竹复合管材湿热老化性能及其机理

采用加速老化试验方法对竹复合管材的湿热老化性能及老化机理进行研究,探究不同湿热老化历时下竹复合管材拉伸、压缩和弯曲性能的变化。结果表明,在交变湿热应力作用下,竹复合管材拉伸强度、压缩强度、压缩弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量随湿热老化时间延长呈幂指数降低,拉伸劣化大于弯曲,弯曲劣化大于压缩,模量劣化大于强度;湿热老化28次后,竹复合管材拉伸强度、压缩强度、压缩弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量分别降低34.11%、25.64%、26.39%、26.14%和27.83%。交变湿热应力使结构层树脂和竹纤维均发生湿胀,结构层树脂湿胀率小于竹纤维,不均匀的湿胀使结构层树脂受拉、竹纤维受压,结构层树脂竹纤维界面产生剪切力,树脂开裂、脱落,纤维树脂界面形成孔洞和微裂纹降低有效应力传递,当剪切力大于界面粘结力时,界面损伤模式主要表现为脱粘以及剪切分层。     

季节性冻土区服役条件下竹复合管材吸湿特性

文章测试了竹复合管材在模拟季节性冻土区敷设、埋设服役工况下的吸湿特性及不同含水率下管材的力学性能,同时比较分析了6种防护措施下管材的吸湿特性。结果表明：竹复合管材服役温度越高,其吸水率越大;当竹复合管材含水率在65%以下时,其力学性能衰减率在5%左右;在6种防护措施中,聚脲涂层防护效果最好,管材的吸水率为2.7%。试验结果可为优化竹复合管材料防水性能提供参考。     

竹原纤维增强石膏板性能研究

研究采用润湿处理、NaOH处理和硅烷偶联剂KH550(γ-氨丙基三乙基氧基硅烷)处理等方式改性竹原纤维(长度为20 mm),并将竹原纤维用于增强石膏板。对竹原纤维/石膏复合材的静曲强度、弯曲模量、吸水厚度膨胀率及内结合强度进行测试,采用傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和X射线扫描分析手段探究增强原理。竹原纤维经处理后制备的复合材脆性减小、结晶度增大、力学性能都有提高,脆性得到改善。NaOH处理去除了纤维表面的蜡质等,使表面粗糙;偶联剂处理降低了纤维表面的极性,这些都有利于改善纤维与石膏的界面结合,提高石膏板的力学性能。当竹原纤维质量分数为3%时,复合材的静曲强度比纯石膏提高了77.8%,弯曲模量提高了9.4%,内结合强度提高了229.6%,24 h吸水厚度膨胀率未发生明显变化。     

基于码头钢管柱用复合竹木质素基环氧/增强纤维防腐涂层研究

环氧树脂作为海港码头钢管柱常用防腐涂层材料,可防止钢管柱遭受外界环境的腐蚀,保证钢管柱的耐久性。本研究以不同配比的2-乙基-4-甲基咪唑(EMI-2,4)/2-甲基咪唑(2-MI)固化体系与竹木质素基环氧树脂通过溶剂交换与熔融共混的方法制备复合竹木质素基环氧胶,与碳纤维复合进行表面覆盖固化,进而在钢管柱桩外表面形成防腐涂层,使钢管外表面与外部腐蚀环境隔离开,以达到钢管外表面免遭环境介质引起的腐蚀破坏。对防腐涂层进行拉伸、冲击、弯曲等力学性能测试,选出最佳的固化体系配比组分。研究结果表明,随着固化剂添加量的增加,防腐涂层的力学性能呈现先上升后下降的变化趋势,当EMI-2,4/2-MI添加量为6%时,冲击强度和拉伸强度均达到最大值,分别为293.42 MPa和1176 MPa,弯曲性能较1%添加量时提高了14.90%。钢管防腐处理可延长钢管柱在海水浸泡下的使用寿命,降低成本、减少资源损耗,对实现碳达峰、碳中和目标起到积极促进作用。     

