基于纳米压痕技术的木材胶合界面力学行为

【目的】研究木材胶合界面的静态和动态力学行为,探讨树脂渗透对木材管胞壁层力学性能的影响,为木质复合材料制造工艺优化和增强改性提供理论依据。【方法】采用纳米压痕静态和动态力学测试技术(Nano-DMA),对针叶材火炬松与酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)胶黏剂所形成胶合界面区域各相材料的静态弹性模量、硬度、蠕变性能以及储能模量和损耗模量等力学行为进行分析。【结果】静态力学行为方面,在界面区域,PF和UF渗透进入管胞壁层后,木材管胞壁的弹性模量( E r)和硬度( H )提高;经PF渗透后,木材管胞壁的 E r和 H 分别增加7%和26%;Burgers蠕变力学模型可有效描述胶合界面区域管胞壁的纳米压痕蠕变特性,经树脂渗透后,木材管胞壁的瞬时弹性模量增加,黏弹性模量和黏性系数减小;在保载初期,PF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降60%,UF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降58%。动态力学行为方面,随着加载频率增加,界面材料的储能模量( E ′ r)逐渐增大,而损耗模量( E ″ r)和损耗因子(tan δ)呈减小趋势;当加载频率为10 Hz时,PF和UF树脂渗透使得管胞壁层的储能模量分别增加16%和29%。【结论】胶合界面区域胶黏剂进入管胞壁层,对木材管胞的静态力学性能具有增强作用,同时胶黏剂可提高管胞壁的短期抗蠕变能力;木材管胞壁具有较高的储能模量和损耗模量,而树脂的储能模量和损耗模量较低,经树脂渗透后,木材管胞壁的储能模量增加,但损耗模量和损耗因子呈下降趋势,可能对界面传递和分散应力产生不利影响。     

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.     

高阻隔纳米保鲜膜材料

高阻隔纳米保鲜膜材料生产技术是国家“十五”攻关项目，本技术已申请国家发明专利，该成果填补了国内空白。此项目是通过高技术手段生产一种具有高阻隔性能的新型纳米保鲜膜材料。     

高纯纳米硫材料

中国地质大学（武汉）研制成功纳米硫材料。这种硫纳米粉材料是世界上首次研制成功的纳米材料,硫纳米丝的研制属于原始创新,这项成果完全达到了国际领先水平。硫的用途广泛,我国每年约生产30万吨硫,经过精细加工后,应用于合成橡     

纳米导电微粒子材料

大连三科科技发展有限公司生产的纳米导电微粒子材料涂敷于显示管、彩色显像管及玻璃镀层上,具有防眩光、静电、辐射等功能,还可减轻红、紫外线的照射,提高图像清晰度,减轻辐射危害,可广泛应用于显示器件,触摸屏制造的电子工业领域,微波炉、冰箱等家电及特种玻璃制造业     

光电转换纳米薄膜材料

由美国加州大学圣克鲁兹分校张劲教授领衔的,包括中国、美国和墨西哥三国科研人员组成的研究小组研究认为:将氮等元素掺杂于金属氧化物(如二氧化钛)纳米颗粒而形成的薄膜中,然后,再使用能够吸收可见光的量子点(纳米级的晶体)向金属氧化物薄膜注入电子,把上述两种方法结合起来,研制而成的使太阳能转换成电能的纳米薄膜材料,其性能比单独使用任何一种方法产生的效果都要好.     

纳米级超材料隐身衣

美国杜克大学的大卫·史密斯科研小组利用包裹在玻璃纤维内的金属和线缆,设计并制成了"超材料"中的同心环部件,让微波辐射沿最内圈弯曲,就像水绕开石块儿流动那样.     

纳米常温远红外线节能材料

本发明涉及纳米粉体制造远红外线辐射材料制成的纳米常温远红外线节能材料.在常温下,使用于各种燃油燃气的设备,包括所有内燃机等动力装置和外燃的锅炉、窑炉等燃烧设备,都能达到5%以上的节能效果.     

