木材及木质复合材料的弯曲变形与固定的研究进展

弯曲木具有造型美观、工艺简单、成本低廉等优点,但是产品易出现回弹变形的问题亟待解决。笔者归纳了木材及木质复合材料弯曲后的变形与回复,以及四种固定弯曲木变形的方法。并对木质复合材料弯曲和实木弯曲的特点作了对比,在研究木质复合材料弯曲的变形、回复及固定方面提出了初步的构想。     

Current Research and Development on Deformation and Fixation of Bended Wood and Wood-based Comnosites

There are many advantages of bended wood, such as good-looking shape, simple process and low cost. The product, however, is easy to get recovery, which is urgent to be dealt with. This paper concludes the features of deformation and recovery of bended wood and wood-based composites and summarizes four treating methods to keep dimensional stability. Compared to bended solid wood, some elementary perspectives on the research of bended wood-based composites are presented. The purpose of this paper is to suggest： 1） to investigate the optimum heating time and temperature that bended wood and wood-based composites need from the formation of deformation to the recovery and to the permanent fixation, according to its changes of dimensional stability such as curvature radius; 2） to measure the composites comprised of wood and adhesives on the changes of stress relaxation, dynamic viscoelasticity and crystallization field; 3） to quantitatively analyze changes of the major components in wood cell wall polymers as well as the composites under heat/steam treatment and untreated conditions. It will be helpful for subsequent research to clarify on the mechanisms of permanent fixation of bended wood and also contribute to that of wood-based composites.     

桉木基复合材料研究进展

桉树作为我国主要的人工林树种之一,具有品种多、生长速度快等优点,在缓解我国木材供 需矛盾上发挥了重要作用。由于桉木存在高生长应力、节疤、易变形开裂等劣势,目前工业上主要用作 纸浆、纤维板或胶合板和单板层积材的芯板,其利用方式单一,附加值较低。近年来研究者们以桉木与 塑料、竹材等材料为原料制备复合材料,展现出良好的尺寸稳定性、力学性能、阻燃性、抗菌性等性能, 有效地提高了桉木的利用价值,拓宽了桉木在人造板、集装箱等领域的应用。文章分别介绍了桉木 / 塑 料、桉木 / 竹、桉木 / 水泥、桉木 / 无机物 4 种复合材料,并对其制备工艺、性能等方面的研究进展进行 综述。     

TiO2在木材工业中的应用与展望

介绍TiO2光催化性能的基本原理,并在综合分析文献的基础上,总结国内外木材工业中TiO2的应用研究现状,指出:TiO2优异的环境特性和使用性能尚未被木材工业很好地研究和利用,在制备多功能型环保材料、抗紫外线材料和性能增强型材料等方面应用前景广阔.     

美国木材与纤维复合材料研究现状

对美国木材工业及纤维复合材料方面的研究及发展现状进行了论述, 重点介绍木材工业、木结构材料、木基复合材料、纤维复合材料、木材化学利用和木材生物质能源等领域的研究现状和发展动态, 并针对我国木材利用现状提出开展木材资源系统基础及应用研究、加快环境友好型天然纤维复合材料研发和加强木材化学及能源利用研究的建议。     

木基发光材料研究进展

随着资源的消耗以及人类可持续性发展意识的增强,木材等绿色资源的功能化改性及应用日益受到人们关注。木基发光材料综合了木基复合材料和发光材料的优势,以木材为载体,通过浸渍发光材料获得具有发光性能的功能性木材,其在一定程度上保留了木材的基本结构特征,并改善了木材的尺寸稳定性、防腐防潮性和力学性能等,还可以通过添加其他功能性材料开发磁性、储能等新功能。文中从制备木基发光材料所需的原辅材料、功能性添加剂等方面综述目前国内外木基发光材料的相关研究成果,主要对其所使用的发光材料进行分类,分析总结各研究成果的制备工艺包括对木材的不同预处理方式等;同时对木基发光材料在照明装饰、储能材料等领域的应用前景进行展望;并从材料、工艺和功能性添加剂等方面提出一些深入研究的建议,旨在进一步提升木基发光材料的性能,为其在家居、储能、照明等领域得到更广泛的应用提供思路。     

