检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2011年第2期32卷 342-347页

作者：孙建平王逢瑚胡英成东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

对受力木材的声发射信号进行检测与分析,实现木材损伤过程的检测和监控;研究过程中采用时间序列结合神经网络建模方法,对声发射信号的累积能量时间序列和载荷时间序列进行仿真和预测。利用神经网络建模对声发射信号的累积能量时间序列... 详细信息

对受力木材的声发射信号进行检测与分析,实现木材损伤过程的检测和监控;研究过程中采用时间序列结合神经网络建模方法,对声发射信号的累积能量时间序列和载荷时间序列进行仿真和预测。利用神经网络建模对声发射信号的累积能量时间序列进行预测,模型对44个样本进行检验的最大误差为5.6%,而且误差较大的样本对应声发射振幅参数值的局部极大值,而振铃计数与声发射率则对应局部极小值。对相应载荷时间序列预测分析中,模型输出与目标输出的最大误差不到0.1%。结构为5×5×1的网络能很好地根据序列前5个值准确预测即将发生的声发射累积能量值;结构为6×5×1的网络能很好地根据序列前6个值精确预测木材即将承受的载荷。

关键词：声发射神经网络时间序列损伤过程木材

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微纤化纤维素/线性低密度聚乙烯复合材料

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复合材料学报 2020年第1期37卷 67-73页

作者：王光照杨小慧王伟宏东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

微纤化纤维素(MFC)具有优良的力学性能,常被用作增强体制备复合材料,但MFC容易团聚影响其增强能力。本研究对MFC进行低温冷冻干燥处理(FDMFC),用微型锥形双螺杆挤出机将FDMFC与线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔融复合,并用热压-冷压的方式制备... 详细信息

微纤化纤维素(MFC)具有优良的力学性能,常被用作增强体制备复合材料,但MFC容易团聚影响其增强能力。本研究对MFC进行低温冷冻干燥处理(FDMFC),用微型锥形双螺杆挤出机将FDMFC与线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔融复合,并用热压-冷压的方式制备FDMFC/LLDPE复合材料,对其力学性能、动态热力学性能(DMA)、热分解过程及冷冻干燥处理的FDMFC在LLDPE基体中的分散状态进行了测试。结果表明:相对于未冷冻干燥处理的MFC,FDMFC在LLDPE基体中的分散性得到明显改善,添加一定量的FDMFC可有效提高FDMFC/LLDPE复合材料的力学性能。当FDMFC的添加量为10wt%时,相较于纯LLDPE,FDMFC/LLDPE复合材料的拉伸强度提高了60.3%,杨氏模量提高了161.9%。DMA测试结果表明,随着FDMFC含量的增加,FDMFC/LLDPE复合材料的储能模量和损耗模量都有所提高。热重分析结果表明,FDMFC的加入提高了FDMFC/LLDPE复合材料的热解温度,最大热解温度提高了14℃。

关键词：微纤化纤维素分散性冷冻干燥微型锥形双螺杆挤出机力学性能

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木质素-木粉/高密度聚乙烯复合材料的制备及阻燃性能

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复合材料学报 2020年第3期37卷 530-538页

作者：杨鑫李学敏王奉强王伟宏东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

将生物质可再生资源木质素(Lig)和一种P-N-B系阻燃剂单独或复配使用添加到木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)混合物中,通过挤出成型的方式制备Lig-WF/HDPE复合材料,探究了Lig对阻燃型Lig-WF/HDPE复合材料阻燃性能的影响。锥形量热仪测试结果表... 详细信息

将生物质可再生资源木质素(Lig)和一种P-N-B系阻燃剂单独或复配使用添加到木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)混合物中,通过挤出成型的方式制备Lig-WF/HDPE复合材料,探究了Lig对阻燃型Lig-WF/HDPE复合材料阻燃性能的影响。锥形量热仪测试结果表明,Lig的加入能有效降低Lig-WF/HDPE复合材料的热释放速率,提高残余物质量。Lig添加量为15wt%时Lig-WF/HDPE复合材料的阻燃效果最佳,但发烟量较大。Lig与P-N-B系阻燃剂复配使用可使(P-N-B)-Lig-WF/HDPE复合材料的发烟量明显降低,阻燃性能进一步提高。Lig添加量为5wt%、P-N-B系阻燃剂添加量为10wt%时,(P-N-B)-Lig-WF/HDPE复合材料的极限氧指数从未添加阻燃剂WF/HDPE复合材料的24.3提高到27.3,且力学性能较两种阻燃剂单独使用时有提升。

