真空绝热板芯材木粉原料的隔热性能分析

以杉木和落叶松的木粉为研究对象,测定其三大化学组分的含量,利用瞬态平面热源法(TPS)导热系数仪测定植物纤维素、半纤维素和木素以及不同粒径木粉的导热系数,全自动压汞仪测定不同粒径木粉内部的孔隙结构,通过场发射电子显微镜观察两种木粉表面的形貌,并与多种常用真空绝热板(VIP)芯材原料的导热系数和成本进行对比。结果表明:纤维素、半纤维素和木素的导热系数分别为86.1、55.7和50.7 m W·(m·K)-1;杉木木粉的木素含量相对较高,纤维素和半纤维含量相对较低;杉木木粉开孔较多,孔径较小;在粒径为106～150μm时,杉木木粉的孔隙率为88.2%,总孔体积为7.876 cm3·g-1,平均孔径为18.1μm,导热系数较低,为48.4 m W·(m·K)-1,并且芯材成本较其他材料低,制备所得VIP导热系数为10.6 m W·(m·K)-1。     

木纤维/气相SiO2复合真空绝热板的制备与表征

【目的】分析木纤维用量对木纤维/气相SiO_2复合真空绝热板(vacuum insulation panel,VIP)性能的影响,为复合VIP的制备提供支持。【方法】采用中密度纤维板生产过程中所使用的木纤维与气相SiO_2进行复合,通过模压成型法制成木纤维/气相SiO_2多尺度结构复合芯材,并将其真空封装制备木纤维/气相SiO_2复合真空绝热板(VIP)。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、压汞仪和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR),研究不同木纤维用量对复合VIP芯材的微观形貌、孔隙结构和辐射导热的影响,并利用热流法导热仪测试了复合VIP在不同环境温度下的导热系数。【结果】大部分的木纤维空隙、纹孔内都填充满了气相SiO_2纳米级粉末,并且搭建起由木纤维和SiO_2构建的三维空间结构网络;当木纤维质量分数为40%时,VIP的总孔体积为4.61 cm~3/g,孔隙率为60.6%,平均孔径为0.13μm;当环境温度为25℃时,VIP辐射导热系数为0.60 mW/(m·K),总导热系数为6.58 mW/(m·K),而当环境温度升至55℃时,总导热系数为7.21 mW/(m·K),相比于未添加木纤维的气相SiO_2芯材,综合性能成本降低了28.7%。【结论】利用木纤维替代部分气相SiO_2制备复合VIP能够大大降低芯材成本,并且还能保持良好的隔热性能,具有十分广泛的应用前景。     

新型竹纤维复合材料的研发

以备受关注的竹纤维及其新型复合材料为主线,从单根竹纤维到竹束纤维的制备、形貌和性能分析等方面简述了竹材的特性;在此基础上,以芯壳结构竹塑复合材料、竹束单板层积材、竹复合压力管为典型代表,从材料学和工艺学角度对其加工工艺、界面改性、结构设计、物理力学性能,以及中试应用情况进行了阐述与分析。最后从竹纤维的生长性状与物理力学性能关系、大尺寸竹质工程材料及构件开发、竹束单板类集装箱房屋组装技术、异型结构竹纤维复合材料的研发等方面,提出了竹纤维复合材料的未来重点发展方向。     

木材与玻璃纤维-铅箔材的胶合强度试验

以异氰酸酯与白乳胶混合液为胶合剂,试验研究木材与纯铅(Pb)箔、木材与玻璃纤维(GF)强化Pb基复合箔材的胶合强度,分析胶合剂配比、Pb箔中GF质量分数对木材与Pb基复合箔材胶合强度的影响规律。结果表明:异氰酸酯与白乳胶所配胶合剂对木材与Pb箔有良好胶合作用,二者体积比为1∶1时,胶合强度最高,达到1.142 2 MPa;添加GF后,胶合强度均得到提高,随着Pb箔中GF质量分数的增加,先增加后降低,GF质量分数为1.5%时,胶合强度最高,为1.436 7 MPa。     

自组装型金磁复合颗粒的制备与表征

基于磁性纳米颗粒的磁分离具有操作简单、分离速度快、易实现功能化、不影响分离物质的活性等优越的理化性质和生物相容性。金纳米颗粒作探针载体时可负载多个信号分子,从而对靶分子的检测信号进行放大。将磁性纳米颗粒和金纳米颗粒结合制备的金磁复合颗粒,既具有快速磁分离的优点,又具有金纳米颗粒对靶分子的检测信号进行放大的作用。采用自组装技术制备了金磁复合颗粒,并对所制备的金纳米颗粒和金磁复合颗粒进行了各种表征。结果表明,制备的金纳米颗粒大小比较均匀且性能稳定,通过自组装技术金纳米颗粒成功共价结合在Fe3O4@SiO2磁性颗粒表面,所制备的金磁复合颗粒具有良好的磁响应性。     

竹笋壳表面处理及竹笋壳复合材的制备

为将竹笋壳这一生物质资源利用起来,减小环境污染,以碱处理后的竹笋壳为原料,酚醛树脂为胶黏剂,采用热压成型方法制备了竹笋壳复合材,研究了碱处理的质量分数和时间对竹笋壳表面接触角及顺纹抗拉强度的影响,分析了施胶量对竹笋壳复合材弯曲性能和24 h吸水性能的影响。结果表明:碱处理能够在一定程度上去除竹笋壳表面的硅质和蜡质,提高竹笋壳的表面润湿性,并且改变竹笋壳的力学性能。竹笋壳复合材具有较好的弯曲性能,随着施胶量的增大,竹笋壳复合材的静曲强度和弹性模量呈增大趋势,而24 h吸水率及吸水厚度膨胀率呈减小趋势。     

芯-壳复合纳米颗粒及其纳米营养物制备技术的研究Ⅰ.儿茶素纳米胶囊的研制

利用分子自组装原理制备包封有儿茶素的壳聚糖纳米胶囊,探讨了pH值和壳聚糖与三聚磷酸钠(TPP)质量比对纳米颗粒形成及其性质的影响.通过控制壳聚糖与TPP质量比为1.3～3.0,可制备形态规则、分散性好、平均粒径为10～50 nm的球形纳米颗粒.经高效液相色谱法分析,儿茶素的包封率为30.54%～50.46%.本研究结果为进一步研制壳聚糖-功能蛋白芯-壳复合纳米颗粒及纳米营养物奠定了基础.