【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

摩擦材料是汽车、航空等领域的关键制动材料,为了提高摩擦性能的有效性和稳定性,该文采用定速式摩擦磨损试验机研究了造粒氧化锆对摩擦材料摩擦磨损性能的影响,采用偏好指数选择(preference selection index, PSI)法进行了综合摩擦学性能优化,结果表明:当造粒氧化锆质量分数为10%时,复合材料的综合摩擦学性能最优,摩擦系数达到0.49。综合考察了磨损率、摩擦系数、恢复率、衰退率、稳定系数、摩擦波动和变化系数等因素在衰退和恢复测试过程中的变化规律,并通过对磨损表面的观察分析了造粒氧化锆增强复合材料的摩擦磨损机理,证明了稳定接触区的形成有利于获得优异摩擦系数和低磨损率。

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。

【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。

本文综述了国内外各类竹木复合材料的研究和发展状况,特别介绍了我国竹木复合材料的工业化情况,阐述了我国具有的竹材和人工林速生材的资源优势以及开发竹木复合材料的有利条件,最后指出我国竹木复合材料生产中存在的问题以及今后研究和发展的方向。

【目的】探究生物预处理对秸秆纤维及其与脲醛树脂制备的复合材料性能的影响，为秸秆基复合材料的制备及发展提供理论依据。【方法】接种微生物菌剂(秸秆腐熟剂)对水稻Oryza sativa秸秆进行好氧发酵处理，测定不同处理时间下水稻秸秆中半纤维素、纤维素、木质素等的变化，测试并对比未经生物改性处理秸秆纤维(S_0)、经生物改性处理5(S_5)和10 d (S_(10))秸秆纤维的结晶度和微观形貌，制备秸秆纤维/脲醛树脂复合材料，分别标记为F_0、F_5、F_(10)，比较不同生物预处理时间下秸秆基复合材料的表面性能和力学性能。【结果】改性处理后秸秆表面的硅和蜡等物质被去除，但较长的生物改性处理时间(10 d)会破坏秸秆纤维自身结构。相比于S_0和S_(10),S_5的纤维素相对含量最高，为37.99%，结晶度也最好，为47.8%。3种秸秆基复合材料中F_5疏水性最好，表面能最低，冲击韧性最大(7 665.64 J·m_(-2));F_(10)抗弯性能更好，静曲强度和弹性模量分别为27.73和20 354 MPa，相比F_0分别提高了59.00%和50.17%。【结论】生物改性处理可以改善秸秆纤维的表面性质，提高秸秆纤维/脲醛树脂复合材料的性能，生物改性处理5 d的秸秆纤维更好，制备的复合材料性能更优良。图4表1参28

为分析 Si C W层状复合材料增韧机理 ,对以 Si C陶瓷胶片为基体层 ,金属 W为夹层的 Si C W层状复合材料进行了力学性能测试 ,并用电镜法得到其断面显微结构照片。试验结果表明 :1)与 Si C单材料断裂韧性相比 ,Si C W层状复合材料的断韧性增大 ;2 )在基体层厚度不变 ,夹层厚度为 10～ 5 0μm时 ,Si C W层状复合材料的断裂韧性随夹层厚度的增加而增大 ,而抗弯强度随之下降 ;3)材料在不同方向断裂韧性不同。 Si CW层状复合材料裂韧性增大的原因是 :1)夹层晶体颗粒大于基体层的 ,其沿晶断裂形式延长了裂纹扩展路径 ;2 )断裂过程中有晶片拨出消耗了能量 ;...

该文利用氧指数测定仪、锥形量热仪测定了木纤维/回收塑料复合材料的燃烧性能,并与普通纤维板进行了对比.结果表明:①和普通纤维板相比,木纤维/回收聚氯乙烯复合材料从点燃时间和平均质量损失速率上表现为热稳定性很差,而热释放速率和平均有效燃烧热等性能较好;木纤维/回收聚丙烯复合材料热稳定性相对较好,但其他燃烧性能都表现很差;②回收聚丙烯和聚氯乙稀作为主要原料制备的木塑复合材料相比,前者热稳定性好,但总体表现为火灾危害性更大;③木纤维/回收聚丙烯复合材料在加入偶联剂PAPI后改变了的燃烧特性,表现为点燃时间延长、有效燃烧热降低、热释放速率提高.如将木塑复合材料用作室内建筑装饰材料,须考虑对其进行阻燃处理...