木材及木基材料吸湿尺寸稳定性检测方法研究

为实现木材及木基材料吸湿尺寸稳定性横向比较,规范其检测方法,依据现有相关检测标准,借鉴日本工业木材吸湿尺寸稳定性检测方法,结合木质材料特性以及我国的具体情况,提出一种木材及木基材料吸湿尺寸稳定性的检测方法,即以温度20℃、相对湿度65%条件下的材料尺寸为基准,测定在温度40℃、相对湿度为75%和90%的两种吸湿环境条件下的材料尺寸变化。通过该方法对柚木、印茄木、朴木3种不同尺寸的木材和对多层材料、高密度纤维板、普通刨花板3种木基材料的吸湿尺寸稳定性进行测定,以评价该方法的适用性和可行性。结果表明:木材与木基材料试样不超过12 d即可达到吸湿平衡,不同材料尺寸变化率、湿胀系数的大小关系也与实际情况一致。因此木材与木基材料试样均适于用该方法。     

废弃木质材料的利用

保护环境、维护生态平衡是全人类共同关心的研究课题。材料界和技术界正在努力使工业材料和产品具有更好的环境协调性。废话弃木质材料利用是提高木质材料环境协调性的方法之一。本文主要阐述了利用废弃实体木材和废弃人造板的背景、方法、应开展的研究和意义。     

声发射技术在木质材料损伤监测中的应用研究进展

木质材料损伤演化特征的监测一直是木材科学的研究热点。声发射技术是一种具有实时性、连续性的监测技术,在木质材料损伤监测研究中得到广泛应用。文中围绕声发射技术在木质材料损伤监测领域研究中的应用情况,总结了声发射技术原理与分析方法,归纳了木质材料特性对声发射信号的影响因素,并分别从木质材料损伤源定位、实木和木基复合材料损伤监测以及发展前景3个方面进行分析与讨论,以期为声发射技术在木质材料领域的进一步应用发展提供参考。     

木工刀具硬质合金应用现状和发展趋势

介绍了木材切削加工用硬质合金刀具材料的性能以及研究和应用现状,重点阐述了涂层硬质合金的研究成果和应用领域。结合木材和木质复合材料切削加工特点,探讨硬质合金木工刀具在木材加工工业中应用的可行性。     

竹木复合砧板基材对其硬度和甲醛释放量的影响

为探究竹木复合砧板基材对其硬度和甲醛释放量的影响,分别选择基材为木材、竹材和人造板的3类竹木复合砧板,测定并分析其硬度与甲醛释放量。结果表明：基材为木材和竹材的竹木复合砧板硬度大于基材为人造板的竹木复合砧板硬度;基材为人造板的竹木复合砧板甲醛释放量大于基材为竹材和木材的竹木复合砧板甲醛释放量。研究结果可为生活中选择竹木复合砧板提供参考。     

超临界CO_2流体携带戊唑醇对木质材料的防腐处理工艺

以杉木、马尾松木材和中密度纤维板、刨花板为试材,利用超临界CO2携带戊唑醇对试材进行防腐处理,研究超临界CO2流体辅助防腐处理工艺对戊唑醇的留着率以及分布状况的影响。结果表明,随着处理压力的增大,试材中戊唑醇的平均留着率和分布梯度都增大;温度对戊唑醇剂的留着率影响较复杂,处理温度45℃,留着率最高,同时温度与戊唑醇分布梯度没有明显的相关性;处理时间以30 min为宜。     

热改性木材化学成分变化及其影响因素

木材易产生吸湿变形和腐朽等问题，影响其应用效果。热改性处理可有效提升木材的尺寸稳定性和耐久性，并具有无毒、环保的特点，是一种极具潜力的木材改性方法。文中综述了木材组分（纤维素、半纤维素、木质素、抽提物）在热改性过程中发生的化学变化，以及木材树种和部位、处理介质、处理温度和时间对木材热降解的影响。经不同热改性工艺处理后，木材的化学成分变化存在较大差异。探明热改性工艺、热改性材化学成分变化和性能之间的响应机制，将有助于开发或优化热改性技术，从而得到性能优异的热改性材，拓宽其应用领域。     

木质复合材料──木材工业的发展方向

本文介绍了木材与塑料、合成纤维及其他非木质材料复合所形成的复合材料及其基本性质、加工工艺和应用前景。木质复合材料是一种很有发展前途的新型材料，此种材料的加工技术扩展了木材的应用领域，亦为木材工业提供了新的发展方向。     

Basic properties of specific wood-based materials carbonised in a nitrogen atmosphere

The purpose of this study is to develop new porous carbon materials by carbonising wood-based materials. One of the advantages of wood-based materials used as precursors for porous carbon materials is the simple and cost-effective production technique. Moreover, it is possible to make adjustments for a wide range of macro- and micro-structures by selecting different densities and particle sizes. Compared with solid wood, wood-based materials possess much greater homogeneity, isotropy and reproducible characteristics. Another great advantage is the fact that carbon materials can thus be produced from a renewable resource. A broad variety of specifically developed wood-based materials were carbonised to produce porous carbon materials for which characteristics such as density, yield, dimensional changes and surface area were determined. Light microscopy and mechanical testing were applied for further characterisation. The results showed how density and particle size affect the structure of the carbon materials; dimensional changes and mass loss are influenced by the carbonisation temperature, adhesive content and apparent density; increasing particle size decreases flexural strength and increasing apparent density or adhesive content raises flexural strength super-proportionally; and specific surface area increases with rising carbonisation temperatures.     

