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。

木竹重组材抗弯性能的研究

根据混杂复合材料理论 ,将重组木的构成单元———木束与重组竹的构成单元———竹束 ,采用混杂方法复合 ,并对 3种不同的混杂形态和不同混杂比进行了木竹重组材的结构设计及抗弯力学性能的研究。结果表明 ,与重组木相比 ,木竹重组材的比模量略有提高 ,比强度提高较大 ;3种混杂形态中 ,以竹束为表面的夹芯结构的比模量及比强度最高 ,均匀混杂的木竹重组材的抗弯性能最低 ;木竹重组材的抗弯性能均随竹束用量的增大而有不同程度地增大。重组竹的比模量和比强度分别比重组木高出 5 0 %和 12 0 %。

重组木与重组竹抗弯性能的比较

以杨木和毛竹为原料,制造了重组木和重组竹。对重组木和重组竹的抗弯弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR)进行测试和分析。结果表明:密度在0.7g/cm3以上时,重组竹的抗弯弹性模量比重组木的性能好,弹性模量与密度呈线性相关;重组竹和重组木的静曲强度与密度间呈二次相关,重组竹密度在0.8g/cm3以下时,其静曲强度比重组木略低,密度在0.8g/cm3以上时,重组竹的静曲强度比重组竹的略高。将重组竹在低密度下的高弹性模量与杨木相对较高的静曲强度相结合,制造的木竹重组材可以制造出轻质高强的新型结构材料。

我国木、竹重组材产业发展的现状与前景

木、竹重组加工,是速生林木材和竹材未来最具发展前景的高效利用途径之一。通过回顾我国木、竹重组材产业的发展现状,对当前产业发展过程中存在的主要技术、工艺、设备和标准化体系建设等问题,进行了分析归纳,对我国木、竹重组材产业未来的发展提出建议。

预处理对竹束及竹木重组材性能影响

采用接触角/界面张力测定仪、电子顺磁共振波谱(ESR)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析了炭化、微波处理后竹束的物理化学性能,利用经过不同预处理的竹束制备了竹木重组材,研究了预处理对竹木重组材物理力学性能的影响。结果表明,炭化处理后竹束表面接触角变大,微波处理后竹束表面接触角变小;炭化处理后竹束表面的自由基浓度降低,微波处理后的竹束表面自由基浓度增大;炭化、微波处理均能使竹束表面纤维素结晶度增大,但炭化处理结晶度增幅较大;炭化处理后竹束表面亲水性羟基减少,而微波处理后竹束亲水性羟基增加;预处理竹木重组材的MOR值较未处理材降低,MOE值变化幅度很小,炭化处理竹木重组材IB和TS值较未处理材下降,而微波处理竹木重组材IB和TS值上升。

木/竹重组结构材料研究与发展

介绍了国内外木/竹重组结构材料(主要有关重组木和重组竹)的研究起源和发展现状;简述了基于混杂复合材料理论提出的竹木复合重组结构材料的概念背景,研究进展及取得的主要成果;分析了木/竹重组结构材料研究应用中需要解决的问题,并展望了其前景。

木质地板结构与密度分布特征的CT技术检测

利用CT技术无损检测实木地板、杨木重组木地板以及毛竹重组竹地板的内部结构,并分析了三者的密度变异特征。结果表明:密度变异重组木地板>重组竹地板>实木地板;杨木重组木地板从表面到背面的剖面密度分布(VDP)呈现小幅下降后大幅上升的趋势,而实木地板与毛竹重组竹地板VDP无明显变化规律。CT技术能用于地板结构与密度的检测与分析,并将在木质地板质量无损检测以及重组材地板工艺优化研究中产生积极影响。

木/竹重组材制造技术专利分析

对全球木/竹重组材制造技术专利进行检索分析,包括发展趋势分析、技术分类分析、区域分布分析、主要竞争者分析、重点专利分析等内容,总结木/竹重竹材制造技术的整体发展态势,比较国内外专利申请现状的差异,为国内申请人进行技术研发和专利海外布局提供参考。

