木基复合材料及应用

想意识之外的所有物质。现代技术的三大支柱是：材料、能源、信息。

按化学组成分为：金属、无机非金属、高分子（聚合物）、复合（木材）；②按材料性能分为：结构、功能；③按服役领域分为：信息、航空航天、能源、生物医用；④按结晶状态分为：单晶、多晶、非晶态、准晶；⑤按材料尺寸分为：零维（超微粒子）、一维、二维、三维（木材）。

从构造特征来说，心边材、表面形貌、髓心、和多孔性对质量影响较大。心边材差异明显的树种其含水率、木材硬度、胀缩都有差异，对热处理、旋切、干燥和热压工艺有影响，有些树种的心边材酸碱度不同影响胶合质量；表面形貌对胶合和润湿有影响；多孔性影响木材表面对气态液态的吸附，单板旋切和干燥时，含有的树脂和树胶会污染旋刀和干燥机，热压容易脱胶和鼓泡；②从化学特征来说，纤维素、半纤维素、木素对质量影响较大。半纤维素可促使木材软化，有利于纤维分离，半纤维素含量高，纤维易润账，增强纤维交织能力，提高纤维板强度；③从物理特性来说，吸附性和吸湿性对质量影响较大，影响尺寸稳定性。

①管孔会造成表面粗糙度；

②由于针叶材树脂道内含有树脂、阔叶材树胶道含有树胶，因此单板旋切时，树脂污染旋刀干燥机，热压时易脱胶和鼓泡。

高分子材料：橡胶、塑料、胶黏剂、涂料等；②金属材料；③无机非金属材料：水泥、石膏等。

下来，形成固定的界面层。

浸润性理论：两个理想清洁表面靠物理作用结合，如果完全浸润，则基体与增强剂之间的粘合强度将大于基体的内聚强度。②化学键理论：基体表面上的官能团与增强材料表面上的官能团能起化学反应，因此在基体和增强物之间产生化学键的结合，形成界面。③机械互锁理论：当基体充满或部分充满增强物表面的空隙或凹面后，分子相互接触并发生表面不规则渗透，通过固化在界面区形成各种形式的嵌合结构。④弱界面层理论：由于基体、增强物、添加剂、环境因素彼此间共同作用，使界面层的内聚能或粘和性比他们的本体物质内聚能或粘和强度低。⑤界面扩散理论：两本体物质复合过程中，基于分子（或链段）热运动而在相间的互相渗透过程。

在常温下经过一定的物理化学变化过程，能由浆状或可塑状而变为坚硬固体，并因而能将松散材料胶变为整体。强度高，耐久性好。水泥、石膏、矿渣、粉煤灰等。

、CO2注入法。冷压法：加压时间长，增加了生产辅助设备（垫板和垫板回送装置、清理装置、传送辊台装置、模具锁紧装置和养护硬化窑、卸模及叠板装置等），相应的生产车间占地面积大，生产的板材存在厚度公差需考虑砂光处理；CO2注入法：加压时间短，简化了生产流程，缩小了生产场地，注入CO2会增加成本。

用的助剂是早强剂和阻溶剂。

花板；不同树种对石膏刨花板凝固的干扰比水泥刨花板小

固，为了防止石膏过早水化，从而影响板材强度。促凝剂：促使石膏快速凝固，为了防止半水石膏浆体水化过慢，影响产量。

半干法：将石膏凝固所用水、木质材料为载体均匀加入并分散到石膏中，形成具有分散性的混合物进行铺装成型。

200℃以下的塑料。常用塑料原料有：PP、PE、PVC

良好的相容性。主要途径①对木材原料进行预处理及表面改性：热处理、蒸汽爆破处理、放电处理、酯化、碱化处理等；②对塑料基体进行表面改性：冷等离子体改性、表面接枝、紫外光直接照射、震动研磨、辐射改性等；③添加合适的偶联剂。

生成软质无定形碳，树脂生成硬质玻璃碳，由此而得到的一种新型多孔碳素材料。

无机改性木基陶瓷材料（陶木）②C/C ③Si/SiC ④金属化

金属化木材②金属覆面木质复合材料③木材/金属复合材料④木材表面金属化

电磁屏蔽效能增强，并且随金属比例增加呈显著增强；②对木质单元之间的胶合有影响。

：0维无机纳米微粒或粉体与2维纳米木材之间；0-3：0维无机纳米微粒或粉体与宏观尺度木材之间；1-3：纳米碳管、纳米棒、纳米丝与宏观尺度木材之间。

定义：纳米纤维素是直径为1-100nm，长度为几十nm到几μm的超微细纤维的统称，是纤维素的最小物理结构单元。②制备：a. CNFs：酸水解法、高强度研磨法、高压均质法、微射流法、超声波处理法、酶解法、TEMPO催化氧化法、静电纺丝法、生物合成法；Cs：酸水解法、TEMPO催化氧化法。③性能：a.丰富的表面羟基；b.大的比表面积；c.纳米晶态纤维素在悬浮液中的排列：胆甾型液晶性质和流体的双折射；d.纳米晶态纤维素的流变性质：液晶高分子的流变行为。④应用：光学材料、电池、食品添加剂、药物输送等。

形貌表征：普通光学显微镜、SEM、场发射电镜、透射电镜、STM、AFM；②组分表征：红外光谱、拉曼光谱、XPS、③浸润性：表面张力测定④力学性能：界面力学（）、宏观力学（层间剪切强度、动态力学分析DMA）；

⑤热学性能：热重法、差示扫描量热法、DSC的应用；⑥阻燃性能测试：

热塑性：链状聚合物；可熔可溶，如：PS、PE、PP、PVC；热固性：网状聚合物；不熔不溶，如：UF、PF、MF、MDI （第一次加热都会软化）基体作用：传递载荷、保护增强体

3种：(1)木质材料先经树脂浸渍后，烧结炭化得到C/C木基陶瓷板材，然后再加工为成品。

(2)木质材料先经过切削加工成形，再用树脂浸渍，烧结炭化，最后再进行磨削加工。(3)木材纤维经与树脂混合、成型硬化后，再进行高温烧结炭化、磨削加工。原材料的准备、树脂的浸渍和混合、高温烧结炭化和成品加工等基本工序；但在整个C/C木基陶瓷材料的制造过程中，树脂的浸渍或混合和高温烧结炭化是最关键的步骤。

木基陶瓷材料虽然具有质轻、多孔性、高比表面积，优异的耐磨、减磨性，优良的电磁屏蔽效应和远红外线放射特性，隔热、耐腐蚀等优良性能，可以用作电磁屏蔽材料、过滤材料、温度和湿度传感材料、催化剂载体、吸附材料、阻尼材料、隔热材料、自润滑材料和轻质结构材料等，但由于C/C木基陶瓷材料的力学性能不够理想且呈现高度各向异性，而且高温易氧化，使其应用范围受到很大限制。Si/SiC木基陶瓷材就是为显著提高其力学性能和高温抗氧化性能，克服力学性能的高度各向异性而设计的。

wpc生产中，改善木粉与塑料间界面特性，一般添加木粉的1%-8%的量。包括共聚型增容剂、偶联剂型增容剂、复合型增容剂

：添加剂——原料（木质原料&热塑性塑料）——混合——成型——产品

1.连续挤出成型工艺：塑料颗粒——清洗——干燥——配方混合——混炼——挤出——成品

植物纤维——干燥——改性——

2.热压施胶——铺装——热压——冷却——成品

3.挤压配方混合——混炼——挤出——热压——成品

4.注射配方混合——混炼——注射——成品