室外用重组竹及重组竹木复合材生产工艺初探

以酚醛树脂为胶粘剂,以竹束和木单板为原料,制造出室外用重组竹和重组竹木复合材,探讨了热压温度和压力对板材的弹性模量、静曲强度以及吸水厚度膨胀率的影响规律。结果表明:随着热压温度的提高,重组竹和重组竹木复合材的静曲强度、弹性模量、尺寸稳定性显著增加;在本研究范围内,热压压力对板材力的学强度和吸水厚度膨胀率的影响不显著;重组竹的静曲强度和弹性模量均明显高于重组竹木复合材,但其尺寸稳定性无显著区别;重组竹和重组竹木复合材的优化热压温度与压力分别为170℃和4MPa。     

金属复合管

一、概述 不锈钢／金属复合管，作为一种新型的给水管材，是国家大力推广使用的铝塑复合管、ＰＶＣ、ＰＰ－Ｒ、ＰＥＸ等塑料管材所无法比拟的．不锈钢／金属复合管经浙江省卫生防疫站，浙江省技术监督检测研究院分别对卫生、耐压等方面性能进行了检测，结果各项指标均符合或优于国家标准．具有机械强度高，卫生性能优越、内壁表面光洁度好、无毒、耐腐蚀等优点，具有使用寿命长，流体阻力小，不结垢，水质不会二次污染、采用传统的安装方法等优点。 由于生产工艺限制，一般的塑料管材只能生产直径６５以下的小口径规格，而不锈钢／金属复合…     

冻融循环处理对木塑复合材弯曲性能的影响

对两种不同密度的聚丙烯基木塑复合材进行冻融循环处理,研究处理后试件的弯曲性能的变化.研究结果表明：在-29℃～25℃冻融条件下,两种本塑复合材的弯曲性能变化不明显;在-29℃～52℃,-40℃～52℃,-40℃～80 ℃的冻融条件下,两种木塑复合材的弯曲性能随着循环次数增加呈下降趋势;冻融循环处理后,低密度木塑复合材弯曲性能的衰减率要高于高密度的木塑复合材.     

微波处理对圆竹软化效果的影响

为改善圆竹家具弯曲构件软化工艺,推进圆竹家具工业化生产,以红竹竹筒为研究对象,采用微波加热进行软化处理,分析微波功率、处理时间和初含水率（10.6%、45.3%）对红竹圆竹软化效果的影响,并以弹性模量（MOE）和抗弯强度（MOR）为指标对软化效果进行评价。结果表明：随着微波功率提高,红竹MOE先下降后上升,500 W时达到最小值,较未处理材下降65.23%;MOR总体随功率提高而下降,在700 W时小幅上升,800 W时红竹出现严重内裂,强度较对照材下降47.21%。红竹MOE随微波处理时间的延长下降,在360 s时达到最小值,较未处理材下降75.44%。含水率45.3%红竹的MOE和MOR较气干红竹（含水率10.6%）大幅下降,分别下降了81.75%和65.13%。适当提高微波功率、处理时间及初含水率可降低红竹的MOE和MOR,提高红竹软化效果,但功率过高、时间过长会使MOE回升、红竹强度大幅下降。     

木/竹混杂比对重组材抗弯性能的影响

以木束和竹束为原材料,研究了不同单位压力、木束与竹束混杂比对竹木重组材抗弯性能的影响,结果表明:相同压力条件下,不同木束、竹束比例对重组材抗弯性能有不同程度的影响.在木/竹混杂质量比为1:1时重组材的抗弯性能降低最显著;木/竹混杂质量比为1:0时,重组材的抗弯性能随单位压力的增大而减小;在木/竹混杂质量比为0:1时,重组材的抗弯性能随单位压力的增加而增大;在木/竹混杂比相同的条件下,单位压力对木竹重组材静曲强度的影响较弹性模量大.     

