竹木复合材是良好的家具和家装用材

从木材资源现状出发,说明竹木复合材是较好的木材代用品。阐述竹木复合的优势。介绍竹木复合材的性能,说明它是良好的家具和家装用材,并进一步提出需要进行绿色设计的理念。

室外用重组竹及重组竹木复合材生产工艺初探

以酚醛树脂为胶粘剂,以竹束和木单板为原料,制造出室外用重组竹和重组竹木复合材,探讨了热压温度和压力对板材的弹性模量、静曲强度以及吸水厚度膨胀率的影响规律。结果表明:随着热压温度的提高,重组竹和重组竹木复合材的静曲强度、弹性模量、尺寸稳定性显著增加;在本研究范围内,热压压力对板材力的学强度和吸水厚度膨胀率的影响不显著;重组竹的静曲强度和弹性模量均明显高于重组竹木复合材,但其尺寸稳定性无显著区别;重组竹和重组竹木复合材的优化热压温度与压力分别为170℃和4MPa。

基于专利的我国竹木复合材发展分析

以国家知识产权局中国专利数据库为数据源,检索了1985—2013年我国申请的有关竹木复合材专利信息,对竹木复合材专利的年度发展趋势、申请地区、专利权人、IPC分布和重点专利技术进行定量分析。结果表明:目前,竹木复合技术处于快速成长阶段;浙江、湖南、江苏为专利技术分布的主要区域;高校、科研机构和企业都是技术研发的主力;竹木复合材专利涉及到的领域集中在B部(交通运输)、E部(固定建筑物)和A部(人类生活必需),复合技术是竹木复合材的核心技术。

竹木复合材导热性能的研究

根据竹材和木材的组成结构,分析了木材和竹材自身及复合后材料的横向导热系数。研究发现,木材和竹材的导热系数与材料内部结构关系密切,自身结构的孔隙率越大,导热系数越小。针对不同的竹木复合材在厚度方向上的热传导性能不同,通过测量其导热系数、导温系数及比热,并与其它木材的导热性能相比较,分析了竹木复合材的导热性能以及结构对其导热性能的影响。试验发现,木质材料的导热性能与树种、内部结构、含水率等因素有直接关系。

竹木复合材料的研究

竹木复合材所用原料为毛竹、杨木夹板。其中,组坯方式按年份分为两年、三年和四年三种,毛竹经过碾压机碾压成竹帘后再与杨木夹板进行混合铺装。本实验主要研究不同年份、不同摆放方向和不同厚度的竹帘对竹木复合材的抗弯强度、抗弯弹性模量和平面抗拉强度的影响,结果表明,抗弯强度、抗弯弹性模量受年份和竹帘厚度的影响比平面抗拉强度所受的影响要小;9mm竹帘的竹木复合材料的平面抗拉强度受不同年份竹材的影响明显。

竹木复合单板层积材中加捻竹束的预应力效应

根据纺织及复合材料理论给出了描述加捻竹束在竹木复合单板层积材中产生预应力的力学模型。通过试验对比了不配置竹束、配置不加捻竹束、配置加捻竹束3种单板层积材的水平剪切强度和弯曲性能。结果表明:3种单板层积材的水平剪切强度无显著差异。配置竹束使单板层积材弹性模量和静曲强度明显增加,弹性模量增加22.8%,静曲强度增加18.6%;配置加捻竹束的竹木复合单板层积材弹性模量的提高较为明显,较配置不加捻竹束的层积材弹性模量增加17.6%,静曲强度增加11.0%。竹木复合单板层积材中加捻竹束预应力的存在能改善板材的刚度和强度,其预应力效应表现为正效应。

竹木复合结构材的制造技术与应用

以速生材杨木、杉木和毛竹为原料制备竹木复合结构材,讨论了不同竹木比例对结构材性能的影响。结果表明,随着竹材所占比例的增加,结构材的力学性能显著增加,满足GB/T 20241-2006。竹木复合材料不仅发挥了竹材高强度的特点,而且发挥了厚单板高利用率的特点,进一步扩大了竹木复合材料在结构材中的应用范围。

重组竹的耐冲击性能

探索竹/木复合材料在极端环境中(飓风、雹暴等)对冲击载荷的适应性,并在此基础上进行合理的结构设计。利用Instron 9250HV落锤冲击试验机对毛竹重组竹和竹木复合重组材进行了低速冲击试验,研究了密度和组坯形式对冲击性能和损伤模式的影响,并分析了组坯结构与吸能机制的关系。结果表明:高密度重组竹的耐冲击性能较好,纵横组坯的竹木复合重组材冲击性能优于同密度的重组竹。冲击损伤使重组竹沿纤维方向纵向开裂,导致材料整体失效;而竹木复合重组材的横纵结构抑制了裂纹的扩展,使缺陷仅发生在冲击点附近;落锤出射面表现为层状开裂,具有分层吸能的能量吸收机制。相同密度的竹木复合重组材可以更好地抵抗冲击破坏。