碳纤维与木材粘接强度的实验研究

纤维增强定向成型材是一种新型的复合材料,具有力学性能和使用性能接近天然材的特点.在该强化结构中碳纤维与木材间粘接层起传递力的作用,粘接层的剪切强度直接影响到强化结构能否实现.本文介绍了碳纤维与木材应用环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂的粘接剪切强度的测定过程和实验结果.     

基于网格搜索优化的CFRW导电性能模型研究

碳纤维增强木质复合材料(CFRW,carbon fiber reinforced wood)以其良好的电学性能在实际生产中得到广泛的应用。采用支持向量机建立CFRW导电性能模型,利用网格搜索寻优方法对支持向量机(SVM)模型的参数进行优化,在设定不同精度下分别获得模型的最优参数。     

固化过程中木质碳纤维原丝微细结构的生成演化

将杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝后,在甲醛、盐酸和蒸馏水组成的固化液中固化,得到木质碳纤维原丝。讨论了木质碳纤维原丝在固化过程中的表面形貌、官能团变化、微晶结构和热稳定性。得到的结论如下：①固化过程中,原丝表面保持平滑,未发生明显变化,固化升温时间达到4h后固化比较完全,原丝内部结构致密。②固化条件为3h＋2h时,苯环上的H原子开始被取代,原丝进入固化交联初阶段。升温时间达到4h后生成的亚甲基键和苯环上的羟基发生脱水缩合反应,生成C—O—C和少量C—C=O结构,交联反应加强。③不同固化阶段原丝的片层间距（d002）均稳定在0．448～0．479范围内,同时,沿c轴上的堆积高度（Lc）在1h＋2h时最小,2h＋2h时最大,2h后略微下降,随着固化时间增加,维持在0．805—0．833范围内。④固化初期原丝的热稳定性较差,在900℃失重率达99．3％;升温时间从2h到5h时,失重率从63．9％逐渐降到52．8％,原丝稳定性提高。⑤原丝中微孔的比例随固化时间的增加呈增大趋势,固化过程中有部分非微孔的孔隙向微孔转化。     

离子溅射Pt对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响

为了了解纳米铂（Pt）对以活性碳纤维（ACF）为载体所负载TiO₂的复合材料（TiO₂/ACF）光催化降解冷藏环境中乙烯的影响。该文采用真空离子溅射仪制备纳米Pt沉积的TiO₂/ACF光催化材料（TiO₂/ACF-Pt）,在模拟园艺产品冷藏环境中,进行了两种不同溅射方案制备TiO₂/ACF-Pt的光催化降解乙烯反应速率影响研究,并利用环境扫描电镜（ESEM）、场发射扫描电镜（FESEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）对制备材料进行观察与分析。结果表明：在模拟园艺产品冷藏环境中,TiO₂ /ACF-Pt光催化降解乙烯的动力学可用表观一级速率方程来描述;ACF表面先溅射沉积Pt,再进行TiO₂附着方案,能提高降解乙烯的能力,当溅射时间为60 s（Pt/Ti原子浓度比为0.112）时,表观一级速率常数是未溅射Pt的1.16倍;TiO₂/ACF-Pt的制备方法,对ACF形貌结构没有破坏,并能得到有利于对微量乙烯的吸附的多孔结构。     

基于加热光纤分布式温度传感器的土壤含水率测定方法

为探讨加热光纤分布式温度传感技术测量土壤含水率不同方法的可行性,通过室内土槽试验,加热埋设于砂土的碳纤维光纤,利用分布式温度传感器测量不同含水率下沿光纤的温度变化,建立最大升温值、累积升温值和热导率与土壤含水率的关系,并比较这3种方法推求土壤含水率的测量精度。结果表明,光纤的温度波动随采样间距的增大或时间间隔的增大均减小,合理的采样间距和时间间隔设置能控制温度波动小于±0.1℃。在低(0～0.1 m~3/m~3)、中(0.1～0.2 m~3/m~3)和高(0.2～0.35 m~3/m~3)3个含水率水平,热导率法的测量精度均高于最大升温值法和累积升温值法,并且3种方法的测量精度均随含水率增加而降低;热导率法的均方根误差为0.015 m~3/m~3,低于最大升温值法(0.038 m~3/m~3)和累积升温值法(0.050 m~3/m~3)。研究对高时空分辨率精确获取田间尺度土壤墒情信息发展精准农业具有重要意义。     

碳布位置对木粉/高密度聚乙烯复合板性能影响

引入碳纤维作为增强手段,通过设计不同的工艺结构,探究其对木塑复合材力学性能的增强效果。板材结构设计方案有CF313(3 mm表层木塑板+碳布+1 mm芯层木塑板+碳布+3 mm表层木塑板)、CF232(2 mm表层木塑板+碳布+3 mm芯层木塑板+碳布+2 mm表层木塑板)、CF151(1 mm表层木塑板+碳布+5 mm芯层木塑板+碳布+1 mm表层木塑板)、CF070(碳布贴在最外层)、CF7(不添加碳布的空白实验)。研究结果表明,CF070复合材的弯曲强度最大;CF151的弹性模量最大,即碳纤维放在近表层位置时,弯曲性能较好,但拉伸时木塑表层容易拉断;放在靠近中心位置时复合材的拉伸强度和冲击强度提高幅度较大。综合考虑各性能,表层厚度为2 mm时可最大程度发挥碳布优势、增强木塑复合材料力学性能。     

碳纤维加热对烤烟漂浮育苗的影响

[目的]研究碳纤维加热对烤烟漂浮育苗的影响。[方法]2011年,以K326为供试品种,进行大棚漂浮育苗碳纤维加热效应研究,每隔5d记载1次温度和大棚内光照强度,并记录5叶期、7叶期、成苗期。[结果]碳纤维加热育苗中膜下温度、水池温度、基质中温度、浮盘上温度高于常规育苗。试验中,基质中温度〉浮盘上温度〉外界温度。在碳纤维加热和常规育苗试验中,膜下、水池、基质中、浮盘上和外界温度相互之间都呈极显著正相关。碳纤维加热育苗生育期比常规育苗提前,碳纤维加热育苗总费用比常规育苗高出382．35元／hm^2。[结论]该研究可为碳纤维加热研究提供科学依据,有利于选择出合适的育苗方法。     

碳纤维布加固方钢管混凝土柱抗震性能试验研究

为了研究碳纤维布加固方钢管混凝土柱的抗震性能,基于现行设计规范,按1∶2比例制作了3根方钢管混凝土柱试件模型,其中1根为对比试件,另外2根先经碳纤维布加固,再进行低周水平荷载破坏试验,考察了轴压比对碳纤维布加固效果的影响。试验结果表明,碳纤维布加固提高试件极限承载力幅度较小,但能明显改善试件的延性性能,提高其耗能能力,增强了抗震性能;轴压比对碳纤维布加固效果有一定影响,随着轴压比的增大,碳纤维布加固后的方钢管混凝土柱的极限承载力提高幅度越大,但位移延性系数提高率越小,耗能能力下降;从提高极限位移、延性和耗能能力来看,碳纤维布加固方钢管混凝土柱是一种有效的加固方法。