木材陶瓷的制轩与性能研究

文章采用白松，桦木青冈木与五反为原料，制成木材陶瓷。     

胶合木结构胶结能力的研究

本文是以马尾松、桦木为试胚基本用材，以尿醛树脂为胶结料，对胶种的性能及胶合工艺进行试验的阶段性总结．文中提出的固化剂掺量、胶结的耐水性能、木材含水率的要求、固化时最佳加压范围等数据，可供设计、制造胶合木结构工程参考．     

木材陶瓷制备多孔SiC的研究

椴木木粉／酚醛树脂复合材料经高温碳化制成木材陶瓷，然后经熔融Si反应性渗入制成了多孔的SiC陶瓷．借助X射线衍射、傅里叶红外吸收光谱和扫描电子显微镜等方法对木材陶瓷和多孔SiC的物相组成、微观结构和基本性质进行了研究，利用阿基米德法和三点弯曲法测定了木材陶瓷和多孔SiC的显气孔率和弯曲强度．结果表明，木材陶瓷是非晶碳材料，含有C—O—C醚键、C—C双键及C—H结构等，多孔SiC是由主晶相β-SiC和少量第二相Si组成的复合材料；多孔SiC遗传了木材陶瓷的多孔结构；木材陶瓷向SiC陶瓷的转变使弯曲强度从12．6MPa提高到73．8MPa，显气孔率从64．1％降至53．2％。     

填充聚四氟乙烯耐磨船舶尾轴套的开发

用填充聚四氟乙烯(PTFE)代替木材作船舶尾轴套,将各种填料按不同配比混合,测定了填充 PTFE 的各种主要性能,选出最佳使用配方。通过与桦木套的性能进行对比,证明了填充 PTFE 用来生产船舶尾轴套是可行的,并且性能优越。     

多孔SiC陶瓷的两种制备方法

采用两种不同的方法制备多孔SiC陶瓷,讨论了其显微组织对性能的影响,探索了由天然木材经炭化、渗硅处理制造多孔SiC陶瓷的新方法。研究结果表明,半干压法制得的SiC陶瓷的气孔率随SiC粒度的增大而降低,且强度升高。由天然木材制得的多孔SiC陶瓷的新方法。研究结果表明,半干压法制得的SiC陶瓷的气孔率随SiC粒度的增大而降低,且强度升高。由天然木材制得的多孔SiC陶瓷的气孔形状较规则,且分布均匀,其表观气孔率可达40％以上,是制备高气孔率SiC陶瓷的一种可行技术。     

以山茶和青冈为模板低温烧结木材陶瓷的研究

以山茶和青冈木为模板浸渍聚碳硅烷(PCS)溶液并在低温烧结制备出木材陶瓷,分析了山茶模板和青冈木模板的横切、竖切方式对线收缩率、失重率、体积密度和微观形貌的影响,结果表明:以山茶和青冈木为模板浸渍聚碳硅烷(PCS)溶液,在1000℃低温下成功烧结出木材陶瓷,且烧结后的木材陶瓷保留了木材原始的生物结构。     

以木材为模板制备Al2O3多孔陶瓷的工艺

利用Al2O3和木屑混料,分别采用直接烧结和分步炭化烧结的方法制备了一种具有木材管胞组织结构的多孔Al2O3陶瓷.利用X射线衍射对物相进行分析,采用扫描电镜对多孔Al2O3陶瓷的形貌进行观察,测定了其密度、显气孔率和抗弯强度.试验结果表明:分步炭化烧结法更加适合得到性能较好的Al2O3多孔陶瓷,木材的显微管胞组织结构在多孔Al2O3陶瓷中保留很好.利用分步烧结法可以有效地防止开裂和严重变形,且制备得到的多孔陶瓷具有低密度高显气孔率的性质,说明孔洞大部分已连通并呈网络状分布,其抗弯强度明显提高.     

木材表面涂玻璃层方法

为了改善木材的装饰性能及提高木材硬度和强度,美国华盛顿大学研制成了用溶胶—凝胶法新工艺对木材表面进行玻璃化处理的方法.溶胶—凝胶工艺是现代材料科技领域一项新成就,用它代替传统烧成和熔融工艺可以制备各种新型的材料,用溶胶—凝胶工艺还可以在各种材料(例如金属、陶瓷、玻璃、木材等)上涂膜和涂层.本文介绍是如何在木材表面进行涂玻璃层.     

