芦苇基木陶瓷的制备与性能表征

以芦苇杆粉末为基材,按芦苇、酚醛树脂不同配比经高压热模成形和真空烧结制备木陶瓷;分析了原料配比、烧结温度对芦苇木陶瓷性能的影响。结果表明:芦苇基木陶瓷的力学性能优于其他木质陶瓷。     

纳米石墨片/竹炭复合材料的制备、表征及其电化学性能研究

以竹炭、鳞片石墨为原料,基于机械力效应,通过高能球磨的剥离和粉碎,然后高温炭化,制备出具有优良电化学性能的纳米石墨片/竹炭(GN/BC)复合材料;同时在相同条件下,以不添加鳞片石墨制备的高温多孔竹炭(PBC)为对照样品。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积与孔隙分布分析仪表征了材料的表面形貌和结构,并利用三电极体系测试了其电化学性能。研究结果表明：较高结晶度鳞片石墨的加入可以提高复合材料的结晶度,高能球磨可以使石墨片破碎成纳米尺寸,并嵌入竹炭内部;制备的GN/BC复合材料的比表面积为863.47 m²/g,总孔容为0.56 cm³/g、微孔孔容为0.26 cm³/g,平均孔径为2.58 nm;在1 A/g的电流密度下,该复合材料具有280.97 F/g的高质量比电容,同时还具有良好的倍率性能。     

木陶瓷的孔隙结构研究

经40％酚醛树脂处理的中密度板样品炭化物简称木陶瓷（WCS），是一种低成本而性能优异的新型多孔炭材料，添加阻燃剂及20％酚醛树脂处理的中密度板样品炭化物简称P－木陶瓷（P－WCS），本研究采用低温氮吸附法对比木炭研究了木陶瓷的孔隙结构，结果表明，由于样品未经活化，因而吸附能力较差，且以木炭为最差，木陶瓷的微孔面积为314．16m^2/g，微孔容积为0．1262mL/g，大于P－WCS且远远大于木炭。木陶瓷的平均孔径为1．598nm，小于P－木陶瓷，远远小于木炭，说明酚醛树脂为木陶瓷引入了较多的微孔，使其吸附性能远高于传统的木炭。     

藤/木复合材料的结构及其力学性能

为开发轻质高强度的藤/木复合材料,研究了2种藤/木复合材料的静曲强度和弹性模量.研究表明,藤芯重组材料显示出较高的强重比,在藤芯重组材料中引入杨木单板,可使各种藤/木复合结构的力学性能有不同程度增加;而将杨木配置在藤芯重组材料的表层,对提高力学性能最有利.     

纳米Al_2O_3/PP/木纤维复合材料力学性能研究

通过偶联剂KH550改性纳米Al_2O_3后加入到木纤维中,再与PP进行混炼,热压成型,制得复合材料。测试其力学性能并利用红外、扫描电镜进行表征。分析表明KH550能够很好地改性纳米Al_2O_3,添加纳米Al_2O_3改善了PP和木纤维之间的界面相容性,宏观上表现为力学性能提高。当纳米Al_2O_3添加质量分数为5%时,复合材料的力学性能提升最大,其弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别是43.79 MPa,3817 MPa,7.515 KJ·M2,对比未添加纳米粒子的复合材料分别提升55%、34%、21%。     

柔性薄木/纳米碳材料复合电极的微观结构与电导性能

【目的】基于木材天然的多孔性、亲水性以及优良机械性能,将薄木切片作为柔性的支撑材料和载体材料与2种纳米碳材料有机结合,制备一种新型柔性薄木/纳米碳材料复合电极,并对其微观结构与电导性能进行研究,为木材功能化和高附加值化提供一种新的研究方向。【方法】利用物理切片方式得到完整性和柔韧性良好的薄木切片,再将纳米碳材料氧化还原石墨烯(RGO)、羧基化多壁碳纳米管(CMWCNT)逐层沉积到薄木表面,借助冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、四探针电阻率测试仪和电化学工作站等手段研究薄木/纳米碳材料复合电极的微观形貌、化学结构、电导性和电化学性能,重点探索纳米碳材料与薄木切片的附着机制和界面结合机制。【结果】RGO通过非共价π-π堆积在薄木表面形成褶皱状纳米薄膜结构,CMWCNT则呈不规则颗粒状形貌;横切面薄木/纳米碳材料复合电极呈多孔结构,而径、弦切面则为沟壑状结构。薄木沉积纳米碳材料前后表面化学元素无变化,依然为C(284 e V)、O(532 e V)峰,但C/O比例从1.84增加到5.51(RGO)和3.65(CMWCNT)。随着纳米碳材料沉积次数增加,薄木/RGO和薄木/CMWCNT复合电极的附着量和导电率均随之增大,而且在同一沉积次数下,前者的附着量和导电率略大于后者;当沉积次数达到19次时,RGO附着量可达0.68 mg·cm-2,相应的导电率为0.63 S·cm-1;CMWCNT附着量略低于RGO,为0.45 mg·cm-2,相应的导电率为0.50 S·cm-1;导电率与附着量具有良好的线性拟合性。2种柔性薄木/纳米碳材料复合电极在不同弯曲程度下电流基本保持平稳,表明弯曲应力对其电导性能影响很小。【结论】2种纳米碳材料在薄木表面逐层沉积形成纳米层,且与薄木有较强的附着力(氢键作用)。经过纳米碳材料沉积后,薄木表面化学元素C/O比例显著提高,附着量和导电率也随纳米碳材料沉积次数增加而增大。2种薄木/纳米碳材料复合电极柔性良好,且具有良好的弯曲电导稳定性,可作为柔性电极材料在柔性储能器件和柔性可穿戴设备等方面发挥潜在的应用价值。     