关键词：木质素木粉高密度聚乙烯复合材料阻燃

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羧甲基纤维素对多壁碳纳米管导电墨水性能的影响

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复合材料学报 2021年第11期38卷 3799-3807页

作者：贾鑫毕红杰任泽春杨海英许民东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

传统中性墨水多用丙烯酸树脂做增稠剂,且不具备导电能力,因此将羧甲基纤维素(CMC)与多壁碳纳米管(MWCNT)混合,使制备墨水书写后具备导电能力。采用超声制得CMC-MWCNT导电墨水,通过中性笔书写于纸上,对制备导电墨水的稳定性能、流变性能... 详细信息

传统中性墨水多用丙烯酸树脂做增稠剂,且不具备导电能力,因此将羧甲基纤维素(CMC)与多壁碳纳米管(MWCNT)混合,使制备墨水书写后具备导电能力。采用超声制得CMC-MWCNT导电墨水,通过中性笔书写于纸上,对制备导电墨水的稳定性能、流变性能、书写性能和书写字迹的耐腐蚀性能、导电性能、折叠稳定性能进行分析,并与市场上晨光中性笔墨水(CG)进行对比。当添加CMC为0.3wt%、0.6wt%时,导电墨水的Zeta电位、屈服应力、屈服黏度均较低,书写时出现漏墨,书写后电阻较小,但折叠一百次后电阻增大较多,分别增大32.3%、17.9%。当添加CMC为0.9wt%、1.2wt%、1.5wt%时,导电墨水的Zeta电位绝对值均大于30 mV,体系处于稳定态;屈服应力与屈服黏度随CMC添加量增大而增大;CMC为0.9wt%和1.2wt%的导电墨水书写正常,书写后电阻分别为14.9 kΩ/cm、15.6 kΩ/cm,折叠100次后电阻分别增大8.7%、7.8%;1.5wt%CMC的导电墨水书写时有断墨,书写后电阻为28.3 kΩ/cm,折叠100次后电阻增大9.5%。与CG相比,1.2wt%CMC的导电墨水具有相似的稳定性能、流变性能、书写性能,并具备导电能力,可点亮LED灯。

关键词：导电墨水羧甲基纤维素多壁碳纳米管流变性能导电性能折叠稳定性

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基于3D打印的木材细胞壁仿生设计

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复合材料学报 2023年第2期40卷 1085-1095页

作者：秦施埼任泽春王辰希寇允刘昭言许民东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

木材中起骨架作用的纤维素是以不同螺旋结构的微纤丝形式存在于细胞壁中。本文通过将3D打印技术与仿真模拟相结合,研究木材细胞壁的纤维螺旋增强结构。使用微晶纤维素(MCC)/聚乳酸(PLA)复合材料,在对MCC/PLA复合材料各项性能进行测试的... 详细信息

木材中起骨架作用的纤维素是以不同螺旋结构的微纤丝形式存在于细胞壁中。本文通过将3D打印技术与仿真模拟相结合,研究木材细胞壁的纤维螺旋增强结构。使用微晶纤维素(MCC)/聚乳酸(PLA)复合材料,在对MCC/PLA复合材料各项性能进行测试的基础上,借助3D打印技术构建木材细胞壁螺旋结构,通过改变纤维取向和纤维孔状结构编程合成结构的力学功能。有限元仿真则用于强调纤维在刚性单元之间的载荷传递机制中的关键作用。结果表明:通过编程纤维的取向和结构可以宏观调控结构的性能,其中纤维的交叉结构作为一种优化设计可以用于提高结构成型制品的力学性能。这些结构可以被组装成更大的系统,用于构建具有优化特定功能的模块化复合材料;在异质结构设计和新型复合材料制造领域中均具有潜在的应用价值。

关键词：熔融沉积成型纤维素仿生设计力学性能有限元分析

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改性芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯复合材料的力学性能