特种绝缘箱用胶合板的热压工艺及低温处理性能

为了实现专业运输液化天然气(LNG)船特种绝缘箱用桦木胶合板的国产化,采用我国东北桦木及水溶性酚醛树脂胶黏剂压制LNG船用特种绝缘箱用胶合板。以热压压力、温度和时间3因素安排正交实验,以密度、弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)和剪切强度为指标,确定最优工艺为：热压压力1.2 MPa,热压温度140℃,热压时间1.0 min/mm。同时对桦木胶合板常态下,以及浸泡于液态天然气(-162℃),48 h后的MOE、MOR、剪切强度、厚度变化进行比较。结果表明：LNG船浸泡处理导致桦木胶合板MOE、MOR和剪切强度降低,试件厚度膨胀率为0.96%。压制的东北桦木胶合板与芬兰同样结构的桦木胶合板的性能比较表明,以优化工艺压制的东北桦木胶合板可以替代芬兰桦木胶合板用于LNG船绝缘箱。     

用界面元分析层状陶瓷的三点弯曲断裂性能

采用无厚度界面单元对层状陶瓷的断裂性能进行了数值研究．在三点弯曲断裂试验中,可以观察到层状陶瓷裂纹扩展同时具有贯穿裂纹和层间裂纹两种形式．在本的有限元计算中,对两种不同形式的裂纹扩展采用了不同的计算方法．对于纵向扩展的贯穿裂纹,采用最大拉应力破坏准则,而对于横向的层间裂纹扩展,则用无厚度的界面单元的破坏进行模拟．对层状陶瓷试件的层数与断裂性能关系的计算可以得到以下结论：随着层状陶瓷的层数的增加,其断裂性能逐步提高,但是增幅逐渐减少,到20层左右时,再增加层状陶瓷的层数,对提高断裂性能并无太大的帮助．     

甘蔗渣制备木质陶瓷及其性能表征

报道了以甘蔗渣为原料 ,采用混合后热压再烧结的全新工艺制备木质陶瓷的研究 ,并对其密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行了测试 ,对其性能特征、形成机理及规律进行了分析。初步展示了原料配比、酚醛树脂浓度、温度等参数对整个制备过程及木质陶瓷性能的影响。实验结果证明了通过该工艺用甘蔗渣制备木质陶瓷的可行性 ,为木质陶瓷的研究开辟了新的方向和空间。     

甘蔗渣基木陶瓷的结构及性能试验

应用不同质量比的甘蔗渣和环氧树脂进行复合、热压,经真空烧结后,制得甘蔗渣基木陶瓷.利用TG-DSC对甘蔗渣基木陶瓷的热分解行为进行初步分析,利用XRD,SEM表征了所制备的木陶瓷的相组成和微观结构,研究了甘蔗渣用量对开口气孔率及摩擦性能的影响.结果表明:甘蔗渣基木陶瓷具有生物管状的多孔结构;随着甘蔗渣用量的降低,木陶瓷的石墨化程度略有提高;木陶瓷的开口气孔率随甘蔗渣用量减少而减小;摩擦系数随转速的增加而增大,随载荷的增大而减小.当甘蔗渣/环氧树脂质量比为1∶1时,木陶瓷的开口气孔率为35.12%,摩擦性能最好.     

新型酶解木质素陶瓷的制备

以酶解木质素为原料,经改性后与木质素混合、干燥、模压成型、高温烧结,成功制备了酶解木质素陶瓷,并分析了其产品得率、表面硬度、孔隙结构以及微观形态.原料木质素含有大量酚类结构,与酚醛树脂接近,更适于制备木陶瓷,产品质量、直径、厚度得率与酚醛树脂处理物料制备的木陶瓷接近.木质素改性前后的PY-GC-MS分析表明,木质素热解中释放较多的低分子酚类物质,改性后的酶解木质素热解中释放的低分子酚类物质进一步增加,这些酚可循环用于木陶瓷制备.当改性木质素用量为20%时,表面硬度比空白提高近30%.SEM分析表明,经改性木质素处理制备的木陶瓷比酚醛树脂处理物料制备的木陶瓷样品表面光滑,并存在大量较均匀的孔隙结构.孔隙结构分析表明,浸渍处理使木陶瓷样品孔隙度下降,而酚醛树脂的这种作用明显强于改性木质素.     

水热压缩增强实木木材陶瓷的研究

通过对典型品种的实木水热条件下的压缩,探索了木材陶瓷强化的新工艺.结果表明,水热压缩导致木材陶瓷的微观结构明显改变,密度与弯曲强度同比增长约1倍,分别可达855kg/m3和33.6MPa,同时避免了其他强化方式的主要缺陷.而不同的材质强化效果明显差异,整体而言,原来较为疏松而均匀的材质明显更适于水热压缩强化.     

关于胶液在刨花上分布情况的研究

<正>在刨花板生产中,施胶效果的好坏直接影响着刨花板的各项物理力学性能,同时也关系到生产成本和经济效益;而施胶质量又和胶液在刨花上的分布密切相关。因此,对胶液的雾化情况和在刨花上的分布情况的研究就显得十分重要。     

