内置电热层实木复合地板表面温度变化规律及模拟

目的研究不同电热层位置和不同结构的电热实木复合地板温度变化规律,为电热实木复合地板的电热性能及结构优化提供理论参考。方法采用碳纤维纸作为发热元件,通过热压方式制备具有电热功能的实木复合地板,测试了通电荷载后时间-温度效应、温度不均匀度、电-热辐射转换效率和表面网格温度,分析不同电热层位置对表面温度、温度不均匀度和电-热辐射转换效率的影响,模拟了表面温度二维和三维分布图,探讨不同结构电热实木复合地板正面和背面温度变化规律,拟合了时间-温度变化曲线幂函数方程。结果表面温度均随通电荷载时间的增加而增加,最终趋于稳定,切断电源以后,温度快速下降直至与环境温度平衡。随电热层位置下移,发热稳定后表面温度随之降低,电-热辐射转换效率也相应降低。功率密度为200、300、400和500 W/m2,电热层位于近表层时,表面温度比底层温度分别高了17.2%、21.8%、24.8%和26.8%。随功率密度的增加,温度不均匀度增加,电-热辐射转换效率也随之增加,功率密度达到500 W/m2时,电热层位于近表层的电-热辐射转换效率达95.6%。二维和三维模拟图表明:表面温度分布总体呈中间高、四周低趋势,电热层位于表层尤为明显且存在聚热现象。不同结构电热实木复合地板正面表面温度随通电荷载时间增加而增加,背面木材厚度越厚,正面表面温度越高,反之背面温度越低,拟合方程表明时间-温度变化呈幂函数关系,决定系数最高达0.999 9。结论电热层位置和地板结构对电热实木复合地板表面温度和电-热辐射转换效率影响显著,电热层位于近表层时更有利于电热性能改善。      

木基金属功能复合材料研究进展

为弥补木材固有的缺陷,改变木材物理、力学、化学性质和构造特征,对木材功能改性的研究从未间断过,从最初的木材塑合技术、浸渍技术、乙酰化技术、热处理技术、压缩和弯曲技术、漂白和染色技术等,到现在较为先进的微波处理技术,均极大地推动了木材科学的发展。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,新型木基复合材料也应运而生,如木基金属功能复合材料,其赋予木材新的电磁屏蔽、导热和导电等功能。根据木基金属复合材料的功能特性,可将其分为3类:电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材。电磁屏蔽木材主要用于有射线辐射空间的地板、棚板、壁板等,其制备方法主要有化学镀金属和胶合金属两种,化学镀金属是通过化学的方法使木材表面金属化,胶合金属是通过胶黏剂将金属材料与木材相结合,这两种方法均能提高木材的电磁屏蔽效能,可以减少电磁辐射对人体的伤害。金属化木材是将低熔点合金以熔融状态浸透到木材细胞中并冷却固化后形成的复合材料,熔融状态的金属以木材导管为载体,使复合材料的压缩强度、硬度、导热性、导电性、耐磨性、冲击韧性等大幅度提高,可作导热木材用于地热采暖领域。浸透型磁性木材是在一定的压力下使磁流体浸透到木材内,从而制得带有磁性的木材,可用在磁记录、记忆、电磁转换、屏蔽、防护、医疗和生物技术、分离纯化等诸多领域。目前,木基金属功能复合材料的研究主要集中在木材表面化学镀上,此种制备方法金属只能覆盖在木材表面,而不能浸透到木材内部。金属化木材可以使金属浸透到木材中,但现有研究所用的基材没有经过处理,金属的渗透性不高,如何改善基材,最大限度发挥金属化木材的优异性能,进一步推动木基金属功能复合材料的应用范围,将是下一步研究的重点。本文对3种不同功能复合材料（电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材）的研究现状进行概述,同时提出木基金属功能复合材料现有研究中的不足,并展望金属化木材在更多领域的应用和发展前景。      

我国木质吸音材料的发展现状分析

介绍我国主要木质吸音材料的研究与应用现状,指出存在的问题,并提出应对措施及木质吸音板今后的发展方向,以促进我国木质吸音材料产业健康发展。     

阻燃脲醛树脂制备刨花板的燃烧性能及成炭机理

采用反应型阻燃脲醛胶(HPSA-UF)、物理混合型脲醛胶(HPSA/UF)和未改性脲醛胶(UF)制备刨花板,通过测试刨花板的阻燃性能,分析燃烧成炭机理。结果显示:采用HPSA-UF胶制备阻燃板的极限氧指数(LOI)较对照板明显提升;热释放速率峰值2显著降低,且出峰时间延后。有效燃烧热(EHC)数据表明,HPSA-UF主要在凝聚相中发挥阻燃作用,可改变木质材料的热降解路径,促进木质材料芳环化成炭,从而实现提高阻燃效率的目的。     

