铁路轨枕复合材料组分的分析

经对铁路轨枕复合材料各组分功能、性质及要求等的分析研究,确定木质剩余物为复合材料的主要增强材料,玻璃纤维为辅助增强材料,酚醛树脂为基体材料,工业高炉灰渣为填充材料,以偶联剂作为界面改质助剂。该组分满足使用上的性能要求,减少对环境的污染,节约资源和能源,经济性能良好。     

木材科学与技术研究新进展

木材作为世界四大基础材料中(钢铁、水泥、塑料、木材)唯一的可再生资源,广泛应用于家具、建筑、能源、新材料等领域,与人们的生活息息相关,已成为国民经济重要支柱产业.从木材微观分子生物学到宏观木结构,再到新型木质纳米材料进行全面阐释,对于木材科学与技术领域的基础理论研究和重大核心技术突破具有重要指导意义.木材科学与技术已发...     

生物炭基复合材料对镉污染土壤理化性状和 小白菜生长的影响

采用盆栽试验研究了生物炭基复合材料(MPC-BC)不同添加量(质量比 1%、3%、5%,记为 T1、T2、 T3 处理)对土壤理化性质、镉(Cd)形态转化以及小白菜生长、生理特性及 Cd 吸收的影响。结果表明:添加 MPC-BC 能显著促进 Cd 胁迫下小白菜的生长,与不添加 MPC-BC(CK)比,小白菜株高、地上和地下部生物 量显著增加,T3 处理增加最多,分别较 CK 提升 78.11%、137.72% 和 60.64%;随着 MPC-BC 施入量增多,超氧 化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,丙二醛(MDA)含量显著 降低,T2 处理小白菜叶片 SOD、POD 和 CAT 活性最高;小白菜中 Cd 含量随 MPC-BC 施用量增加而减少。添加 MPC-BC 处理土壤 pH 降低 0.13 ～ 0.42 个 pH 单位,土壤电导率增加了 6.92% ～ 137.6%,土壤全氮速效钾、有 机质含量和阳离子交换量升高,但土壤有效磷含量降低。添加 MPC-BC 可有效降低土壤中有效态 Cd 含量,同时 促进弱酸提取态 Cd 和可还原态 Cd 向残渣态 Cd 转化。因此,复合材料能有效地固定污染土壤中的 Cd,缓解 Cd 胁迫对作物的伤害,本试验条件下配施 3% 的 MPC-BC 修复效果最佳。     

共挤出成型木塑复合材料研究进展与应用

木塑复合材料(WPCs)是一类以热塑性聚合物为基体,以木质纤维为填充增强材料,通过熔融复合,采用挤出、注塑或模压等成型工艺而制备的复合材料,兼具木材的生态特性和热塑性聚合物的可重复加工性能,是一类生态和经济效益显著的环境友好材料,近几十年来获得飞速发展。然而,传统WPCs由于其耐UV老化性能差,受到长期力载荷和热负荷时易发生蠕变和热变形,由此导致的耐久性和安全性隐患制约了其市场发展,迫切需要加以解决并向高附加值和多功能化等方向拓展。共挤出成型木塑复合材料(Co-WPCs)是采用共挤出成型技术将不同组分的核/壳材料复合而成的多层木塑复合材料,可以较低的成本和较高的效率,赋予WPCs高附加值和多功能化。笔者主要介绍了Co-WPCs的研究现状,并结合核/壳结构的特征,概述了Co-WPCs的研究进展,包括力学性能、尺寸稳定性、耐候性能、阻燃性能等;重点阐述了2种新型Co-WPCs的发展状况,为共挤出木塑的创新和发展提供新思路;最后提出共挤出木塑复合材料发展所面临的挑战和问题,阐明了未来研究的重点。     

马来酸酐和二乙烯基苯共接枝对聚丙烯木塑等温结晶动力学的影响

通过马来酸酐(MAH)和二乙烯基苯(DVB)原位熔融共接枝改性聚丙烯(PP)基体,并直接与木粉熔融共混制备木塑复合材料。利用偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC),分别研究原位接枝改性对PP基体和木塑复合材料结晶形态及等温结晶行为的影响。结果表明：PP基体分子链上接枝的MAH基团提高了晶核的形成速率,PP晶核尺寸减小;添加DVB与MAH共接枝改性PP后,PP基体的结晶速率进一步提高,晶核尺寸进一步减小。加入木粉后,木粉的异相成核作用提高了PP基体的结晶速率,结晶速率常数K和半结晶时间t_0.5增大;MAH原位接枝改性后,木粉与PP基体之间的界面相容性提高,但MAH接枝PP/木粉复合材料中PP基体结晶速率较未共混MAH接枝PP基体降低;加入DVB与MAH共接枝改性后,复合材料中PP基体的结晶速率较未共混的共接枝PP基体进一步提高。通过Arrhenius方程和Hoffman-Weeks外推法计算结果表明,在共接枝改性体系,少量支链结构的引入降低了复合材料中PP基体结晶所需的活化能,PP基体的快速结晶有利于复合材料的快速成型,但复合材料中PP晶体的热稳定性变差。     