增强-染色复合改性杨木的强度和耐光色牢度

【目的】通过木材增强-染色联合改性,提高人工林杨木的物理力学和装饰性能,为人工林速生软质木材的高效增值利用提供技术支持。【方法】将水溶性低分子质量三聚氰胺脲醛树脂(MUF)与酸性大红G复配得到复合染色剂,通过真空加压浸渍处理,对杨木进行增强-染色一体化改性,测试改性材颜色、强度、氙光老化等性能,并利用SEM分析其微观性状。【结果】增强-染色复合改性材的Δa^*、Δb^*、ΔC^*、ΔL^*与ΔE^*等色差指标与水染材基本一致; 复合染色材表面与内部颜色差异小于水染材。与未处理材相比,增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)和抗压强度分别提高了38.2%、6.28%、20.67%和48.87%,与树脂增强改性材相当。SEM分析结果表明,MUF改性材和复合改性材细胞腔和细胞间隙被改性剂填充; 与水染材相比,复合改性材中的染料颗粒分布更均匀。耐光色率度测试结果表明水染材颜色在10 h内变化最快,50 h开始趋于平缓; 增强-染色复合改性材在光照50～75 h颜色变化加快,75 h后趋于稳定,其耐光色牢度比水染材提高了28.3%。【结论】染料的添加对树脂MUF的增强改性作用无明显影响,染料的加入也不影响水溶性低分子质量MUF树脂的高渗透性,树脂填充细胞腔和细胞间隙使得两种改性材的密度和力学强度均大大提高,树脂对染料的包覆和固结使得复合染色材的耐水色牢度明显提高,增强-染色复合改性材比水染材具有更好的耐光色牢度。将木材功能性改良与染色相结合的杨木增强-染色一体化改性技术,能显著改善速生杨木材料的物理力学和装饰性能。     

丰脂灵化学采脂对马尾松木材构造及其松脂产量的影响

用丰脂灵化学采脂和常规采脂对广西派阳山林场的马尾松进行采脂试验,并取样测定木材树脂道的数量、大小与分布及木材明子化程度。结果表明,丰脂灵化学采脂更有利于马尾松木材树脂道的形成,其轴向树脂道数量比常规采脂的高３１．５％,比尚未采脂的高５７．２％。丰脂灵化学采脂对马尾松木材树脂道直径的影响作用不明显。丰脂灵化学采脂的木材明子化程度比常规采脂的低６１．６％。丰脂灵化学采脂的松脂产量比常规采脂的高３９．３４％,其产出与投入的比值为３．９３。表明丰脂灵是值得推广的一种营养型松脂增产促进剂。     

速生杨树木材表面的动态润湿性能和自由能研究

润湿性是木质材料的一个重要界面特性,它可以表征胶粘剂与木质材料接触状态,木材的表面润湿性能对木质复合材料的胶合强度有较大的影响。根据木质材料的结构与性能特点,笔者建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用系数K来评价胶的润湿性能;并运用该模型研究了脲醛树脂（UF）和酚醛树脂（PF）两种胶粘剂对杨木表面的动态润湿性能的影响,以及脲醛树脂胶对同一年轮内的早材和晚材的动态润湿性能,同时还研究了杨木表面自由能与其表面吸水量之间的关系。结果表明:与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好,UF对早材的润湿性能比对晚材好;在相同时间内,杨木单位表面积吸水量越多,其表面自由能越大。     

南亚松木材树脂道的扫描电镜观察初报

<正> 前 言 南亚松(Pinus finlaysoniana Wall.ex Bl.)为松属中最具有热带性的一种。在海南岛中部的白沙、东方、琼中和屯昌等县的山地和丘陵地区,从海拔几十米至一千米之间均有分布。南亚松含脂丰富,产脂力高,是广东重要的产脂树种之一。为了合理利用这一资源,制定采脂工艺规范,我们研究了南亚松木材树脂道结构,用扫描电子显微镜进行了观察,初报于下。     

日本落叶松无性系木材组织比量的遗传变异

对10个10年生的日本落叶松无性系木材组织比量进行了测定,结果表明,无性系间木射线比量、树脂道比量和管胞比量差异极显著。日本落叶松组织比量的径向变异规律为:管胞比量由髓心向外,前期变化曲线呈“梯形”,后期变化曲线呈“V”型;木射线比量由髓心向外,开始迅速下降,到第2年轮后缓慢波动下降或上升;树脂道比量由髓心向外,开始缓慢下降,然后迅速上升达最大值后又迅速下降。木射线比量与树木年轮间的变异模式(径向变异)以双曲线和乘幂式方程拟合效果较好,R2均在0.7以上;树脂道比量与树木年轮间的变异模式(径向变异)以指数式方程拟合效果较好,R2为0.609;管胞比量与树木年轮间的变异模式(径向变异)以三次多项式方程拟合效果较好,R2为0.845。日本落叶松的木射线比量、树脂道比量、管胞比量与树高、形率、冠幅、皮厚、主枝粗、枝干比、主枝夹角的相关关系不显著;木射线比量与主枝长显著负相关;木射线比量、树脂道比量与管胞比量之间的相关显著。木射线比量、树脂道比量和管胞比量都受到中等水平的遗传控制,无性系重复力分别是:0.571、0.453和0.607。按照20%的选择率,日本落叶松木射线比量、树脂道比量的遗传增益为16.70%和207.72%。