填缝型微波膨化木基金属复合材料制备及其性能表征

  目的  以高能微波处理后的木材增值利用为研究目标,制备填缝型微波膨化木基金属复合材料（WMC）,为微波处理人工林实木增值利用提供参考。  方法  采用抽真空浸渍方法,以锡铋低熔点合金和辐射松微波膨化木为原料,制备填缝型WMC,通过扫描电镜、能谱分析、计算机层析成像、动态热机械分析、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、红外光谱等测试技术,表征和分析WMC的微观形貌、热稳定性、表面接触角等性能。  结果  锡铋合金填充在微波膨化木的缝隙处,与木材形成“机械互锁”方式的啮合结构,使其在缝隙处紧密结合,提高了界面结合强度。WMC中锡和铋的质量分数分别为25.97%和31.13%,计算机层析扫描图像重构了锡铋合金在WMC中的空间分布位置,实现了WMC可视化的三维渲染,展示了其独特的纹理。WMC与基材相比具有更高的贮存模量、损耗模量和残炭量,热稳定性得到提高。WMC未出现新的酯类、醚类等官能团特征峰,晶体结构未受到破坏,结晶度呈现上升趋势,由基材的25.9%增加至38.6%。60 s时接触角比基材提高了172%,疏水性显著提高。  结论  本研究制备了填缝型微波膨化木基金属复合材料,观察与模拟了锡铋合金在微波膨化木中的分布,表征了其热稳定性与表面接触角等性能,为基于高能微波处理木材研制新型木质产品提供了新思路。      

人工林米老排木材化学成分及其在树干高度上的变异

采用我国木材化学成分分析国家标准,对人工林米老排木材化学成分进行了测定和研究分析.结果表明:人工林米老排木材冷水抽提物含量和热水抽提物含量分别为2.67%和3.12%,1%NaOH抽提物含量为17.08%,纤维素含量为47.49%,综纤维素含量为80.42%,木素含量为28.80%,pH值为5.44;木材冷水抽提物和综纤维素含量在树干的不同高度上略有差异,但方差分析检验,差异不显著,热水抽提物、1%NaOH抽提物、纤维素和木素含量在树干的不同高度上差异显著,达到1%显著性水平;由树基往上,热水抽提物含量略呈两端高、中间低的趋势,冷水抽提物、1%NaOH抽提物和木素的含量逐渐降低,综纤维素含量和木材pH值逐渐升高;纤维素含量在树干上的分布规律为中间高、两端低,而且从树干中部往上的降低幅度较大.     

我国木质吸音材料的发展现状分析北大核心

介绍我国主要木质吸音材料的研究与应用现状,指出存在的问题,并提出应对措施及木质吸音板今后的发展方向,以促进我国木质吸音材料产业健康发展。     

弹性波层析成像技术检测活立木腐朽

介绍弹性波层析成像技术应用于活立木内部缺陷检测的研究现状,阐述弹性波的产生、传播途径和成像原理,总结该技术在应用中出现的问题.并使用弹性波层析成像技术对美国林务局纳西比特营地脂松活立木进行检测.结果表明:弹性波层析成像技术能够模拟出不规则树干形状并以二维图像方式直观地显示立木腐朽部位、程度、大小及形状等情况.基于此方法发展的设备,具有检测方便、有效、实用性强等特点.     

进口桃花心木和辐射松木材漆膜性能评价

采用丙烯酸水性清漆和聚氨酯溶剂型清漆,分别对进口桃花心木和辐射松木材进行涂饰,测量涂饰前后漆膜色度学变化,并评价漆膜性能.结果表明:两种木材经清漆涂饰后,色饱和度和总体色差均不同程度增加,光泽度值均增大,其中聚氨酯漆涂饰后的总体色差值略大、光泽度更高;两个树种木材表面漆膜性能达到国标GB/T 4893的一级或二级要求。聚氨酯漆涂饰漆膜的硬度更大,丙烯酸漆涂饰漆膜的附着力更强。     

人工林米老排木材的物理力学性质

对23年生人工林米老排木材物理力学性质进行了测定和分析.结果表明:木材气干密度、全干密度和基本密度分别为0.577 g/cm3,0.554 g/cm3,0.463 g/cm3,属中等级别.木材全干差异干缩和气干差异干缩分别为1.963和2.442,弦向和径向干缩湿胀差异较大;木材端面、弦面和径面的硬度分别为5 717.0 N,3 963.7 N和3 822.8 N,弦面和径面的抗劈力分别为16和14 N/mm,弦面和径面的顺纹抗剪强度分别为11.6 MPa和11.3 MPa,抗弯强度和抗弯弹性模量分别为132.3 MPa和13 092 MPa,冲击韧性为62.5 kJ/m2,顺纹抗压强度为48.7 MPa;木材综合品质系数为3 909×105Pa,品质系数非常高,属高等级材.