木材中的纳米尺度、纳米木材及木材-无机纳米复合材料

为将纳米科技导入木材科学与技术研究领域 ,把木材科学、木材 -无机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段 ,该文基于木材细胞壁的层构造及其主成分的堆积模型 ,提出了木材中的纳米空隙构造、纳米构造单元、纳米木材等新概念 ,并尝试性地讨论了纳米木材的制备方法 ,以及 0 - 2 ,0 - 3 ,2 - 3木材 -无机纳米复合的可行性 .作者指出 :①木材中的纳米空隙预示着木材具有收容纳米微粒、纳米管、纳米棒等纳米结构单元的空间 .②木材中的纳米结构单元从大到小可以划分为 :纳米层、纳米CMF和Matrix、纳米晶胞、纤维素分子链簇 .理论上由这些单元可以组合成纳米木材 .③木材 -无机纳米复合材料可以在 0 - 2 ,0 - 3 ,2 -

纳米科技与纳米木材学的发展方向

纳米科技是21世纪知识创新和技术创新的源泉,纳米木材学是纳米科技与木材科学交叉融合的必然产物.提出了纳米木材学的研究领域和发展方向.

几种用于木材/无机纳米复合材料的纳米粒子分散与改性研究

木材/无机纳米复合材料的优异性能主要取决纳米颗粒的分散状态;但纳米粒子极易团聚,导致粉体性能劣化.通过对纳米SiO2,CaCO3,ZnO,TiO2,Al2O3等的分散、表面修饰和改性,控制其大小、形态,提高其在复合体系中的均匀分散能力.对所用无机纳米材料采用高速剪切分散或超声振荡方法进行分散;并通过改性剂在纳米粒子表面上吸附、进行化学反应、包覆和成膜实现改性.然后用激光粒度仪、扫描电镜、透射电镜等对改性前后的纳米粒子进行分析、表征,结果表明:高速剪切分散或超声振荡分散只对产生软团聚的无机纳米粒子有效;而改性剂也只能减少粒子硬团聚的产生.

硅气凝胶在木材-纳米无机质复合材料中的应用

气凝胶是一种新型的纳米多孔结构材料,具有可在纳米尺度控制和剪裁的连续的三维网络结构,具有许多优异的性能和广阔的应用前景。结合气凝胶的制备过程,阐述了气凝胶的概念、性能、CO2 超临界干燥工艺,探讨了硅气凝胶与木材的结合方式。随着二氧化硅气凝胶在木材科学与技术中的应用,必将给无机质复合木材的研究带来新的动力。

木材-纳米SiO_2气凝胶复合材料结构的FTIR表征

在催化剂存在下,使正硅酸乙酯与乙醇-水溶液混合制备硅醇溶胶,迅速将其分别注入到西南桤木和紫椴木材中,令其在室温下反应100min左右得到木材-凝胶,然后采用超临界干燥技术制备木材-SiO2气凝胶。应用FTIR方法对上述溶胶-凝胶法木材-SiO2气凝胶复合材料的结构进行了表征,结果表明,复合材料的FTIR特征基本上是由木材与SiO2气凝胶谱图加合而产生的,没有得到木材与SiO2气凝胶产生化学结合的明确证据,但是观察到气凝胶中Si—OH结构信息(844cm-1);部分木材-SiO2气凝胶复合材料试样中1735cm-1吸收峰强度明显降低,说明不当的制备工艺条件有可能造成木材中半纤维素发生降解。

溶胶-凝胶法在木材/无机纳米复合材料上的应用

对溶胶-凝胶过程的影响因素、溶胶-凝胶法在木材/无机纳米复合材料上的应用、木材/无机纳米复合材料的性 能等方面加以评述,总结了当前研究中存在的一些问题,并提出了今后的研究方向。

木材/无机纳米复合材料研究现状与展望

在纳米材料特征、制备方法、纳米复合材料等方面研究成果的基础上,国内外的学者对木材无机纳米复合材料进行了初步研究.研究表明,木材内部具有容纳纳米粒子的纳米空间,它存在于木材细胞壁上的微细纤维之间;并存在能与纳米粒子结合的活性基团;可用溶胶-凝胶法(sol-gel)、原位插层合成法、注入填充法等方法,形成木材/无机纳米复合材料;木材原有性能均能有不同程度的提高,甚至有可能产生全新的性能.基于木材的特点,以木材/无机纳米复合材料的工业化研究为目标,分析木材/无机纳米复合材料的制备、检测与分析表征的研究现状,提出研究建议与展望,主要包括无机纳米材料的筛选、表面改性和分散处理、纳米粒子与木材复合的途径和复合机理研究、木材/无机纳米复合材料的结构表征和性能分析及其应用研究等.

新型木材纳米防腐剂的抑菌性研究

以自主研制的新型木材防腐剂为防腐药剂,选择已经发生初期轻微蓝变的试件和没有腐朽的试件,通过施加防腐剂,接种白腐菌、软腐菌和褐腐菌试验,按照不同时间检测试件的顺纹抗压强度和失重,分析新型木材纳米防腐剂的抑菌性能及对不同菌种的抑菌效果。结果表明:防腐剂对褐腐菌具有较好的抑菌性能,在试验近90天的时间内基本保持顺纹抗压强度不变,并且试件失重很少,可见铜对褐腐菌作用效果显著;对白腐菌和软腐菌效果不明显,需要进行防腐剂复配的进一步试验;对已发生初期轻微蓝变的试件,施加防腐剂基本没有作用。

微纳米和微米木纤维理论研究的现状与工业化前景

微纳米和微米木纤维技术是近代高科技技术与木材工业结合的集中体现。本文综合介绍了国内外微纳米和微米木纤维理论研究现状,阐述了微纳米和微米木纤维理论的应用在我国的工业化前景。

木基复合材料研究现状

木基复合材料具有良好的机械性能和可加工性,是现阶段我国木材科学与技术领域开发和研究的主要对象。首先根据不同的组合形式和应用总结出3种木基复合材料,即木塑复合材料、木基陶瓷材料和木材无机纳米复合材料。同时,梳理了其在生物可降解材料、新型环保材料、新型阻燃材料、生物基热塑性等领域的研究进展,并针对现有木基复合材料制备和应用方面存在的问题,展望其研究趋势和应用前景,旨在为进一步提高木基复合材料的研究提供科学依据。

木基复合材料研究现状

本论文深入探讨了木基复合材料的研究现状,涵盖了木基复合材料的种类、研究方向以及其在不同领域的应用。具体而言,论文介绍了木塑复合材料、木基陶瓷材料、木材无机纳米复合材料等木基复合材料的特点和制备过程。同时,还着重阐述了木基导电复合材料和木基发泡复合材料这两个研究方向,探讨了它们在电子、能源、建筑、包装等领域的应用前景。通过对这些内容的深入探讨,本论文旨在为木基复合材料的研究和应用提供全面的了解和展望。