检索结果-内蒙古大学图书馆

西北林学院学报 2021年第5期36卷 168-172页

作者：沈杨王天龙北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度... 详细信息

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度预测,不同直径下有限元分析结果与试验结果平均误差均<15%,且圆棒榫变形情况与试验结果相符;2)双圆棒榫接合构件抗弯节点主要破坏形式为榫损伤,抗弯强度随直径增加而增加,但增幅减小;3)直径为10 mm的双圆棒榫可用于椅子腿部与望板接合部位,直径为8 mm的双圆棒榫可用于椅子腿与扶手连接处,性能满足GB 103547所规定的要求,直径为6 mm的双圆棒榫不适用于椅子连接。

关键词：圆棒榫抗弯强度家具节点有限元

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木质基电化学储能器件的研究进展

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材料导报 2020年第23期34卷 23001-23008页

作者：张伟业刘毅郭洪武北京林业大学材料科学与技术学院木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

随着全球能源需求的持续增长,高效的能源存储方式变得尤为关键。电化学储能器件(如超级电容器、锂离子电池等)是一种典型的高效储能系统,其中超级电容器具有功率密度高、循环寿命长等优点;锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、自放... 详细信息

随着全球能源需求的持续增长,高效的能源存储方式变得尤为关键。电化学储能器件(如超级电容器、锂离子电池等)是一种典型的高效储能系统,其中超级电容器具有功率密度高、循环寿命长等优点;锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、自放电率低等优点。但现有电化学储能器件不可生物降解,对环境有一定的危害。生物质如木材作为光合作用的产物,具有低成本、可再生、绿色环保等优点,采用生物质制备衍生的电化学储能器件越来越受到人们的重视。电化学储能器件主要由电极材料、电解质及集流体等部件构成,器件的设计组装方式和结构形式是影响其电化学性质的一大关键因素。目前,关于电化学储能器件的制备,例如超级电容器是将碳材料等磨成粉末并加入粘合剂进行和浆制片,粘合剂的加入容易阻塞活性炭孔洞,从而降低其电化学性能,而且活性炭只能作为多孔储能物质,本身无法作为自支撑材料用于制备电极。常规锂电池的制备是将电化学活性材料与导电添加剂和黏结剂溶解在有机溶剂中形成浆料,并将其涂覆在集电器上以形成电极,但在制备过程中会导致电极的破裂以及电化学活性材料从集电器上分离。木材是一种可再生的生物质资源,具有多层级结构,木材经高温炭化处理或者负载电化学活性材料后可作为3D导电基板,独特的开放直通道有利于促进离子传输并提供高表面积,以实现活性材料的有效负载。此外,采用水热法或电化学沉积的方法在炭化木材上负载金属氧化物/氢氧化物、具有高理论电容的导电聚合物,从而制备复合电极材料,并将其用于超级电容器自支撑电极,可使其显示出优异的电化学性能;以木材为基板并负载磷酸铁锂等活性材料制备电极,有效地解决了传统电化学活性材料与基板开裂脱离的问题。本文归纳了木质基电化学储能器件的研究进展,详细分析了木材在超级电容器、锂离子电池、锂空电池、锂硫电池的应用,着重介绍了木材的孔结构对电化学储能设备的影响,探讨了木质基电化学储能器件面临的问题及今后的发展前景,为制备高性能、环境友好型的木质基电化学储能设备提供参考。

关键词：天然木材多层级结构电化学储能器件超级电容器锂离子电池

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气力式板栗采收装备悬浮速度的测定及影响规律

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南方农机 2024年第11期55卷 13-16页

作者：王瑞白效鹏徐道春何丹味北京林业大学工学院北京100083 国家林业和草原局林业装备与自动化重点实验室北京100083 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 木材科学与应用教育部重点实验室北京100083

【目的】研究形状系数、含水率以及粒径对板栗悬浮速度的影响规律并建立不同粒径下板栗悬浮速度预测模型。【方法】以河北省唐山市迁西县的燕山早丰板栗为研究对象,通过自制悬浮速度试验台测量板栗的悬浮速度,并选取含水率、粒径、形状... 详细信息

【目的】研究形状系数、含水率以及粒径对板栗悬浮速度的影响规律并建立不同粒径下板栗悬浮速度预测模型。【方法】以河北省唐山市迁西县的燕山早丰板栗为研究对象,通过自制悬浮速度试验台测量板栗的悬浮速度,并选取含水率、粒径、形状系数为影响因子,以悬浮速度为目标值,运用Origin软件进行单因素试验分析,建立不同粒径下板栗的悬浮速度预测模型,探究各参数与悬浮速度之间的变化规律。【结果】单因素试验中,粒径、含水率与悬浮速度呈现正相关,而形状系数与悬浮速度呈现负相关。不同粒径下板栗悬浮速度的变化范围为9.39 m/s~24.37 m/s;不同含水率下板栗悬浮速度的变化范围为12.78 m/s~23.12 m/s;不同形状系数下板栗悬浮速度的变化范围为9.18 m/s~24.84 m/s。【结论】本研究设计的板栗悬浮速度预测模型可以计算出板栗的最佳收获时期,降低设计气力输送装置时风机的功耗,提高板栗采收的效率,并为板栗气力输送、清选以及分级等机械设备的设计研究提供参考。

