碳纤维与木材粘接强度的实验研究

纤维增强定向成型材是一种新型的复合材料,具有力学性能和使用性能接近天然材的特点.在该强化结构中碳纤维与木材间粘接层起传递力的作用,粘接层的剪切强度直接影响到强化结构能否实现.本文介绍了碳纤维与木材应用环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂的粘接剪切强度的测定过程和实验结果.     

纤维增强木塑复合材料研究进展

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,不同种类的纤维对木塑复合材料均有不同程度的增强或增韧作用。短切纤维在添加量上存在"临界值",在"临界值"之前,添加量与增强效果呈正相关,在"临界值"之后呈负相关。连续玻璃纤维的增强效果尤为明显,其中冲击强度可增加20倍。天然纤维素纤维在木塑复合材料中的应用虽然较少,但目前在欧洲已被用于高附加值的汽车零部件领域。本文还介绍了银纹剪切带机制、刚性粒子增强理论、多缝开裂理论和复合力学理论等用于解释纤维增强复合材料的作用机制,这些理论均被用于解释纤维对于木塑复合材料基体的作用效果,其中后2种理论最常用于解释纤维对于复合材料强度提高的作用机制。本文同时指出,目前尚没有哪一种理论能全面揭示由于纤维加入后结构趋于复杂的木塑复合材料的力学行为。总结了纤维的添加对材料力学性能、吸湿性和热性能的影响,发现纤维的添加不仅可以提高木塑复合材料的力学强度,对于降低吸湿性和提高热稳定性也有积极效果,一些纤维的添加还可以提高基体的结晶度。本文最后提出纤维增强木塑复合材料产业化发展前景和需要解决的问题,包括进一步提高生产效率,研制纤维增强木塑复合材料专用装备,开发连续纤维增强木塑复合材料技术和开拓高性能、高附加值木塑复合材料市场。     

风电叶片用竹基纤维复合材料力学性能的评价

采用热压法生产工艺,利用四川地区3～4年生慈竹,进行风电叶片用竹基纤维复合材料的生产研制,分析竹基纤维复合材料密度与其拉伸、压缩及疲劳性能的关系.并通过与玻璃纤维增强不饱和树脂基复合材料的性能比较,论述竹基纤维复合材料应用于风电叶片制造所具有的优异性能及经济性,为竹叶片制造工艺设计提供初步的技术参数.     

黄麻纤维织物增强乙烯酯复合材料的制备与力学性能

织物增强聚合物(TRP)因其具有优异的机械性能而被广泛应用于汽车、建筑等领域。传统TRP材料通常以玻璃纤维、碳纤维作为增强体,由于成本高及不可降解等问题限制了发展和应用。本研究采用可生物降解的天然黄麻纤维为增强体,以乙烯酯为基体树脂,采用模压工艺制备双层黄麻织物增强乙烯酯树脂复合材料。考察经纱和纬纱的取向对复合材料密度、孔隙率及力学性能的影响。通过调整黄麻织物的纱线角度(0°,30°,45°,60°和90°),研究经纬纱角度对复合材料性能的影响,采用的模压成型工艺是80℃、7 MPa条件下压制2.5 h。为了考察模压温度的影响,将纱线角度为60°的试样在40℃的低温条件下(其余条件不变)压制成型。结果表明:与纯乙烯酯相比,黄麻纤维具有一定的增强作用,复合材料的弯曲强度和冲击强度分别提高24.77%和39.83%,拉伸性能降低30.52%。扫描电子显微镜结果显示,复合材料力学强度的提高与纱线间的孔隙分布有关。在研究范围内,经纬纱定向对复合材料的冲击强度影响比较显著。低温(40℃)条件下,制备的定向角为60°时的黄麻纤维增强乙烯基酯复合材料的各项力学性能达到最佳。     

蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能研究

利用甘蔗渣纤维作为增强剂,回收的聚丙烯塑料作为基体,并添加MAPP为偶联剂,通过熔融混合、注射成型法制成蔗渣纤维/PP 复合材料,研究蔗渣纤维和偶联剂对复合材料静态及动态力学性能的影响。结果表明：与PP相比,添加了蔗渣纤维和MAPP后,除抗拉强度外,复合材料的静态力学强度有所提高;复合材料的储能模量和损耗模量增加,而损耗因子降低;蔗渣纤维/PP复合材料的玻璃化转变温度Tg为61.8℃。     

桐马酸酐甲酯改性杨木纤维增强环氧树脂复合材料性能研究

以桐马酸酐甲酯改性杨木纤维(MEMA-PWF)为增强体、双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(E51)/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)为基体树脂,经热压成型制备杨木纤维增强环氧树脂复合材料.通过接触角测量、扫描电镜(SEM)分析表征了复合材料表面及断裂面结构形貌,并测试了复合材料的冲击强度、弯曲强度.实验结果表明,改性后的杨木纤维表面疏水性及其与环氧树脂基体界面相容性得到明显提高;以MEMA-PWF/环氧树脂体系制备的复合材料力学性能提高,冲击强度、弯曲强度分别达到7.95 kJ/m2、55.42 MPa,并具有较好的疏水性.     