我国重组材料科学技术发展现状与趋势

重组材料作为我国创制的一种新型绿色环保材料,经过近20年的发展,已初步建立基础理论体系和工艺技术装备体系,重组竹和重组木实现了大规模工业化生产。剖析重组材料发展过程中面临的微观结构的重构过程与机制,密度对重组材料影响机制、界面性能、耐候性、表面性能等科学问题,以及重组单元制备技术、热处理技术、连续化浸渍技术与装备、重组单元整张化技术、热(冷)压成型等重大技术问题,深入探讨重组材料在户外景观、家居、地板、结构材等领域的发展前景。

木/竹基复合材料在机电产品包装的应用

我国机电产品的包装大量使用实木材料,面临着资源紧张和成本高昂等问题。通过分析机电产品包装材料的结构形式和承载要求,讨论重组木/竹复合材料在包装行业应用的可行性,从政策、成本和性能等方面,总结新型重组木/竹复合材料替代实木材料用于机电产品包装的优势及发展前景。

我国木(竹)质重组材料技术和产业发展现状及建议

介绍了我国木(竹)质重组材料的技术开发和产业推广历程和现状,阐述了现阶段我国发展木(竹)质重组材料的重要意义,分析了木(竹)质重组材料产业存在的问题,并提出了解决问题的相应建议,以促进我国木(竹)质重组材料的健康、可持续发展。

自然保护地工程项目建筑材料的科学选用

自然保护地建设离不开工程项目建设,在建筑的选材上,既要考虑材料的建筑力学特性,又要考虑材料应具有绿色低碳环保、生物友好、与自然环境协调相容等特性。本文在对比常用的建筑材料的基础上,重点阐述了高性能重组材料的性能特征以及其在自然保护地中的应用优势,以期为自然保护地的建设提供一种低碳材料和多元发展的可能。

木束﹑竹束的性能及混合比对竹木重组材性能的影响研究

利用马尾松、杉木木材加工余料和南方多产的小径杂竹淡竹、五月季竹为试验原材料,经碾压加工为纵向不断裂、横向松散而交错相连的木束、竹束,然后干燥、施胶、组坯、热压成竹木重组材,研究木束、竹束的性能及混合比对竹木重组材性能的影响。结果表明:竹束采用淡竹比采用五月季竹的重组材力学性能要高;竹束、木束混合比达到1:1时重组材的力学性能最高。

重组竹螺栓连接节点承载能力计算分析

基于重组竹螺栓连接承载性能,分析评价了现有木结构设计规范对重组竹螺栓连接承载能力预测的适用性。采用正交设计法对16组48个重组竹钢夹板单螺栓连接节点试样进行试验,验证了Foshci理论模型对重组竹钢夹板单螺栓连接节点的适用性,揭示了螺栓直径、端距及主构件厚度等因素对节点承载能力的影响规律,分析了GB 50005和European 5规范对重组竹钢夹板螺栓连接承载能力预测的准确性。研究结果表明:Foschi理论模型能够反映节点的线弹性、屈服后阶段的变化特征,能够较全面地反映重组竹钢夹板螺栓连接节点的整个受力过程。螺栓连接承载力受螺栓直径、主构件厚度和端距3个因素共同影响,但当节点达到最小尺寸设计要求时,承载能力受螺栓直径影响的作用最为明显。Eurocode 5对重组竹钢夹板螺栓连接节点的承载预测能力偏保守,而GB 50005预测能力存在安全富余的空间,能较好地预测重组竹钢夹板螺栓连接的承载能力。

任意长重组竹木方料连续压制设备的研发

重组竹木因具有原料利用率高、生产效率高和产品附加值高的特点,被广泛用于室内地板、家具、建筑结构材、装修装潢材及户外用材等领域。在我国提出"双碳"战略的背景下,全面推进竹材建材化已成为建筑领域实现"双碳"目标的关键举措之一,而研发适合的竹结构材生产设备是实现竹材建材化的关键。本研究设计了一种竹木重组材料连续压制设备,其结构特点是进口为契口式连续进料,模腔由多个单向折合式履带前后连接而成,环形连接实现连续辊压。该设备能压制出任意长度的竹木重组结构材方料,可以满足各种竹木建筑结构长度用材。