偶联剂对木/塑复合材料性能的影响

采用钛酸酯、铝酸酯和铝钛复合偶联剂对木粉进行表面处理,研究对木粉/PVC复合材料综合性能的影响.SEM电镜扫描发现,铝钛复合偶联剂OL-AT1618能促进木粉在PVC基体中均匀分散,改善两相界面相容性,从而显著提高复合材料的物理力学性能和加工性能.     

竹炭陶土复合材料的制备和结构性能表征

以竹炭粉、陶土为主要原料,经混合、成型、干燥和煅烧等工艺制得竹炭陶土复合材料(以下称竹炭陶),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱测试仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积测试仪等仪器,对竹炭陶的微晶构造、孔隙结构、吸附和红外辐射性能等进行表征。结果表明:竹炭微粒镶嵌在陶土基体中,保留原有以中孔为主的孔隙结构和类石墨化晶体结构,获得的竹炭陶具有较大的比表面积和中孔为主的孔隙结构,能有效地吸附甲醛、苯等有害气体。加入一定量的竹炭能提高竹炭陶的远红外发射率,其红外发射率均高于陶土和竹炭,结合红外吸收光谱谱图分析,竹炭陶具有高红外发射率的本质在于具有倍频吸收、分子基团振动、转动及晶格振动。     

竹/木纤维配比对竹/木/聚丙烯纤维复合材料性能的影响

在聚丙烯纤维比例为50%的条件下,采用不同竹/木纤维配比制备竹/木/聚丙烯纤维复合材料,考察竹纤维用量对复合材料物理力学性能和微观形貌的影响。结果显示:随着竹纤维用量增加和木纤维用量减少,复合材料的耐水性能增强,力学性能则呈先升后降的趋势,竹纤维用量为25%时力学性能达到最大;试验确定优化竹/木纤维配比为m(竹)∶m(木)=25∶25,复合材料的性能满足TL 52448-1998《天然纤维成型材料热塑性增强材料要求》的要求。     

竹/木复合材料的研究现状与发展趋势

简要介绍了国内外竹/木复合材料研究和发展现状,对竹/木复合材料发展中存在的问题进行了探讨,简要分析了发展竹/木复合材料的经济效益和生态效益,提出竹/木复合材料今后的发展方向.     

硅溶胶改性杨木复合材料制备与性能研究

探索了常压条件下,木材在不同浓度硅溶胶浸渍液中的力学性能和阻燃性能,分析了经过硅溶胶改性后形成的硅溶胶改性木材复合材料的抗压强度、抗弯强度及阻燃性能的变化。实验结果表明:随着浸渍液的浓度不同,杨木的力学性能和阻燃性能具有显著差异。当浸渍液浓度为30%时,对杨木的综合性能提升最佳;其中抗弯强度提升25%;抗压强度提升8.5%;氧指数提升22%。     

聚乳酸/三聚氯氰改性木粉/油胺复合材料的制备及表征

使用三聚氯氰(TCT)对原料杨木粉(RWF)进行改性,并使用改性木粉(TWF)与油胺(OAM)在聚乳酸(PLA)体系下反应后挤出制备复合材料。红外光谱表明:TCT的三嗪环结构连接到了木粉上,在反应挤出过程中,TWF接枝上了OAM。元素分析和滴定分析表明:TWF增加的氮元素与氯元素的物质的量比为2.91∶1,TCT上3个活性氯中的两个参与了反应。OAM加入导致PLA产生了降解,但复合材料PLA/TWF/OAM降解弱于PLA/RWF/OAM;在相同OAM用量下,PLA/TWF/OAM拉伸强度和弯曲强度均优于PLA/RWF/OAM;在相同木粉用量下,PLA/TWF/OAM的熔体流动速率大于PLA/RWF。动态力学性能分析表明:在相同OAM用量下,PLA/TWF/OAM与PLA/RWF/OAM相比具有较高的玻璃化转变温度。     