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复合材料学报 2019年第3期36卷 638-645页

作者：栗越张京发易顺民肖泽芳王海刚东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

采用螺杆挤出机研究了添加连续芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯(CAF-WF/HDPE)复合材料,为改善CAF与WF/HDPE复合材料界面相容性,分别采用磷酸和硅烷偶联剂处理纤维。对比表面处理前后的CAF形态分析显示,经过处理的CAF表面粗糙度增加;采用... 详细信息

采用螺杆挤出机研究了添加连续芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯(CAF-WF/HDPE)复合材料,为改善CAF与WF/HDPE复合材料界面相容性,分别采用磷酸和硅烷偶联剂处理纤维。对比表面处理前后的CAF形态分析显示,经过处理的CAF表面粗糙度增加;采用磷酸和硅烷偶联剂处理,纤维束从基体中的拔出强度分别提高了94.9%和77.6%,表明处理后的CAF与WF/HDPE复合材料的界面结合强度有所提高。对比WF/HDPE复合材料,在挤出成型过程中加入未处理CAF,CAF-WF/HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.1%、35.1%、515.1%;CAF采用硅烷偶联剂处理后,CAF-WF/HDPE复合材料对应的力学性能分别提高了42.0%、37.4%、550.2%。动态力学分析表明:表面处理后CAF与WF/HDPE复合材料的界面相容性得到改善。

关键词：复合材料芳纶纤维连续纤维木粉芳纶纤维表面改性力学性能

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多功能CeO_(2)/纤维素纳米纤维复合超疏水涂层的制备与性能

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复合材料学报 2023年第5期40卷 3002-3017页

作者：樊鑫炎黄俊雅杨炎晓宋丽丽王永贵肖泽芳王海刚谢延军东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

自然界超疏水现象因独特的润湿性能被广泛关注,超疏水涂层的制备与应用尤为迫切。采用硝酸铈六水合物(Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O)共沉淀法于纤维素纳米纤维(CNFs)表面合成二氧化铈(CeO_(2)),通过十八烷基三甲基硅氧烷(OTMS)对其进行... 详细信息

自然界超疏水现象因独特的润湿性能被广泛关注,超疏水涂层的制备与应用尤为迫切。采用硝酸铈六水合物(Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O)共沉淀法于纤维素纳米纤维(CNFs)表面合成二氧化铈(CeO_(2)),通过十八烷基三甲基硅氧烷(OTMS)对其进行疏水改性,喷涂构筑得到超疏水涂层。探讨了CNFs、Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O和OTMS不同质量比对超疏水涂层形貌和疏水性能的影响。结果表明:CNFs和Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O质量比为1∶5和1∶7涂层具有实现超疏水特性的微/纳结构,其中CNFs、Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O和OTMS质量比为1∶5∶10涂层接触角为(159.7±1.1)°,滚动角为(5.7±1.8)°,经过150°C高温处理3 h和UV照射36 h后接触角仍大于150°,同时具有良好的p H稳定性和一定的力学强度。涂层应用于玻璃、纸、木材和海绵等基体均可构筑超疏水表面并赋予其优异的自清洁性能,其中超疏水玻璃涂层对UV-A和UV-B紫外透过率分别为12.6%和0.1%,超疏水海绵吸油效率达94%左右。该超疏水涂层有望被用作保护材料并且拓展了稀土金属氧化物在纤维素基超疏水涂层领域的应用。

关键词：超疏水纤维素纳米纤维二氧化铈涂层原位合成紫外屏蔽

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MAH对干法酯化淀粉/PLA复合材料性能的影响

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复合材料学报 2014年第6期31卷 1436-1445页

作者：左迎峰顾继友杨龙谭海彦张彦华东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

以玉米淀粉和马来酸酐(MAH)为原料,通过干法合成MAH酯化淀粉,通过熔融挤出法制备酯化淀粉/聚乳酸(PLA)复合材料。研究了MAH用量对复合材料结晶度和相容性的影响,同时考察了相容性和结晶度的变化对复合材料热性能、熔融流动性能、力学性... 详细信息