糠醇树脂改性对重组竹性能的影响研究

【目的】竹材内含丰富的淀粉和糖类物质,易遭霉菌侵蚀,耐候耐久性差,探讨糠醇树脂改性对重组竹物理力学性能和防霉性能的影响,为重组竹糠醇树脂改性技术提供参考和借鉴。【方法】利用10%、20%、30%质量浓度的糠醇树脂加压浸渍竹束单元,对其进行改性处理,并采用"热进冷出"工艺制备重组竹板材,测量不同质量浓度糠醇树脂改性处理竹束的颜色和增重率,比较不同质量浓度糠醇改性重组竹材的吸水率、吸水厚度膨胀率、弹性模量、静曲强度、热稳定性、防霉性能和微观结构,检测了糠醇树脂在竹材样品中的显微分布,系统研究了糠醇树脂质量浓度对重组竹物理力学性能、热性能和防霉性能的影响规律。【结果】糠醇树脂改性处理使竹材颜色明显加深,尺寸稳定性、热稳定性和防霉性能显著提高,与对照材相比,改性竹材的色差可提高30.92%,吸水率可降低41.03%,吸水厚度膨胀率可降低46.34%,热失重率可降低75.38%,防霉等级可提高3个等级;糠醇树脂改性处理对重组竹的弹性模量影响不显著,但使其静曲强度最大可降低20.21%;随着糠醇树脂质量浓度的增加,改性竹材的颜色、尺寸稳定性、热稳定性、防霉性能均呈显著增加趋势,其静曲强度呈逐渐降低趋势。【结论】糠醇树脂改性重组竹具有优异的物理力学性能和防霉性能,20%糠醇树脂改性重组竹对霉菌的防治效力达到100%,可广泛应用于室外竹制品的制造。     

热压工艺对竹重组板材性能的影响

探讨了以竹材为主要原料的竹重组板材热压工艺的优化,研究了热压工艺对竹重组板材力学性能的影响,讨论分析了热压压力、热压时间、热压温度对竹重组板材吸水厚度膨胀率、耐沸水性、静曲强度、弹性模量、耐磨性、耐化学腐蚀性、浸渍剥离率和甲醛释放量等性能的影响。通过正交试验,得出的优化热压工艺为:①热压压力2.0MPa、热压温度145℃、热压时间1.7min/mm,热压压力对竹重组板材耐酸性、静曲强度和弹性模量等影响显著,对耐沸水性、耐碱性、耐盐性、耐磨性和浸渍剥离率等影响不显著。②热压时间对竹重组板材静曲强度有显著影响,对其他试验指标影响不显著。③热压温度对竹重组板材各试验检测指标均有一定的影响,但不显著。     

竹缠绕复合管弯曲强度测试

分别测试以轴向竹篾卷、环向竹篾卷制作的竹缠绕复合管弯曲强度,从正面（管外表面）和背面（管内表面）进行测试。结果表明：轴向试件正面向上弯曲强度为42.80 MPa,背面向上弯曲强度为41.02 MPa,环向试件正面向上弯曲强度为13.28 MPa,背面向上弯曲强度为10.38 MPa。试验结果可为竹缠绕复合管结构设计提供依据。     

竹缠绕复合管环刚度测试试验

测试了竹缠绕复合管母管的环刚度值,与母管承插连接后的环刚度值,以及母管与束节连接后的环刚度值。结果表明：DN 600管承插连接后的环刚度值为承口和插口环刚度值之和的97.3%;DN 600和DN 1 000管束节连接后环刚度值分别为束节和母管环刚度值之和的116%和107%。试验结果可为优化竹缠绕复合管的连接结构提供参考。     

壳聚糖金属配合物处理后竹材的防褐腐作用及力学性能

以4年生新伐毛竹为试材,以褐腐菌棉腐卧孔菌为试菌,对壳聚糖铜配合物(CCC)、壳聚糖锌配合物(CZC)及相应的金属盐(氯化锌)和铜铬硼(CCB)、ACQ处理材的耐腐性能、力学性能及胶接性能进行研究.结果表明:1) CCC处理的竹材对棉腐卧孔菌的耐腐性能不及CCB和ACQ处理材;但是,随着CCC处理浓度的增加,处理材耐褐腐性能明显增加,当处理材中金属离子保持量达到5.141 kg·m-3时,腐朽后质量损失低于6.1%.2) CZC处理毛竹试材的耐腐效果低于CCC、CCB和ACQ,略高于氯化锌处理材,当CZC中金属离子保持量高于5.091 kg·m-3时,处理材的质量损失在26.4%～29.0%之间.3) 同素材(未处理材)相比,经防腐剂处理后的竹材力学性能及胶接性能均有不同程度下降,尤其是CCB处理材.在所测指标中,抗弯弹性模量和抗弯强度下降最明显,横纹抗压强度和胶接强度除CCB外变化不大.     

