收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

毛竹/杨木复合材料界面胶合性能及其影响因素研究

马红霞  
【摘要】: 随着我国木材资源供需矛盾不断加大,政府出台了一系列提倡木材节约代用的政策。竹木复合材料能够充分发挥竹材和人工林木材优势,利用我国丰富的人工林资源,提高了人工林木材附加值。目前竹木复合材料研究多以产品研发、工艺性能为主,而对于其界面性能的研究较少。因此,本论文主要以漂白毛竹、碳化毛竹(Phyllostachys pubescens Mazel ex H.de Lehaie)和杨木单板(Populus deltoids Bartr. CL.‘zhonghan 17’)为原料,以双组分异氰酸酯乳液型胶粘剂(EPI)和三聚氰胺改性脲醛树脂(UF)为胶粘剂,探讨复合材料制备工艺、温湿度环境对界面力学性能及其复合材料胶合强度和尺寸稳定性的影响。具体研究内容和结果如下: 1)研究了主要工艺参数对毛竹/杨木单板复合材料胶合性能的影响,并探讨了单元材料表面性能以及复合材料界面胶粘剂渗透性能与复合材料胶合性能的关系。 研究结果表明,以EPI为胶粘剂的毛竹/杨木复合材料,较优涂胶量为250g/m2,压板压力为1.6MPa;以UF为胶粘剂的毛竹/杨木复合材料,较优涂胶量为300g/m2,压板压力为1.2MPa,面粉添加量为0%。UF胶合竹木复合材料的胶合性能略高于EPI,但两者差异不显著。几种复合材料胶合强度大小依次为:漂白竹材/漂白竹材碳化竹材/碳化竹材漂白竹材/杨木单板碳化竹材/杨木单板杨木单板。 分别采用接触角测定仪、X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱仪测定了单元材料表面润湿性能、表面活性和表面化学成份;通过荧光显微镜观察了两种胶粘剂在毛竹/杨木复合材料界面的渗透性能。研究结果表明材料表面润湿性能和胶粘剂在材料表面渗透性能对材料胶合性能的提高有一定作用,其中EPI在杨木单板表面的渗透性能和UF在竹材表面的渗透性能与胶合强度关系更为密切。 2)通过数字散斑相关法和有限元方法研究了毛竹/杨木复合界面微观应力应变分布情况,并探讨与宏观胶合性能间的关系。 研究结果表明,相对于EPI,UF胶合界面剪切应变和剥离应变较小,相应剪切应力和剥离应力较大,与UF弹性模量大有关。不同基材复合材料最大应力应变为:杨木单板/杨木单板碳化竹材/碳化竹材漂白竹材/漂白竹材,其中漂白竹材/杨木单板胶合试件各项最大应力应变介于漂白竹材/漂白竹材和杨木单板/杨木单板之间,说明提高基材弹性模量可以降低界面各项应变应力值。 3)探讨了水分和湿度对毛竹/杨木单板复合材料尺寸稳定性和胶合性能的影响。 在温度80℃,相对湿度分别为40%和90%的周期湿度变化条件下,单元材料的尺寸变化以弹性变形为主。漂白竹材与杨木单板的尺寸变化幅度更为接近,碳化竹材的尺寸变化幅度较大;周期湿度变化条件下,漂白竹材/杨木单板和碳化竹材/杨木单板尺寸与单元材料中的竹材变化程度接近。EPI胶合材料三个方向尺寸变化大于UF胶合材料。漂白竹材/杨木单板的胶合强度大于碳化竹材/杨木单板。UF胶合竹材/杨木单板胶合强度随周期湿度增加呈降低趋势; EPI胶合两种竹材/杨木湿状拉伸强度随着处理周期增加变化不大,甚至略有增加。 4)研究了温度在80℃和室温之间周期变化对毛竹/杨木复合材料及其单元材料尺寸变化和胶合强度的影响。 研究结果表明周期温度变化条件下单元材料径向尺寸弦向顺纹方向。单元尺寸稳定性杨木单板碳化竹材漂白竹材。复合材料在顺纹方向和径向上的尺寸整体呈降低趋势,弦向的尺寸在开始两个热处理周期中变化较大,后面三个周期中基本不变。EPI胶合复合材料顺纹方向尺寸变化小于UF胶合材料,径向和弦向的尺寸变化大于UF胶合材料。复合材料湿状拉伸强度受温度影响均有不同程度的降低,但温度周期对胶合强度影响差异不显著。 5)采用有限元法模拟了碳化竹材/杨木单板复合材料在瞬态非等温加热条件下温度、应力应变变化情况。 研究结果表明,在非等温条件下,复合材料从加热面到非加热面温度逐渐降低。复合材料的剥离应变大于剪切应变,最大剥离应力大于剪切应力。各项应变和应力均随温度的传递以某一值为中心呈阶段性振荡变化。非等温加热条件导致材料产生沿顺纹方向的瓦弯;最大剥离应力和剪切应力均位于复合材料的端部。碳化竹材/碳化竹材最大变形大于碳化竹材/杨木单板,最大应力应变也大于后者。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于涛;丁伟;曲广淼;;脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂合成与性能研究[J];化工科技;2010年02期