关键词：板栗悬浮速度物料特性形状系数预测模型

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糠醇树脂改性毛竹材增重率与物理力学性能的相关性

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木材科学与技术 2021年第4期35卷 45-50页

作者：董友明王吉安朱驹雅刘晓蓉李建章南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

通过调控糠醇树脂处理液的质量分数,制备不同增重率(WPG)的糠醇树脂改性竹材,研究增重率对改性竹材尺寸稳定性、吸水率、表面润湿性、抗弯强度和弹性模量、热降解性能等的影响。结果表明,随着增重率的增加,改性竹材吸水率和接触角呈先... 详细信息

通过调控糠醇树脂处理液的质量分数,制备不同增重率(WPG)的糠醇树脂改性竹材,研究增重率对改性竹材尺寸稳定性、吸水率、表面润湿性、抗弯强度和弹性模量、热降解性能等的影响。结果表明,随着增重率的增加,改性竹材吸水率和接触角呈先快速降低、后降幅变缓的趋势;抗胀缩系数(ASE)逐渐增大,当增重率达到20%以后,增大趋势变缓;竹材抗弯强度下降,弹性模量小幅升高;改性竹材残炭率增大,且增重率与残碳率呈现较好的线性相关性。因此,可通过合理控制糠醇树脂改性竹材的增重率,调控糠醇树脂改性竹材的综合性能。

关键词：毛竹糠醇树脂改性增重率物理力学性能

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光谱成像技术在木材改性研究领域的应用进展

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木材科学与技术 2021年第6期35卷 1-8页

作者：董友明谭艺李建章南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

木材改性技术是木材提质增效的主要手段。改性剂筛选、改性工艺优化以及改性机理解析等都离不开先进的表征分析技术。光谱成像技术将光谱分析技术与显微成像技术相结合,能够精确表征样品物理化学结构,甚至微观性能,已成为木材改性研究... 详细信息

木材改性技术是木材提质增效的主要手段。改性剂筛选、改性工艺优化以及改性机理解析等都离不开先进的表征分析技术。光谱成像技术将光谱分析技术与显微成像技术相结合,能够精确表征样品物理化学结构,甚至微观性能,已成为木材改性研究的重要工具。针对近年来光谱成像技术在木材改性研究领域的应用现状,本文主要从红外光谱成像、拉曼光谱成像和激光共聚焦显微成像技术等方面进行了综述,并对此类技术在木材改性研究领域的应用前景进行了展望。

关键词：木材改性光谱成像技术红外光谱成像拉曼光谱成像激光共聚焦显微成像应用进展

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疏水性木粉-SiO2气凝胶复合材料的制备及其性能研究

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林产化学与工业 2020年第2期40卷 93-98页

作者：宋伟杉刘士瑞赵雪陈瑶高建民北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为共前驱体,利用溶胶-凝胶法和常压干燥工艺制备疏水性木粉-SiO2气凝胶复合材料。探讨了不同粒径(0.42~0.84 mm、0.25~0.42 mm、0.18~0.25 mm)巴尔杉木木粉对木粉-SiO2气凝胶复合材料性能的... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为共前驱体,利用溶胶-凝胶法和常压干燥工艺制备疏水性木粉-SiO2气凝胶复合材料。探讨了不同粒径(0.42~0.84 mm、0.25~0.42 mm、0.18~0.25 mm)巴尔杉木木粉对木粉-SiO2气凝胶复合材料性能的影响,结果表明:木粉-SiO2气凝胶复合材料的密度、导热系数、抗压强度、接触角均随木粉粒径尺寸的减小而增大。木粉粒径为0.25~0.42 mm可获得性能较好的材料,复合材料密度为0.168 g/cm3,导热系数为0.0337 W/(m·K),抗压强度为0.15 MPa,接触角为155.72°。制备的木粉-SiO2气凝胶复合材料具有保温性能优异、轻质高疏水的特性。

关键词：木粉 SiO2气凝胶保温材料常压干燥轻质疏水

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云南佤族翁达藤篾鼓凳创新设计策略

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世界竹藤通讯 2024年第2期22卷 65-71页

作者：陈然俸绍春许志钢宋莎莎北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083 木材科学与工程北京市重点实验室北京100083 云南省临沧市耿马县勐撒镇翁达村村委会云南耿马677500 中关村人居环境工程与材料研究院北京100083

藤篾鼓凳是云南翁达村佤族人民的特色藤编产品,在国家和当地政府的扶持下,藤篾鼓凳迎来了发展新机遇。但目前当地藤篾鼓凳的发展面临着一系列制约因素与发展难题,迫切需要进行创新设计,以满足当代人的审美及功能需求,进一步拓宽市场。... 详细信息