竹片覆面胶合板的初步研究

本文研究了以竹片为外层材料、多层杨木单板为芯层材料的复合胶合板的结构和力学性能，分析了板坯结构形式、纵向纵片厚度、单板层数及板坯压缩率与产品机械强度之间的关系。初步研究结果表明，板坯结构形式对产品的静载荷抗弯曲性能影响显著；在试验范围内，纵向竹片厚度为３．５－５．０ｍｍ、板坯压缩率在２３％左右时，竹片覆盖面杨木胶合板的综合力学性能比较理想。     

碳纤维增强聚合物 重组竹复合材的弯曲力学性能

重组竹已广泛应用于室内高档装饰、园林景观、室外防腐地板等领域,但重组竹的弹性模量比较小,为钢材的1/7~1/5,应用于建筑领域时难以充分发挥其自身高强度的特性。针对重组竹刚度较小的问题,提出一种重组竹板和碳纤维增强聚合物(CFRP)厚板嵌合粘接的新型重组竹复合材料,采用三点弯曲试验和有限元仿真方法,对CFRP 重组竹复合试件的失效模式、荷载 位移关系、应变曲线、胶层界面剥离影响等进行了研究。结果表明:重组竹试件失效模式是跨中位置处拉伸区域竹纤维断裂,且出现若干水平分层破坏,CFRP 重组竹复合试件的失效模式是CFRP与重组竹层间胶层出现大面积剥离;CFRP 重组竹复合试件的变形过程分为线弹性阶段和界面破坏阶段;CFRP可以明显提高重组竹梁的弹性模量和静曲强度,复合试件弹性模量是重组竹试件的2.33~2.94倍,静曲强度是重组竹试件的1.49~1.58倍;胶层界面剥离是CFRP 重组竹复合试件失效的重要因素,胶层界面剥离对复合试件的应变分布和挠度都有较大影响,完全剥离后试件的挠度是未剥离时的3.09倍。     

基于弯曲挺度法的缠绕用薄竹篾柔性表征

利用竹材的高柔性制造的竹缠绕复合材料是竹材创新利用的革命性产品。深入研究竹材柔性表征方法、评价指标和内在机理可为定向仿生制备高性能竹缠绕复合材料和优化竹缠绕管道工艺提供理论指导。探索弯曲挺度法表征缠绕用薄竹篾柔性的适用性,比较竹材维管束梯度结构和木材木射线组织微观结构差异对竹、木材柔性的影响机制。结果表明:弯曲挺度法适用于缠绕用薄竹篾的柔性表征,该法可快速、准确地获得不同竹篾薄层的柔度。适宜的测试条件为:跨厚比不小于100,加载角速率为600~1800(°)/min。竹材柔性具有梯度性:从竹黄到竹青,随着纤维比量增加,竹篾(50 mm×5 mm×1 mm)柔度从2.92×10-3 mN-1·m-1降低至1.07×10-3 mN-1·m-1,竹材柔性降低。利用混合定律获得竹材维管束和薄壁细胞的弯曲模量和柔度(厚1 mm)理论值分别为0.365 GPa、28.82 GPa和3.284×10-2 mN-1·m-1、0.42×10-3 mN-1·m-1。在相同含水率、尺寸和密度下,竹、木材比柔度排序为竹黄侧>竹青侧>木材,木材柔性低是横向木射线组织限制其柔性变形所引起的。     

户外用竹基纤维复合材料加速老化耐久性评价

为了给竹基纤维复合材料在户外环境的使用提供参考数据,对利用3～4年生毛竹和慈竹生产的竹基纤维复合材料,参照美、中两种标准(ASTM D 1037-06a和GB/T 17657-1999)方法进行循环试验,测定经过循环暴露试验后,材料的力学性能和尺寸稳定性.试验结果表明,竹基纤维复合材料的性能优于现有户外商业化重组竹产品.     

竹纤维/聚丙烯复合材料的耐老化性能

采用挤出成型制备了竹粉增强聚丙烯复合材料,研究竹粉/聚丙烯复合材料在紫外加速老化与湿热老化后的力学性能变化与尺寸稳定性.结果表明:在紫外线加速老化200 h后,复合材料的弯曲强度与弯曲模量无显著变化,试件宽度与厚度在紫外加速老化前后也无显著改变;但湿热老化对复合材料的弯曲强度与弯曲模量有显著影响,在沸水中浸泡2h后,复...