定向刨花板弹性模量及泊松比的测试

定向刨花板是将刨花定向铺装,人工模拟天然木材纤维的排列,经热压而成的一种新型结构人造板,是理想的木材代用品。定向刨花板可开发用来承受重量,诸如用于房屋建筑、车辆和船舶制造等方面。它对木材短缺的我国来说具有重大的经济价值。     

纤维增强树脂/集成材复合材料耐久性研究进展

介绍了纤维增强树脂／集成材复合材料耐久性的研究进展以及玄武岩纤维增强树脂创新用于集成材的增强,并指出复合材料的发展趋势。     

组合结构在桥梁工程上的应用和发展

考虑到钢材、混凝土、纤维增强复合材料(FRP)等材料在桥梁工程上的应用,根据近几年来桥梁加固材料情况和一些专业文献,分析了组合结构特点及其发展.     

亚麻纤维增强木材-聚丙烯复合材工艺

该文探讨了亚麻纤维对木材-聚丙烯(PP)复合材料力学性能的增强,尝试调节亚麻的添加量,对比亚麻纤维含量对复合材料的增强效果。并介绍了亚麻纤维增强木材-聚丙烯复合材料的挤出成型工艺流程。发现随着亚麻含量的增加,木材-聚丙烯复合材料的力学性能有先升后降的趋势,即亚麻纤维对木粉-聚丙烯复合材料有一定的增强效果;由本实验数据分析得出亚麻含量为50%时,复合材料的冲击强度、拉伸强度最大,亚麻含量为30%时,复合材料的弯曲强度最大。     

木质阻尼复合结构中填充多孔材料的隔声性能分析

【目的】利用吸声材料的吸声降噪机制、隔声材料的隔声降噪机制和阻尼材料的阻尼降噪机制,将3种降噪材料以一定形式复合,获得一种兼具吸声、隔声和阻尼性能的新型木质阻尼复合隔声材料,以改善木质材料隔声性能,拓宽木质材料和阻尼材料的应用范围。【方法】先将中密度纤维板(MDF)与橡胶材料在压板温度100 ℃、单位压力3 MPa、加压时间10 min、涂胶量64 g ·m^-2 的工艺条件下进行复合,再利用白乳胶将获得的木质阻尼复合材料与吸声材料粘接,采用小混响室-消声箱法测试复合结构隔声性能,探讨中密度纤维板(MDF)厚度、多孔材料厚度、填充方式、多孔材料种类和阻尼结构等因素对隔声性能的影响。【结果】木质阻尼复合结构中填充聚酯纤维、玻璃纤维和三聚氰胺吸声棉3种不同多孔吸声材料时,在整个频率段,3条隔声性能曲线趋于一致,区别不明显,从减轻复合结构质量及环保角度出发,选择三聚氰胺吸声棉作为填充多孔材料。多孔材料填充方式(BB:利用白乳胶将多孔材料直接粘贴在上下表板上,不含空气层;UU:多孔材料与上下表板不粘接,通过一定厚度空气层分离;BU:多孔材料一侧粘贴在上表板上,另一侧与下表板通过空气层分隔)对复合结构隔声性能具有较大影响,其中BU结构的隔声性能较优。吸声材料与空气层相配合,在不增加复合结构厚度和质量的前提下,可有效提高复合结构的隔声性能,当吸声材料填满空腔时,反而不利于复合结构隔声性能的提高。多孔材料与空气层阻抗不匹配,会增加声波传播途径,声能被损耗。在最佳填充结构的基础上,随着多孔材料厚度从5 mm增加到15 mm,复合结构的隔声性能增加。在低频,共振频率处的隔声性能增加;在临界频率处,多孔材料厚度增加,抑制复合材料的吻合效应,吻合谷变浅,隔声性能增加。MDF厚度增加,复合结构的面密度和刚度增大,可增加复合结构中低频的隔声性能。阻尼结构设计对复合结构隔声性能具有很大影响,自由阻尼结构的耗散能量较小,特别是低频减振效果较差;约束阻尼结构受到振动时,约束层的伸长远远小于黏弹性阻尼层,约束层会阻碍阻尼层的伸长运动;当阻尼层受到压缩时,约束层又会阻碍阻尼层的压缩变形。在阻尼层内除产生拉压变形外,还会产生剪切变形,从而起到比自由阻尼处理更大的耗散振动能作用,阻尼降噪能力更强,可更有效抑制复合结构的共振频率及吻合效应。【结论】表板厚度为6 mm,约束阻尼结构,多孔材料的填充形式为BU结构,填充10 mm三聚氰胺吸声棉和 5 mm 空气层,复合结构的隔声性能较优。     