纳米二氧化硅/有机磷协同阻燃木塑复合材料性能的研究

以桉木粉、低密度聚乙烯（LDPE）和马来酸酐接枝低密度聚乙烯（LDPE-g-MAH）为主要原料,采用熔融共混法制备木塑复合材料（WPC）,并以γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性纳米二氧化硅（Nano-SiO₂）与有机磷阻燃剂（D-bp）为复配阻燃剂对其进行阻燃改性。通过锥形量热、热重分析（TGA）对WPC的阻燃性能、热性能进行分析。结果表明:当改性NanoSiO₂与D-bp添加量分别为3%和7.5%时,协同阻燃WPC具有优异的综合性能,峰值热释放速率、总热释放量、峰值质量损失速率和峰值比消光面积分别为358.3 kW/m²、103.4 MJ/m²、0.123 g/s和693 m²/s,与未阻燃改性WPC相比分别降低25.7%、21.8%、51.6%和85.5%;失重5%的热分解温度和残炭率为276.2℃和17.9%,分别提高119℃和5.3%;拉伸强度也提高了61.8%。     

木/麻/PP纤维含量对复合材料性能的影响

采用无纺织气流成型织坯再热压的工艺,研究汽车内饰用木/麻/PP纤维三元复合材料中,3种纤维含量对复合材料性能的影响.研究结果表明,增加PP纤维含量,可以提高复合材料的静曲强度和耐水性;麻纤维含量增加对提高材料的强度影响显著,但耐水性略有下降.当PP纤维含量为40%、麻纤维为30%、木纤维30%时,复合材料的性能较佳.     

木纤维含量对注塑成型木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

利用注塑成型的工艺方式制备木纤维/聚乳酸(PLA)复合材料,研究了较高木纤维含量对木纤维/PLA复合材料力学性能的影响。研究发现,木纤维的加入对复合材料体系的力学性能有显著的影响。加入木纤维后,复合材料的弯曲强度和拉伸强度都有微小的降低,弹性模量和拉伸模量有显著提高;但随着加入木纤维含量的提高,复合材料体系弯曲强度和拉伸强度会有所回升。     

木质陶瓷复合材料的制备与性能分析

综述了几种典型基材木陶瓷材料的不同制备方法与性能,对不同基材材料制备木陶瓷的方法做了论述,介绍了不同材料制备的木陶瓷电学性能、力学性能和摩擦性能。为材料的制造方法与结构功能设计提供了新思路,并对其发展前景进行了展望。     

纳米纤维素/蒙脱土复合材料的制备及性能研究

以纳米纤维素(CNF)为原料,与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的蒙脱土(MMT)进行插层复配制备复合材料CTAB@MMT-CNF.探讨了CTAB用量对CTAB@MMT-CNF结构性能的影响,表征并分析了CTAB@MMT-CNF的红外光谱、微观形貌和热稳定性,考察了复合材料及其用量、被处理对象亚甲基蓝(MB)浓度对...     

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。     

乙酰化木粉基复合材料的疏水与流变性能研究

通过双螺杆挤出、注塑方法制备了木粉(WF)、乙酰化木粉(AWF)与低密度聚乙烯(LDPE)、聚乳酸(PLA)的共混材料。采用吸水率测定、接触角测量、旋转流变仪、拉伸测试和扫描电镜(SEM)分别表征了共混材料的疏水、流变性能、力学性能和微观形貌结构。结果表明:由AWF制备的共混材料相比同质量比例的由WF制备的共混材料具有更好的疏水性能,吸水率发生了大幅度降低。随着材料中AWF含量的减少,共混材料的吸水率逐渐降低,接触角逐渐增大。流变测试表明AWF/LDPE共混材料在黏度和储能模量方面都低于WF/LDPE共混材料,AWF/LDPE共混材料的黏度和储能模量也随着AWF含量的减小而减小。力学性能测试显示由AWF制备得到的复合材料相比于由WF制备的复合材料的拉伸强度有所下降,断裂伸长率却有较大幅度的提升。SEM分析表明AWF与塑料基体的相容性得到了改善,两相之间共混分散结合更加紧密。     

杉木/纳米碳酸钙复合材料制备及性能分析

纳米CaCO3经表面改性及分散后,形成其水基悬浮液,用直接浸渍法,能实现与杉木木材的良好复合.按照正交法确定影响其复合效果的主要因素为:纳米CaCO3固含量、其分散剂种类、复合的温度、复合反应时间、复合过程中的压力.分析表明:纳米CaCO3用量为杉木木材重量的2%～3%,复合温度为60～70℃,压力为0.6～1.0 MPa,时间为12～24 h为宜.所获杉木/纳米CaCO3复合材料的磨耗量平均减少12.09%,弦面平均硬度增加34.15%,而其径面硬度增加30.41%.