数字图像相关技术及其在木材科学研究中的应用

数字图像相关方法(DIC)作为一种先进的光学形变(位移和应变)检测方法, 已逐渐成为木材科学领域中一种重要的测试手段。文中概括了DIC的特点与基本原理; 综述了其在木材科学领域中的应用, 主要包括力学性能检测、木材干燥形变测量及其他木质基材料等的相关性能研究; 最后, 对其在木材科学领域研究中遇到的机遇与挑战进行了展望。     

不同改性剂对木塑复合材料性能的影响研究

采用木材纤维分别与PE、PS、ABS、SAN四种塑料制成木塑复合材料，根据物理力学性能的检测，研究了不同改性剂对木塑复合材料性能的影响。结果表明：加入改性剂能改善木材纤维与所用塑料交接性能，改性剂可以提高复合材料的力学强度；不同的改性剂对复合材料的性能产生不同的影响，异氰酸酯胶改性效果比较好。木塑复合材料既保持了木质材料原来的优良品质，又具有塑料的一些特性，其防水性、尺寸稳定性、力学强度等指标均有较大改善。图5参6。     

林木剩余物与聚苯乙烯泡沫复合材料研究

研究利用林木剩余物碎料和发泡聚苯乙烯并添加胶粘剂、助剂等进行加压制造复合材料.以导热系数、压缩强度、尺寸稳定性作为主要技术指标对复合材料进行评价,考察了木质碎料与聚苯乙烯泡沫不同配比、施胶量、密度等工艺参数对复合材料性能的影响,并利用扫描电镜对复合材料的界面进行了分析.结果表明:在设定密度范围内,由于胶粘剂、助剂和压力的共同作用,使木质碎料与发泡聚苯乙烯间形成蓬松状结合;正交试验确定的最佳工艺为:发泡聚苯乙烯与木材碎料配比为12∶88、施胶量12%、助剂2%、密度0.20g/cm3.用该工艺制造的复合材料达到相关标准要求.     

The effect of elevated temperature exposure on the fracture toughness of solid wood and structural wood composites

Fracture toughness of wood and wood composites has traditionally been characterized by a stress intensity factor, an initiation strain energy release rate (G _init) or a total energy to fracture (G _f). These parameters provide incomplete fracture characterization for these materials because the toughness changes as the crack propagates. Thus, for materials such as wood, oriented strand board (OSB), plywood and laminated veneer lumber (LVL), it is essential to characterize the fracture properties during crack propagation by measuring a full crack resistant or R curve. This study used energy methods during crack propagation to measure full R curves and then compared the fracture properties of wood and various wood-based composites such as, OSB, LVL and plywood. The effect of exposure to elevated temperature on fracture properties of these materials was also studied. The steady-state energy release rate (G _SS) of wood was lower than that of wood composites such as LVL, plywood and OSB. The resin in wood composites provides them with a higher fracture toughness compared to solid lumber. Depending upon the internal structure of the material, the mode of failure also varied. With exposure to elevated temperatures, G _SS for all materials decreased while the failure mode remained the same. The scatter associated with conventional bond strength tests, such as internal bond and bond classification tests, renders any statistical comparison using those tests difficult. In contrast, fracture tests with R curve analysis may provide an improved tool for characterization of bond quality in wood composites.     

木材湿热软化径向压缩变形特征研究进展

压缩变形特征是压缩木研究的重要内容。文中针对木材湿热软化径向压缩变形,从压缩变形的影响因素、压缩变形位置对其力学性能的影响和压缩变形固定3个方面综述国内外研究进展,包括树种、生长轮构造和压缩工艺对木材压缩变形的影响,压缩变形位置对力学性能的影响,以及热处理对压缩变形的影响,指出木材湿热软化径向压缩研究中关于压缩变形需要继续解决的主要问题以及发展方向,以期为湿热软化径向压缩木材的进一步研究和应用提供参考。