【目的】制备环保低毒的木质-橡胶环保复合材料。【方法】采用Design-expert的响应曲面试验分析法分析异氰酸酯(PMDI)、脲醛胶(UF)及木刨花与橡胶颗粒质量比(W/R)对木质-橡胶复合材料甲醛释放量的影响,并对这3个因子的影响机理进行探讨。【结果】W/R和UF对甲醛释放量影响极显著,PMDI对甲醛释放量有一定的影响;建立了PMDI、UF和W/R对甲醛释放量影响的数学拟合方程;得到了制备木质-橡胶环保复合材料的最佳优化方案:异氰酸酯施胶量为5.966%,脲醛胶施胶量为10.004%,木刨花与橡胶颗粒质量比为60/40,在此优化条件下,甲醛释放量为71.15 mg/kg。【结论】PMDI...

以北京林业大学培育的人工林三倍体毛白杨为原料 ,研制以大片刨花为表层、细碎刨花为芯层的新型三层结构的木质 (刨花 )复合材料 .分析了表芯层刨花比、表芯层施胶量比、热压温度、热压时间对复合材料物理力学性能的影响 ,并且确定了生产这种复合材料的最佳工艺 .用该工艺生产的木质 (刨花 )复合材料 ,其物理力学性能达到或超过国家GB T4 897 92标准 .

基于聚合物 蒙脱土纳米插层复合材料的研究成果 ,综述了插层复合方法的原理、工艺过程和产品性能 ,分析比较了单体插层原位聚合和聚合物直接插层等方法。从木材与蒙脱土的结构和组成特性出发 ,分析比较了木材与聚合物溶解、熔融性的不同 ,讨论了利用插层复合原理制备木材 蒙脱土纳米复合材料的基本构想 ,并进一步提出了相应的技术路线和工艺流程概念图。

人体内关节滑液中各成分浓度的变化对人工关节滑动配副的摩擦学行为具有重要影响。该文基于人工关节置换后关节滑液的各组分浓度，以聚醚醚酮(polyether-ether-ketone,PEEK)和高交联聚乙烯(highly crosslinked polyethylene,XLPE)组成的“软-软”关节配副为研究对象，体外配制不同浓度的白蛋白(albumin,Alb)、γ-球蛋白(γ-globulin,γ-Glo)、透明质酸(hyaluronic acid,HA)和脂质体(phospholipids,PLs)等人体关节滑液主要成分的复合滑液，研究了不同成分复合滑液润滑条件下PEEK-XLPE关节配副的摩擦磨损行为，探明了滑液组分和浓度对“软-软”关节配副摩擦磨损的影响机制，揭示了“软-软”关节配副在不同成分复合滑液润滑作用下的磨损机理。结果表明：复合滑液中的4种主要成分均对“软-软”配副人工关节材料的摩擦磨损性能有较大影响，其中γ-Glo浓度对摩擦系数(coefficient of friction,COF)影响较大，当γ-Glo浓度由5.83mg/mL增加至8.75mg/mL时，摩擦系数增加了29.4%;总蛋白质浓度对磨损率影响较大，由15mg/mL Alb+3.75mg/mL γ-Glo增加至35mg/mL Alb+8.75mg/mL γ-Glo时，磨损率增加了166.0%。当复合滑液中γ-Glo或总蛋白质浓度过高时，蛋白质在摩擦表面发生不良黏附，使“软-软”配副关节材料的磨损加剧。此外，蛋白质混合液中同时加入HA和PLs,能促进Alb吸附而抑制γ-Glo吸附。

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。

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。

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。