纳米材料与纳米技术在功能性木材中的应用

木材的功能化修饰是提高和改善其性能的有效途径, 利用纳米材料与纳米技术所具有的特性和功能来改性木材, 可以获得新型功能化的木基纳米复合材料。文中总结了纳米材料、纳米合成技术、纳米表征技术以及纳米仿生智能构筑技术在木材功能性改良中的应用情况, 展望了纳米材料与纳米技术在功能性木材研究领域的发展趋势, 旨在为木材的功能化修饰研究提供参考。     

木材苯酚碳素纤维材料的研究

介绍了以木材液化和现代纳米纺丝技术为基础的木材苯酚液化产物制备碳素纤维材料的构思、技术路线和存在的问题,为解决木材纳米、微米材料的制备开拓了新思路。     

国内外纳米木粉裂解理论研究现状

对国外纳米木粉理论研究现状和木材纳米木粉描述理论的发展趋势进行了深入研究,对我国纳米木粉加工技术的发展进行了回顾并探讨了我国纳米木粉研究的发展方向、纳米木粉研究的预期目标和纳米木粉加工技术在木材工业上的应用前景,提出了一种新的纳米木粉加工方法,为我国纳米木粉技术的开发和应用提供了依据.     

用无机纳米材料复合改性木材的机理研究进展

介绍了用无机纳米材料改性木材及所获复合材料体系的形成过程、复合机理等方面的研究进展。包括:木材-无机纳米复合材料纳米尺度的形貌、结构观测与表征,采用电镜技术、能谱技术进行其的组成和化学价态的表面分析,采用微区FTIR分析技术测定纳米粒子在该材料体系中的分布及与木材组分的结合状态,用波谱分析的方法,分析纳米粒子在木材组份中的固着机理。     

基于AFM的木质材料的纳米压痕技术

基于AFM的纳米压痕技术是微纳米尺度下研究木材及木质材料硬度和弹性模量的重要方法,介绍了AFM工作原理,以及纳米压痕技术测试木质材料硬度、弹性模量等力学性能的原理,总结了木材科研领域中原子力显微技术的应用现状,并对今后的研究方向提出了展望.     

新世纪木工机械新理论研究的成果综述

综述了国内外木材加工机械行业的理论发展现状,找出了国内木材加工行业与国际先进水平的差距,提出了木材加工行业未来的发展趋势,总结了木工机械机电一体化技术的新成果和木工机械检测技术的新进展。着重介绍了新西兰林科院在木材视频技术和木材缺陷探测方面的一些研究成果,综述了人造板加工机械和木材加工机械的新理论研究。     

微观力学表征技术的发展及其在木材科学领域中的应用

微观力学表征技术是表征材料微纳米力学性能的重要技术手段,目前已被广泛用于表征材料的超微构造和解析材料的力学行为。随着材料科学研究尺度缩小,微观力学表征技术逐步从纳米向超纳米、从分子向超分子甚至粒子水平发展。按照试样信息的不同方式,微观力学表征技术主要包括纳米力学测试技术(探针技术)和超纳米力学测试技术(显微镜技术);其中,纳米力学测试技术包括准静态纳米压痕技术、动态纳米压痕技术和动态模量成像技术,超纳米力学测试技术包括原子力显微镜技术和基于原子力显微镜技术的新型微观力学表征技术。木材是一种多孔状、层次状、各向异性的非均质天然高分子复合材料,其超微结构是细胞壁由不同厚度的层次组成。细胞壁是决定木材和木质纤维材料性能的主要因素,是木材的实质承载结构;细胞壁的力学性能是由壁层结构、化学组成的分布与结合方式决定的。开展木材和改性木材细胞壁纳观尺度的力学性能、分布及影响对实现木基复合材料的高效设计具有重要意义。自Wimmer等首次将纳米压痕技术应用于天然木材细胞壁微观力学后,国内外学者主要采取准静态纳米压痕测量技术和动态纳米压痕测量技术对不同树种木材以及化学改性和生物改性木材细胞壁的硬度、弹性模量、蠕变特性与黏弹性等力学性能进行了研究。木质材料界面作为纳米级厚度的界面相或者界面层,不仅影响木质材料的强度、刚度,而且影响木质材料的断裂韧性等。界面力学是决定木基复合材料整体力学性质的关键,是引起材料变形、强度下降的主要原因。研究界面的属性和特征对于木基复合材料整体属性的评价以及结构的优化设计有一定参考价值,研究内容涉及有胶合界面、纤维增强聚合物界面以及木制品涂层的微观力学。随着研究尺度逐渐缩小,微观力学表征技术趋向高分辨率及数据定量化,如今已能在纳米级分辨率下进行力学信息成像,为木材科学领域的研究提供了方便。微观力学表征技术在木材科学领域中的应用尚具有较大潜力,但仍有较多方向尚未涉及,还应在以下3方面展开研究:一是需要开展微观力学技术在木材科学领域应用的标准化研究,规范测试过程,确保测试结果的可靠性和一致性;二是建立木质材料宏观到微观的完整力学体系,从本质上剖析木质材料的力学行为,在纳米尺度上表征木质材料的性质和失效机制;三是随着木材科学领域研究的深入,需建立微观力学与微观化学、微观物理、微观环境学的联系,丰富木材及木基复合材料在微纳尺度的研究。     

