壳聚糖、纳米壳聚糖对聚乙烯醇膜结构与性能的影响

研究添加同一质量分数壳聚糖(chitosan,CS)、纳米壳聚糖(chitosan nanoparticles,NCS)改性聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)膜的性能,利用色差仪与紫外分光光度计探究其光学性能;利用透气性测试仪与透湿性测试仪测试共混膜透气性能与透湿性能;通过等温吸湿实验研究了PVA膜、PVA/CS共混膜、PVA/NCS共混膜的吸湿性能,并将常见的等温吸湿曲线模型与实验数据进行拟合;采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)、差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)仪对3种膜的结构与结晶度进行表征。结果表明:CS的加入会使PVA膜对中波紫外线的屏蔽作用增强,NCS的加入会使屏蔽效果更加明显;CS或NCS的加入会使PVA透气性能减弱,透湿性能增强;3种共混膜的等温吸湿曲线与GAB方程的拟合效果最好(R^2>0.98);FT-IR结果表明,PVA/CS、PVA/NCS共混均匀且共混材料之间形成分子间氢键;DSC结果表明,加入CS或NCS之后PVA分子的结晶速率变慢,结晶度下降,分子结晶的吸热焓值增加。

预应力FRP增强胶合木的预应力损失研究

研究了预应力FRP增强胶合木梁的预应力损失,其中:FRP采用先张法施加预应力,并采用胶合与机械相结合的方式锚固于胶合木梁。分析表明:先张法FRP板的预应力损失主要包括垫块变形和木材弹性变形,FRP应力松弛、季节温差引起的预应力损失和木材蠕变引起的预应力损失。该研究基于平截面假定,通过胶合木梁的受力平衡与变形协调及材料本构模型,建立了每项预应力损失的计算公式,以及预应力损失后的胶合木梁反拱挠曲线方程,确定初始预应力限值范围;计算并分析了3组预应力CFRP增强胶合木梁的预应力损失值,应用反拱挠度实测值验证该研究计算理论。研究成果可为预应力FRP增强胶合木的设计与安全性评估提供理论参考。

MPCMs/环氧树脂复合材料导热调温性能

目的制备MPCMs/环氧树脂复合材料,研究石蜡相变微胶囊(MPCMs)对环氧树脂导热调温性能的影响。方法采用共混法制备MPCMs/环氧树脂复合材料,对共混改性的复合材料进行导热、储热、调温及热稳定性能表征。结果 MPCMs/环氧树脂复合材料导热系数增大,为原来的4.91倍以上,相变潜热特性与MPCMs的质量分数成正比,有自我调节温度能力。结论 MPCMs/环氧树脂复合材料提高了环氧树脂的导热性能,保留了MPCMs的相变储热调温性能,热稳定性良好。

卓越农林人才教育计划下生物质材料加工技术新开课程建设探索

鉴于农林生物质资源加工利用产业的蓬勃发展,北京林业大学木材科学与工程专业在2015版人才培养方案及教学计划中增设了《生物质材料加工技术》课程。本文结合新时期国家卓越人才农林教育计划的培养要求以及木材科学与工程的学科特色和专业定位,就新开课程的教学背景、教学目标、教学内容和教学方法等进行了讨论和分析。

高孔隙率三维结构木材构建功能复合材料的研究进展

木材兼具生态友好性和再生性,是符合可持续发展的生态材料。通过选择性去除半纤维素和木质素,将木材制备成具备高孔隙率的三维结构木材,可充分发挥其孔隙率高、纤维排布有序、比表面积大等特点,同时保留木材本身生物相容性好、各向异性突出等优势,在柔性电子设备、污染治理、智能窗户、生物医学、锂电池和建筑材料等领域具有潜在发展潜力。本文总结了以柔性木材、透明木材、木材海绵、碳化木材、木材水凝胶和致密化木材为代表的功能性高孔隙率三维结构木材的形成机制及制备方法,指出了存在的问题,探讨其未来的研究发展方向,以期为新型木基功能材料的研究提供新思路。