生物矿化合成木材-SiO2复合材料的XPS分析

利用生物矿化原理制备木材—SiO2复合材料,采用溶胶—凝胶法制备硅溶液,用不同质量分数的硅溶液对喜树进行浇灌和滴注试验。经过1个月的试验得到样品,利用光电子能谱仪(XPS)分析素材和SiO2复合材样品中硅、碳的质量比,证实喜树成功吸收硅元素,并且存活,植株根茎附近生长较好,枝叶较多,顶部附近枝叶较少。比较浇灌、滴注2种方法:①浇灌过程相对简单,树木对硅的吸收相对较少;使用质量分数越高的药品对树木进行浇灌,树木对硅的吸收越好。②滴注过程相对复杂,树木对硅的吸收相对较多;使用质量分数越高的药品进行滴注,树木对硅的吸收越好;但吸收不均匀,呈滴注孔口附近往树梢方向减少趋势。前期研究结果表明,对树木进行浇灌和滴注,药品硅的质量分数过高树木会死亡,过低则达不到要求,因此,最佳质量分数配制还有待于进一步研究确定。总的来说,利用生物矿化原理模拟木材—SiO复合材是可行的。     

单板层积梁弯曲蠕变特性

在自制的弯曲蠕变试验台上对桦木和椴木单板层积梁进行弯曲蠕变试验,蠕变测试采用简支梁中部集中加载的方式。选用的加载应力水平分别为层积梁弯曲极限强度的40%、50%和60%,用百分表记录蠕变数值。实验周期为40～60d。试验结果表明,单板层积梁弯曲蠕变特性受树种、加载应力水平的影响较大,与树种的材性有较大关系:桦木单板层积梁的抗蠕变性能要明显好于椴木单板层积梁;同时,相同树种不同应力状态下,蠕变曲线为非线性的,蠕变过程由于加载应力水平不同而呈不同的规律。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。试验测试过程中,60%应力状态下,椴木单板层积梁在连续加载60d时突然断裂。     

黄糊精/秸秆纤维复合材料弯曲性能分

利用模压方法制备了黄糊精/秸秆纤维复合材料,并利用试验方法研究黄糊精/秸秆纤维复合材料的弯曲性能.研究结果表明:在试验条件下,通过对黄糊精/秸秆纤维复合材料弯曲强度和弯曲弹性模量的极差分析发现最优组合相同,即热压温度A=170℃、热压压力B=9.8 MPa、热压时间C=20 min、黄糊精质量D=30 g,并对最优组合进行了试验验证,得出其弯曲强度为15.34 MPa,弯曲弹性模量为2 522.78 MPa.通过对复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量的方差分析发现,热压时间是不显著因素,而热压压力是显著因素.     

基于SVM的CFRW导电性建模预测研究

针对碳纤维增强木质复合材料（CFRW）导电性具有非线性的特点,采用基于支持向量回归机（SVM）的机器学习方法建立碳纤维增强木质复合材料导电性预测模型。结果表明,所建模型的预测精度高、泛化能力强.     

改性木质素增强木塑复合材料及其性能

以碱木质素为研究对象,通过对其进行羟甲基化改性,再将改性后的碱木质素、桉木粉、高密度聚乙烯以及助剂,通过熔融混炼、挤出造粒、热压成型的方法制备木塑复合材料(WPC)。利用红外光谱研究了木质素改性前后化学基团的变化,并对改性木质素制备的木塑复合材料力学性能、吸水性能、动态热机械性能进行测定分析。结果表明:羟甲基化改性能够使羟甲基接入到苯环酚羟基的邻位或对位上,改性木质素制备的木塑复合材料试件的静曲强度、拉伸强度、冲击强度都得到了明显的提高,最高静曲强度提高了37.68%,拉伸强度提高了51.50%,冲击强度提高了40.04%。热分析表明含木质素的木塑复合材料体系各组分之间具有较好的相容性,能够形成均一的体系。通过断面微观形貌的观察可知,改性木质素制备的木塑复合材料断面更为密实均匀。腐朽试验证明,改性木质素制备的木塑复合材料体现出了更好的耐腐性。综合考虑多项指标,在反应温度为90℃、木质素与甲醛质量比为3∶1和6∶1的改性条件下,改性木质素制备的木塑复合材料性能较佳。