材料,成为研究者关注的焦点。但硅在电池循环过程中体积会发生严重的膨胀,导致电池容量锐减,阻碍了硅负极的商业化,但炭材料的存在可以弥补这一缺陷,炭材料嵌锂电位较低,在电池充放电循环过程中容量不
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁宁 罗迎社 胡云楚
通过超声波分散改性技术对硅烷偶联剂KH570改性的纳米碳酸钙进行表面改性制备了改性纳米碳酸钙,采用熔融共混法制备了木纤维(WF)/聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙三元复合材料。使用ARES旋转流变仪系统研究了复合材料的动态流变性能。结果表明:扫描频率、温度及纳米Ca CO3含量均会对体系的流变性能产生影响。随着扫描频率的增大,体系的储能模量G′与损耗模量G″越大,而复数粘度η*则减小,温度升高时复数粘度和松弛时间降低。当纳米Ca CO3加入量≤15%(质量分数)时,随着纳米Ca CO3含量的增加,WF/PP/纳米Ca CO3复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度逐渐增加且均高于WF/PP,当纳米Ca CO3加入量>15%(质量分数)时,反而呈下降趋势。
关键词：
复合材料 纳米碳酸钙 动态流变性能
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵广杰
为将纳米科技导入木材科学与技术研究领域 ,把木材科学、木材 -无机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段 ,该文基于木材细胞壁的层构造及其主成分的堆积模型 ,提出了木材中的纳米空隙构造、纳米构造单元、纳米木材等新概念 ,并尝试性地讨论了纳米木材的制备方法 ,以及 0 - 2 ,0 - 3 ,2 - 3木材 -无机纳米复合的可行性 .作者指出 :①木材中的纳米空隙预示着木材具有收容纳米微粒、纳米管、纳米棒等纳米结构单元的空间 .②木材中的纳米结构单元从大到小可以划分为 :纳米层、纳米CMF和Matrix、纳米晶胞、纤维素分子链簇 .理论上由这些单元可以组合成纳米木材 .③木材 -无机纳米复合...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
翟雪 乔金硕 樊铖 孙旺 毛竹
针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。
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