纳米TiO_2粉体材料

二氧化钛是一种重要的化工原料,广泛应用于颜料、造纸、涂料、油漆、橡胶、陶瓷等行业.纳米二氧化钛由于它具有的表面效应,小尺寸效应和宏观量子隧道效应,在光学、热学、电学、磁学、力学及化学性与颗粒的普通二氧化钛有着显著的不同.纳米二氧化钛具有独特的抗紫外线、抗菌、抑菌、光催化等特性,已广泛应用于光触媒材料、抗菌陶瓷、抗紫外线化妆品、抗菌涂料、汽车漆等.     

纳米压痕技术在木质材料细胞壁力学研究中的应用

近年来, 纳米压痕技术作为测试材料微观力学性能的一项重要技术手段发展迅速, 并且已经被引入木质材料研究领域, 成为测试木质材料细胞壁力学性能的有力工具。文中简单介绍纳米压痕技术及其工作原理, 并论述近年来国内外学者利用纳米压痕技术研究木质材料细胞壁力学性能的进展和所遇到的问题, 提出纳米压痕技术在该领域的潜在应用方向, 旨在为木材细胞壁力学性能基础研究与木质材料科学利用提供借鉴。     

基于自组装技术的纳米纤维素基功能材料研究进展

层层自组装技术,具有原理简单、易于操作、可调控纳米尺度上组装物质的形貌等优点,在多种制备纳米纤维素基复合功能材料的方法中脱颖而出。基于此原理,以纳米纤维素作为研究对象,按其在复合功能材料中承担的不同角色,详细阐述纳米纤维素基功能复合材料的制备过程、结构特征和功能特性,并提出了层层自组装技术在纳米纤维素基功能复合材料制备中进一步的研究方向。     

《木材界面学与界面技术》出版

2012年12月,中国林业出版社和永港伟方(北京)科技股份有限公司联合举办的《木材界面学与界面技术》图书座谈会,在北京林业大学举行。该书由雷得定、刘正添、周雄志、郝丙业撰写,对木材界面技术的基础理论进行了归纳、总结和分析,并加以木材界面技术的具体应用实践,进行了充分的论述。中国林产工业协会、北京林业大学材料科学与技术学院、北京建筑木材厂等单位的专家、专业媒体代表、以及北京林业大学材料科学与技术学院的学生代     

新型纳米级金属粉体材料

江苏省高新技术企业密友集团有限公司研发的纳米金属粉体连续生产设备,获得国家知识产权局颁发的发明专利证书。这是该公司继纳米金属/陶瓷复合润滑自修复剂项目列入2008～2009年国家火炬计     

多元纳米复合抗菌杀菌材料

化学药物和有机消毒剂的大量使用极易导致细菌和病毒的变异，并造成严重的后果，如0—157大肠杆菌、疯牛病、SARS、禽流感等微生物事件的发生，使人们对生态环境和微生物环境的恶化给地球和人类健康带来的危险表示担忧，安全无毒的无机抗菌材料已成为人们的迫切需要。     

纳米级橡胶塑料补强材料

目前,所使用的橡胶、塑料用补强材料主要为白炭黑和钛白粉等,这种材料的成本较高,我们介绍一种能够生产出具有比表面积大、活化度高、物理性能好的纳米级橡胶、塑料补强材料的制造工艺。其工艺步骤如下: 1.化灰:将生石灰与水按1:10的比例进行静止水化反应生成浆液;     

绿色纳米复合高吸水性材料

由中科院长春应用化学研究所承担的“原位插层聚合蒙脱石纳米复合高吸水性材料的结构与性能”项目，已通过了吉林省科技厅组织的鉴定。专家认为，该项研究获得的树脂符合绿色化工过程，成本低廉、吸水性强，具有较高的凝胶强度和良好的溶胀性能，处于国内先进水平。高吸水性树脂是目前发展最快的一种新型功能高分子材料，但由于其存在吸水后强度低、耐盐性差、成本高等瓶颈问题，极大地限制了应用推广和产业化进程。