新世纪我国木材科学与技术展望

在新世纪到来之际，为了适应全球经济一体化，科技经济一体化以及国家经济体制改革和科技体制改革的发展要求，我国将加强木材科学与技术的知识创新和技术创新，对学科发展进行重大调整，知识创新将以人工林木材为主的植物材料的材质材性与生物形成和加工利用的关系方向有重大进展；技术创新将以企业为主，在以木材为主的植物资源加工利用技术，产品增值加工技术，木质材料性能，产品应用技术和环保技术方面有较大的突破，木材科学与技术学科的发展特点将更显交叉性和边缘性，向植物材料学，木基复合材料学，木质重组材料学，木质环境材料学，木结构环境工程学和木材化学和加工学等方面6发展。     

国际人造板工业研究和开发的进展及趋势(续篇)

本文对国际人造板工业的原料、环境保护问题的研究和开发,以及新技术的应用作了简要回顾,并对其社会背景及前提条件作了分析。其中特别是对于原料的开拓,提出了我国应如何吸取发达国家的经验的看法。     

木塑复合材料在家具领域的扩展应用研究

木塑复合材料是以木材或各种木质纤维素为基体,与塑料以不同途径复合形成的一种新型材料。通过对木塑复合材料特点、性能的总结,指出其在家具领域应用及推广中存在的问题,并提出改进措施,同时展望了木塑复合材料在家具领域的应用前景。     

木粉含量对木塑复合材料可靠性的影响

木塑复合材料的可靠性与木塑比有直接关系。本文通过试验获得了不同木塑比条件下木塑复合材料的力学性能数据,并运用一次二阶距法分析不同木塑比下复合材料的可靠性。     

加强云南民营天然橡胶业质量管理浅议

阐述云南民营橡胶质量管理现状,提出在民营橡胶业中应用ISO9000标准,建立、健全质量管理体系,积极开展第三方的质量认证,加强产品质量检验、计量管理、技术档案管理等基础管理,加强人才培训,提高技术水平。     

竹林河岸缓冲带对地表径流的水质净化研究

对赣江上游退耕还林河岸缓冲带（宽度12 m）、退耕还林河岸缓冲带（宽度24 m）和农田河岸缓冲带等3种用地类型河段的水质监测结果显示,消减地表水TN、TP能力大小依次均为退耕还林河岸缓冲带（24 m）〉农田河岸缓冲带〉退耕还林河岸缓冲带（宽度12 m）,表明宽度窄的农田竹林缓冲带具复合结构的功能型实用性,可加强研究与实践推广应用。     

木质剩余物轨枕复合材料老化因子及方法的探讨

木质剩余物轨枕复合材料是一种新型环保轨枕材料,木质剩余物轨枕复合材料老化因子及方法的探讨对该材料制备具有重要意义。根据木质剩余物轨枕复合材料的组分和制备工艺流程,结合光照、温度、湿度和氧化等诸多老化因子对材料老化的影响进行分析,并对比常用的老化试验方法,寻求具有针对性的木质剩余物轨枕复合材料老化的研究方法。     

水降解对木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

聚乳酸是一种强度较高的聚酯类材料,其良好的降解性能在保证了其环保优势的同时,也对其物理力学性能产生一定影响。本研究将木纤维/聚乳酸复合材料置于水环境中进行水解处理,然后测试复合材料的力学性能。结果显示,将复合材料放置在水中一段时间后,复合材料的弯曲性能和拉伸性能都显著下降,木纤维含量越高,材料性能下降越明显。这说明水环境使聚乳酸分子链发生了水解反应,使材料性能下降;同时,木纤维的吸水膨胀和干燥收缩也使材料界面薄弱点增加,使材料性能有所下降。     

超疏水纤维素复合气凝胶的制备及其油水分离

纤维素气凝胶因具有强亲水性和低油水选择性,且目前纤维素气凝胶表面的疏水化处理过程较冗长,限制了其在油水分离领域的应用。为了解决上述问题,笔者以硫酸水解微晶纤维素制备得到的纳米纤维素(CNC)为原料,利用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)在水相中对其进行硅烷化改性,通过冷冻干燥得到了硅烷化纤维素复合气凝胶。结果表明:所制备的纤维素复合气凝胶具有轻质、多孔特性,随着MTMS添加量的增加,密度逐渐升高(≤0.012 0 g/cm^3),孔隙率略有下降; MTMS的加入对纤维素复合气凝胶的微观形貌影响不大,其骨架结构以二维片层形貌为主,聚甲基硅氧烷均匀地包覆在纤维素片层表面; MTMS的加入使纤维素复合气凝胶的热稳定性明显提高,且未改变纤维素气凝胶的晶型结构,但导致其结晶度逐渐下降。纤维素复合气凝胶的表面接触角随着MTMS添加量的增加而升高,最高达到153.7°,表现出优异的超亲油/超疏水性能。作为吸油材料,超疏水纤维素复合气凝胶不仅可以吸附多种油类和有机溶剂(吸附容量达到52～121 g/g),而且表现出很好的循环使用性能。