八十年代的扫描技术—木材缺陷的自动探测

近十年来,探测木材缺陷的方法发生了显著的变化。本文综述了八十年代探测木材缺陷的新技术、新方法。主要有:激光扫描法,荧光扫描法,超声波法,X—射线法,X—射线荧光探测法,微波法,核磁共振法和红外光谱法。其中,以能探测木材内部缺陷的超声波法和X—射线法最有前途。一种有效的木材缺陷的探测方法是提高木材加工行业经济效益的有力工具。     

纳米科技与纳米木材学的发展方向

纳米科技是21世纪知识创新和技术创新的源泉,纳米木材学是纳米科技与木材科学交叉融合的必然产物.提出了纳米木材学的研究领域和发展方向.     

原子力显微镜在木材科学研究中的进展

原子力显微镜应用技术是通过检测探针-样品之间相互作用力对样品表面的三维形貌和力学性能进行表征的新型显微技术。该文综述了原子力显微镜在木材微观尺度结构研究、纤维素形貌和粗糙度分析以及基于原子力显微镜的纳米压痕技术在木材细胞壁力学性能测定等木材科学相关方面的研究进展。为了进一步拓宽原子力显微镜在木材科学领域中的应用,还可以在基于原子力显微镜的峰值力纳米力学模量成像、多技术联用以及微观力学模型等方面继续开展深入研究。     

在生态可持续背景下对建筑用木材的再认识

透过生态、可持续发展的视野,对建筑用木材在生态性、高效性及可持续运用等方面进行剖析,力图破除当前对木材在建筑中使用的片面认识,唤起建筑界、林业界对木材在当代建筑中大量使用的新的思考和探索。     

中国废旧木材资源与再生纤维利用概况

为有效提升资源的综合利用能力,必须全面加强再生资源的综合利用效能。经过科研人员不断的技术探索,在废旧木材资源与再生纤维加工上实现了较大突破,很多技术也已实现了商业成果转换。介绍了废旧木材资源再生渠道,分析了再生纤维素纤维利用概况,在此基础上,对再生纤维利用发展趋势进行了展望。     

木材海绵研究进展

天然木材制备的木材海绵可替代硅胶海绵、聚氨酯和三聚氰胺等合成高分子基海绵,作为高效吸油剂用于污水净化,并衍生出一系列运用。在去除木质素和半纤维素后,天然木质材料保留了原生的精巧三维分级孔隙结构,从木材直接转化为生物基纤维素骨架,具备高孔隙率、比表面积大、优异机械性能等特性的同时,还保留了木材生物相容性等特点。对木质纤维素骨架进一步改性后得到的木材海绵,在油水分离、能源存储、传感器、穿戴设备等领域具备一定的发展潜力。文中综述目前制备木材海绵的有效方法,包括精巧分级孔隙率的木质纤维素骨架制备和基于该木质纤维素骨架的各类功能性材料开发探索;针对木材海绵的高效制备和功能化,从基础物质、基本性能与工艺流程角度梳理近5年的相关工作,以启发该类先进材料的创制思路;同时,探讨木材海绵功能的先进性,并对其应用前景进行展望。     

热处理对木材力学性能的影响综述

热处理可有效提高木材尺寸稳定性,同时对木材力学性能也有明显的影响。文中按照力学指标分别综述热处理工艺对静曲强度/弹性模量、抗压强度、脆性/冲击韧性及其他力学性能的影响,进而总结热处理对木材力学性能影响机理的研究进展;提出可以从以下方面深化热处理技术的研发:一是热处理技术研发时宜根据应用领域科学选择合适的力学指标,二是进一步拓展热处理介质以控制力学性能损失,三是进一步探索热处理对木材不同力学指标的影响机理。     