2 何燕丽;孙照斌;韩雅珍;韩淑伟;;用做家具与装饰材料竹材贴面杨木性能分析[J];河北林果研究;2009年03期
3 邵卓平,周学辉,魏涛,周军,蔡福宜;竹材在不同介质中加热处理后的强度变异[J];林产工业;2003年03期
4 邵卓平;竹材在压缩大变形下的力学行为Ⅱ.微观变形特征[J];木材工业;2004年01期
5 莫弦丰;关明杰;朱一辛;莫翠招;;毛竹的冲击韧性及冲击试样断口形貌[J];林业科技开发;2010年01期
6 彭冠云;江泽慧;覃道春;任海青;费本华;邵灵敏;;基于CT技术检测竹材密度特征的研究[J];木材加工机械;2009年06期
7 彭晓星;;毛竹备料堆放形式的对比试验[J];纸和造纸;1990年01期
8 张晓冬;程秀才;朱一辛;;毛竹不同高度径向弯曲性能的变化[J];南京林业大学学报(自然科学版);2006年06期
9 ;院西霍山满眼绿来尽是竹[J];绿色中国;2006年22期
10 张亚梅;余养伦;于文吉;;热处理对毛竹竹材力学性能影响[J];材料热处理学报;2009年03期
11 张双燕;费本华;陶仁中;;竹木复合集装箱底板的研究进展[J];木材加工机械;2011年01期
12 刘德魁;压力浸渍连续蒸煮器生产毛竹化学浆[J];轻工机械;2001年04期
13 刘海文,张凤华,杨书芳;竹木复合地板的开发与前景[J];人造板通讯;2001年06期
14 张燕霞,李黎;脲醛树脂胶毛竹与云杉复合板性能初探[J];木材加工机械;2005年05期
15 王雅梅;刘君良;蒋明亮;覃道春;;不同药剂处理毛竹的室内耐腐性[J];木材工业;2007年05期
16 费厚霖;张宏健;;竹材的键槽胶合效应[J];竹子研究汇刊;2008年04期
17 赵明;;毛竹横向切削性的研究[J];建筑人造板;1993年03期
18 刘云飞;薛联凤;阮锡根;于芬;;竹材细胞壁晶区变化规律的研究[J];南京林业大学学报(自然科学版);2006年06期
19 余雁;江泽慧;王戈;覃道春;许忠允;;采谱方式对竹材气干密度近红外预测模型精度的影响[J];北京林业大学学报;2007年04期
20 宋孝金;叶忠华;叶友章;刘晓辉;施霹;;福建省几种竹材在纤维板工业上的利用研究[J];木材加工机械;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨智;杨天天;石磐;牛莉莎;;竹材分层径向拉伸性能研究[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
2 沈兴楠;;造纸用PCC白度问题浅论[A];'2005(第十二届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2005年
3 董元锋;刘温霞;蒋秀梅;;彩色(涂布)喷墨打印纸及其质量影响因素的研究[A];'2006(第十三届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2006年
4 吴英家;方庆川;凡友华;;新型声学材料——声子晶体的低频高效隔声性能研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
5 江虹;尹华;彭辉;叶锦韶;秦华明;何宝燕;张娜;;J菌对BDE209的好氧降解特性及其降解机制的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
