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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
何霄 袁光明 肖罗喜
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%。
[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] 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]
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]
潘明珠 梅长彤
用聚磷酸铵(APP)与阻燃协效剂纳米二氧化硅(SiO2)制备了阻燃型木塑复合材料,并利用FTIR、SEM和力学性能测试仪,探讨纳米SiO2的添加量(2%、4%、6%)和APP的添加量(8%、10%、12%)对木塑复合材料的界面性能和力学性能的影响。结果表明:1)当纳米SiO2添加量为2%~6%、APP添加量为8%~10%时,两者可以均匀地分布在木塑复合材料的孔隙中,并且纳米SiO2可以与木质纤维形成Si—O—C结合,改善复合材料的界面性能;但是,APP添加量增加至12%时,纳米SiO2和APP之间会发生团聚,降低了复合材料的性能。2)当纳米SiO2添加量为2%~6%、APP添加量为8%~10%...
[期刊] 林业科学
[作者]
李勍 陈文帅 于海鹏 刘一星
纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速。简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联剂等表面化学改性研究及改性后CNF的性能特点;简述利用CNF增强聚乙烯醇、聚乳酸、环氧树脂、酚醛树脂等聚合物的研究进展;最后对CNF增强聚合物复合材料今后的主要研究方向进行展望。
关键词：
纤维素纳米纤维 聚合物 复合材料
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张哲 陈志新 王梧旭
碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）有着优异的力学性能，主要表现在强度、刚度、疲劳等方面，在航空航天、光学精密仪器等领域被广泛使用。为研究SiCp/Al材料在缺口方面的力学性能，进行了单轴拉伸试验，使用三维数字散斑应变测量分析系统，测量了SiCp/Al材料的强度和弹性模量等力学性能，并采集了材料颈缩处的位移场和应变场。对实验数据进行分析处理后，获取了Johnson-Cook本构模型所需参数的数据，使用ABAQUS有限元软件模拟SiCp/Al材料拉伸试验。将三维数字散斑应变系统测量的结果与仿真结果进行全场对比分析，结果吻合良好，误差在允许范围内，验证了模拟的合理性和有效性。
[期刊] 林业科学
[作者]
吕少一 傅峰 王思群 黄景达 胡拉
作为一种天然可再生资源,纤维素及其衍生材料在国民生产中扮演着重要角色。随着纳米科技的发展,利用化学、物理、酶催化等方法得到一维纳米尺度的纳米纤维素应运而生。由于纳米纤维素具有高强度、高表面积、低热膨胀系数、易交织成网状结构等特点,其作为基体材料在柔性屏幕、透明传感器及储能器件方面发展迅速。按照制备方法(机械法、氧化法、水解法)的不同,可以得到具有不同物理微观形态和化学修饰基团的2类纳米纤维素:纳米纤维素纤丝和纳米纤维素晶体。按照储能机制的不同,导电活性物质主要包括导电高分子(聚吡咯、聚苯胺等)、金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛、氧化锌等)和碳材料(碳纳米管、石墨烯等)。由于纳米材料形态特征的差异...
[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] 林业科学
[作者]
王海刚 张京发 王伟宏 王清文
木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴，是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料，从２０世纪末开始到现在经历了２０多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低，特别是韧性差，导致应用领域偏窄，是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明，将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料，可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状，按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维４大类归纳了常用作增强复合材料的纤维，综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明，不同种．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
黄琴琴 李新功 吴义强 郑霞
【目的】木纤维增强石膏基复合材料的耐水性和韧性较差，限制了其在建筑领域进一步的发展，针对此材料上述2种缺点开展木纤维增强石膏基复合材料的耐水增韧改性研究，扩展石膏基复合材料的应用领域，提高其经济效益。【方法】以硅酸盐水泥为无机改性剂、聚乙烯醇溶液(PVA)为增韧剂，探究两者协同对木纤维增强石膏基复合材料力学性能和耐水性能的影响，通过X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行了表征。【结果】硅酸盐水泥和PVA在复合材料中产生了协同作用，可以弥补单掺水泥强度低和单掺PVA耐水性差的缺点。复合材料抗折强度和抗压强度分别为5.56和10.01 MPa，较改性前分别提升了40%和63%,2 h吸水率和24 h吸水率分别为19.83%和20.14%，比改性前分别降低了10.17%和11.97%，软化系数提高了0.4。XRD、FT-IR、SEM结果显示水泥与石膏的水化反应产生了钙钒石和硅酸钙凝胶等水化物，水化物填充水泥石膏基体。孔结构分析结果显示，水泥和PVA的加入降低了复合材料的孔隙率，减少超大孔的出现，复合材料的耐水性和力学性能得到提升。【结论】硅酸盐水泥的加入使复合材料内部水化反应受到影响，导致复合材料的力学强度受到影响。加入PVA后的复合材料内部物质连接紧密，提高了复合材料的力学性能，但是耐水性较差。硅酸盐水泥和PVA协同能提高复合材料的力学性能和耐水性能，弥补了单掺硅酸盐水泥复合材料力学下降和单掺PVA复合材料耐水性差的缺点。
[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] 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
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