三通道刨花干燥机刨花干燥过程自动控制系统初探

文中对三通道刨花干燥机刨花干燥中被控对象的特性、过程控制的方法、检测仪表、调节控制器与调速系统进行了探索与研究。干燥机的热效率高、刨花终含水率均匀、形态好。     

豆科树种无性快速繁殖技术研究与进展

豆科树种目前已广泛应用于荒山绿化、饲用及观赏。文中从扦插(嫩枝扦插、硬枝扦插、根插)，组织培养等方面综述了豆科树种无性快速繁殖技术的研究和进展。指出目前豆科树种嫩枝扦插技术研究还局限在对某一树种繁殖途径的探索阶段；硬枝扦插技术研究较为系统和深入，对不同树种扦插生根的影响因素有了比较深入的了解，并因此建立起较为成熟的技术体系；根插方法简单，成活率高，但是研究普遍较少；豆科树种组织培养虽较为困难，但某些树种也已经建立起了较为完善的再生体系。此外，还对豆科树种快速繁殖的生理基础研究进行了讨论，建议加大对豆科树种快速繁殖技术和生理机制的研究力度，为解决优良种质资源快速扩繁奠定基础。     

仿生超疏水木材表面微纳结构制备研究进展

仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战。根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可润湿表面结构中的作用,总结了3种构建仿生超疏水木材的有效途径,推导出本征接触角的计算公式及体系自由能变化,并在热力学计算的基础上系统阐释了微纳结构表面几何形状对润湿性能的影响,同时对粗糙表面的本征接触角和液/液/固三相体系浸润性以及基底表面上液滴能量变化进行了分析。阐述了木材表面仿生超疏水功能性改良的设计机理和制备方法,在此基础上归纳了超疏水体系中引入纳米粒子的方式在超疏水木材表面功能性改良中的应用。最后,分析了仿生功能性超疏水木材高效耐用无氟环境友好型溶剂探索、制备工艺创新以及应用范围拓展等方面存在的问题,并对其在木材功能性改良领域的应用前景和发展方向进行了展望。     

《木材水运建筑安装工程预算定额》修订和《概、预算编制办法及费用定额》编制

1994年9月～1995年9月,由主编单位四周林业勘察设计研究院承担《木材水运建筑安装工程预算定额》的修订和《木材水运建筑安装工程概、预算编制办法及费用定额》的编制。定额的修定一方面要与相关定额水平协调,同时将工程实体消耗量和施工措施性消耗分开;贯彻政府有关文件精神并反映当前平均先进水平;保留(64)定额的框架只对章,节目和消耗量,基价作调整。 新编《木材水运建筑安装工程概、预算编制办法及费用定额》,以办法与费用定额合一,简化文字实用为原则,项目设置、费用定额符合政府部门最新规定。结合实际控制水平,按工程性质划分为7项生产性主体工程;5项附属性工程;2项非生产性工程和其它工程及费用两大部分。     

木质材料激光表面处理研究进展

激光以其能量密度高、运行轨迹自如、方向性好等优点,被广泛用于木质材料切削加工以及表面处理等领域。其中,木质材料激光表面处理,即利用激光热/光电子效应促进材料发生物理、化学变化,以实现改性的目的。笔者对木质材料激光表面处理原理、激光类型与用途以及激光表面处理技术特点与应用领域等内容的研究现状进行了综述与分析。现有研究表明:材料对于不同波长激光的吸收系数差异明显,基于此特性可实现木质材料表层激光选择性消融,以满足不同应用场合的加工需求;其次,激光功率、激光扫描路径密度以及进给速度等激光工艺参数,决定了表面处理过程中能量密度及分布,进而影响木质材料表面改性强度与深度,通过对激光参数的优化可实现木质材料表面部分性能(如表面颜色、润湿性、功能性结构等)的精准改性。最后,还探讨了木质材料激光表面处理领域研究现状与趋势,阐明了研究的科学意义和未来研究方向,以期为创新木质材料表面处理技术、实现其提质增效提供理论指导,也为拓宽激光技术在木质材料加工领域的应用范围提供思路。     

晋中市林木种质资源与综合开发利用

用2年时间,设置32条调查线路1280块样地,4825份问卷,对晋中市植被种质资源进行调查,查得全市共有林木种类62科143属408种。结合地方实际情况,提出了晋中市林木种质资源综合开发利用的具体措施:建立优树收集区;加强种子园、采穗圃及采种母树林基地建设;划定珍稀树木资源管理保护区;健全古树、名木档案与管理;加大基础工程建设和产业开发力度;组建组培室,进行离体保存与培养。