杨木纤维／PF树脂制取木陶瓷的研究

采用XRD、SEM等技术,对以杨木纤维/PF树脂为基材制备的木陶瓷进行了研究,结果表明:木陶瓷呈三维网状结构,保持了木材结构的部分特征,随着烧结温度的升高有可石墨化倾向;随着树脂含量的增加和烧结温度的升高,木陶瓷的抗压强度、弹性模量以及耐磨性能增强,表观密度和显气孔率升高,而体积电阻率迅速降低。

烧结温度和树脂含量对木陶瓷的物相及结构的影响

为了探讨浸渍用酚醛(PF)树脂的分子量、树脂含量和烧结温度对木陶瓷的物相及微观结构的影响,采用低分子量PF树脂、常压浸渍杨木纤维制备木陶瓷,使用XRD、SEM等技术研究了PF树脂的分子量、树脂含量和烧结温度与木陶瓷的物相构成和形貌特征之间的关系。XRD分析表明:提高烧结温度,木陶瓷(002)晶面的Bragg衍射角右移,衍射峰变窄、变强,石墨烯片层堆积厚度和微晶胸径增加,晶面间距减小,微晶层的排列趋于规整、有序,有石墨特征的析出相出现,可石墨化倾向增加;但PF树脂含量对物相构成的影响较小,且PF树脂分子量的大小与物相构成无明显关系。SEM分析表明:木陶瓷保持了木材作为天然生物体的部分结构特征,其微观结构与烧结温度、树脂含量和杨木纤维的结构及分布情况有关。PF树脂含量的增加有助于木陶瓷形成三维网状结构,但会使表观密度增加和显气孔率降低;而提高烧结温度将会导致木陶瓷显气孔率的增加。当烧结温度为1 000℃、PF树脂含量为130%时,木陶瓷的显气孔率和表观密度分别为39.3%和0.77 g/cm3。