以玉米淀粉和马来酸酐(MAH)为原料,通过干法合成MAH酯化淀粉,通过熔融挤出法制备酯化淀粉/聚乳酸(PLA)复合材料。研究了MAH用量对复合材料结晶度和相容性的影响,同时考察了相容性和结晶度的变化对复合材料热性能、熔融流动性能、力学性能、耐水性能和流变性能的影响。FTIR结果证明通过干法成功合成了MAH酯化淀粉。酯化淀粉的取代度随MAH用量增多逐渐增大,反应效率高达90%。XRD和DSC结果表明:随着MAH用量增多,酯化淀粉/PLA复合材料的结晶度逐渐降低,淀粉和PLA的相容性逐渐提高。结晶度的降低和相容性的提高使复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低,熔融流动性提高,耐水性提高。在力学性能和流变性能受相容性和结晶度的共同影响下,酯化淀粉中MAH用量从0增加到1.0wt%时,复合材料拉伸强度、弯曲强度、储能模量和复数黏度都逐渐增大,MAH用量超过1.0wt%后,性能逐渐降低。

关键词：马来酸酐干法酯化淀粉聚乳酸相容性结晶度

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甲基丙烯酸缩水甘油酯改善木塑复合材料性能

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复合材料学报 2009年第5期26卷 1-7页

作者：李永峰刘一星于海鹏孙庆丰东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为偶联剂,探索了对杨木/塑料复合材料的力学性能和耐久性的改善;并利用SEM和FTIR分析了GMA加入苯乙烯单体(St)前后,高聚物与木材的界面复合效果与反应机制。SEM和FTIR的分析结果表明:GMA借助其自身的环... 详细信息

选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为偶联剂,探索了对杨木/塑料复合材料的力学性能和耐久性的改善;并利用SEM和FTIR分析了GMA加入苯乙烯单体(St)前后,高聚物与木材的界面复合效果与反应机制。SEM和FTIR的分析结果表明:GMA借助其自身的环氧基团,实现了与木材细胞壁上羟基的化学键合,且通过自身的双键实现了与单体St的共聚合,最终使高聚物与木材细胞壁较充分地实现了化学键联;高聚物以立体交联的形式填充于细胞腔中,与细胞壁紧密接触,无明显缝隙,复合效果良好。综合性能测试结果表明:GMA的加入,使改性木塑复合材料的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、顺纹抗压强度和硬度较未改性前分别提高45%、52%、71%和141%;尺寸稳定性较未改性前提高3倍;耐腐性较未改性前提高8.56倍。

关键词：甲基丙烯酸缩水甘油酯苯乙烯偶联剂木塑复合材料性能

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纤维增强木塑复合材料研究进展

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林业科学 2016年第6期52卷 130-139页

作者：王海刚张京发王伟宏王清文东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴,是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料,从20世纪末开始到现在经历了20多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低,特别是韧性差,导致应用领域偏窄,是目前制约木塑复合材料发展的主要... 详细信息

木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴,是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料,从20世纪末开始到现在经历了20多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低,特别是韧性差,导致应用领域偏窄,是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明,将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料,可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状,按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维4大类归纳了常用作增强复合材料的纤维,综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明,不同种类的纤维对木塑复合材料均有不同程度的增强或增韧作用。短切纤维在添加量上存在"临界值",在"临界值"之前,添加量与增强效果呈正相关,在"临界值"之后呈负相关。连续玻璃纤维的增强效果尤为明显,其中冲击强度可增加20倍。天然纤维素纤维在木塑复合材料中的应用虽然较少,但目前在欧洲已被用于高附加值的汽车零部件领域。本文还介绍了银纹剪切带机制、刚性粒子增强理论、多缝开裂理论和复合力学理论等用于解释纤维增强复合材料的作用机制,这些理论均被用于解释纤维对于木塑复合材料基体的作用效果,其中后2种理论最常用于解释纤维对于复合材料强度提高的作用机制。本文同时指出,目前尚没有哪一种理论能全面揭示由于纤维加入后结构趋于复杂的木塑复合材料的力学行为。总结了纤维的添加对材料力学性能、吸湿性和热性能的影响,发现纤维的添加不仅可以提高木塑复合材料的力学强度,对于降低吸湿性和提高热稳定性也有积极效果,一些纤维的添加还可以提高基体的结晶度。本文最后提出纤维增强木塑复合材料产业化发展前景和需要解决的问题,包括进一步提高生产效率,研制纤维增强木塑复合材料专用装备,开发连续纤维增强木塑复合材料技术和开拓高性能、高附加值木塑复合材料市场。

关键词：木塑复合材料纤维力学性能冲击强度增强机制

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