6 李斌;李娜;;我国城市经济与环境协调发展研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
7 李艳芳;陶军德;陈建龙;;大陆城市土地资源集约利用分析[A];节约集约用地及城乡统筹发展——2009年海峡两岸土地学术研讨会论文集[C];2009年
8 朱明温;刘汉东;;软土地区碎石桩作用机理及影响地基加固效果的因素[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年
9 魏丽;付忠亮;李昌坤;王心朋;;影响镁合金板材冲压成形性能的因素[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
10 郑浩;贾广新;;牡丹江市农村土地流转现状及驱动力分析[A];2009年中国土地学会学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马红霞;毛竹/杨木复合材料界面胶合性能及其影响因素研究[D];中国林业科学研究院;2009年
2 赵淑芳;普京执政以来的俄美关系[D];中共中央党校;2005年
3 张宗贵;成像光谱岩矿识别方法技术研究和影响因素分析[D];中国地质大学(北京);2004年
4 尹向东;我国钢铁企业并购中知识转移的影响因素研究[D];重庆大学;2006年
5 邹志勇;企业集团协同能力研究[D];大连理工大学;2008年
6 杨正林;中国能源效率的影响因素研究[D];华中科技大学;2009年
7 华玉妹;污泥中Cu、Pb和Zn的生物沥滤研究[D];浙江大学;2005年
8 毕琳;我国城市化发展研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 谈颂;缺血性卒中出血转化影响及预测因素的研究[D];四川大学;2005年
10 张晓丽;小鼠精原细胞分离培养及其影响因素的实验研究[D];山东大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵倩倩;河南省卫生系统反应性影响因素的二水平模型[D];郑州大学;2011年
2 张晶慧;我国高等教育需求影响因素的理论与实证分析[D];山东大学;2011年
3 王洋;服务业外商直接投资影响因素的实证分析[D];山东大学;2011年
4 张桥艳;航线收益影响因素与预测方法研究[D];中国民用航空飞行学院;2011年
5 黄晓霞;健康相关生产力影响因素研究[D];复旦大学;2011年
6 马冬敬;目录营销模式下消费者购买行为影响因素研究[D];东北财经大学;2011年
7 张亮;相对性顾客价值影响因素的研究[D];东北大学;2010年
8 江星本;汽车渠道联盟稳定性影响因素实证研究[D];重庆工商大学;2011年
9 车慎思;毛竹细观结构与力学性能试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 周泉;自然灾害应急管理的影响因素分析[D];华中科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 唐广生 通讯员 李明艳;兴安:“四轮驱动”打造广西第一毛竹大县[N];广西日报;2010年
2 陈胜伟;浙江17亿株毛竹储碳870万吨[N];人民政协报;2008年
3 记者 朱汉多 通讯员 郭一飞;朱溪:做强毛竹产业促山民增收[N];台州日报;2009年
4 中化化肥公司高级顾问 中国农业大学教授 王兴仁;不同种类毛竹怎么施肥[N];农民日报;2010年
5 陈天长;小毛竹撑起大产业[N];闽西日报;2008年
6 陈晓霞 陈奕玄;漳平扶持壮大毛竹产业[N];闽西日报;2009年
7 林小勇 夏安安;这株毛竹王胸围59.3厘米[N];温州日报;2010年
8 本报记者 张志勇;翠竹摇曳 民富村强[N];江西日报;2011年
9 徐树才 徐汝华 丁晓雄;建阳黄坑镇做大毛竹经济[N];福建日报;2009年
10 本报通讯员 周礼忠 本报记者 许渊;从毛竹棚到大市场[N];台州日报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978