藤篾鼓凳是云南翁达村佤族人民的特色藤编产品,在国家和当地政府的扶持下,藤篾鼓凳迎来了发展新机遇。但目前当地藤篾鼓凳的发展面临着一系列制约因素与发展难题,迫切需要进行创新设计,以满足当代人的审美及功能需求,进一步拓宽市场。文章阐述了藤篾鼓凳的发展背景、造型与工艺特征,分析了藤篾鼓凳发展中面临的原材料稀缺、运输成本高、产品知名度低、产品质量待加强等问题,并从材料和设计2个方面提出藤篾鼓凳的创新设计策略,以期为藤篾鼓凳的创新发展提供支持。

关键词：藤编藤篾鼓凳家具创新设计佤族云南

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万寿菊秸秆微观形貌和化学组成的变异研究

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北京林业大学学报 2020年第1期42卷 149-156页

作者：杨国超王楠黄新鑫耿亚茹刘婧张求慧木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】研究万寿菊秸秆的微观形貌、化学元素组成和官能团的变异规律,可以在微观尺度和分子水平上为科学合理利用农作物秸秆提供技术依据。【方法】采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和电子能谱(EDS)表征万寿菊秸秆横切面的微观结构变异和化... 详细信息

【目的】研究万寿菊秸秆的微观形貌、化学元素组成和官能团的变异规律,可以在微观尺度和分子水平上为科学合理利用农作物秸秆提供技术依据。【方法】采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和电子能谱(EDS)表征万寿菊秸秆横切面的微观结构变异和化学元素组成变异情况;采用彩色图像计算机分析系统,对万寿菊秸秆的上段、中段、下段进行胞壁率测量;采用傅里叶一维红外光谱(FTIR)、二阶导数光谱(SDIR)和二维相关红外光谱(2DIR)表征万寿菊秸秆沿高度方向上的官能团变异规律。【结果】万寿菊秸秆的径向尺寸在上段变异较小(极差为7.3),而在中段和下段的变异较大(极差分别是10.0和10.7);万寿菊秸秆的上段组织结构"粗疏",但在中段和下段的管孔直径及分布密度差异不大,导管类型主要是单管孔或复管孔,万寿菊秸秆的碳氧比在高度方向由上至下为0.73、0.79、0.83,呈现递增趋势,氮元素原子百分比也有同样趋势;万寿菊秸秆的胞壁率沿径向由内向外,高度方向由上向下均呈现出递增趋势;万寿菊秸秆不同高度对应的FTIR谱图在2 816~2 972 cm-1、1 651、1 461 cm-1、849~800 cm-1处,SDIR谱图在1 700、1 280 cm-1处,以及2DIR谱图在3 240~3 409 cm-1、2 921、2 850、1 619 cm-1处均存在较明显变化,表明对应官能团的种类与吸收峰强度和秸秆高度位置的变化有一定的相关性。【结论】通过对万寿菊秸秆微观形貌和官能团分析,揭示了万寿菊秸秆的径向尺寸、内部组织结构、碳氧原子百分比、细胞的胞壁率与秸秆生长高度方向的对应关系;推测出秸秆主要化学成分所含官能团的种类和数量在秸秆生长高度方向上的变异规律。

关键词：万寿菊秸秆微观形貌化学组成变异规律

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地质聚合物与木质材料复合研究进展

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山东林业科技 2021年第6期51卷 84-89页

作者：潘大卫张扬北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

随着人们生态环保意识日渐提高和人造板产品环保标准逐年提升,甲醛系人造板产品比例将逐渐下降,非甲醛系胶黏剂在人造板行业中生产应用持续扩大。地质聚合物是一种节能减排、储量丰富的无机胶凝材料,近年来在环保木质复合材料中的研究... 详细信息

随着人们生态环保意识日渐提高和人造板产品环保标准逐年提升,甲醛系人造板产品比例将逐渐下降,非甲醛系胶黏剂在人造板行业中生产应用持续扩大。地质聚合物是一种节能减排、储量丰富的无机胶凝材料,近年来在环保木质复合材料中的研究不断深入和拓展,并已取得一定研究成效,表明了地质聚合物作为无醛木材胶黏剂巨大的应用潜能。笔者综述了地质聚合物基胶黏剂的性能、与木质材料复合类型、在木质复合材料中应用的研究现状,展望了地质聚合物作为木材胶黏剂的研究发展方向。

关键词：地质聚合物木材胶黏剂木质复合材料

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热处理温度和时间对杉木质量损失和静曲强度的影响

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北京林业大学学报 2020年第10期42卷 137-144页

作者：张静漆楚生母军木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

[目的]热处理可以改善木材的尺寸稳定性,同时会降低木材质量并影响木材力学性能,有必要探明热处理对木材质量和力学性能的作用机制。[方法]本研究选用人工林杉木薄片作为试验材,在160、180、200、220℃及氮气环境下分别处理1、2、3、4、... 详细信息

[目的]热处理可以改善木材的尺寸稳定性,同时会降低木材质量并影响木材力学性能,有必要探明热处理对木材质量和力学性能的作用机制。[方法]本研究选用人工林杉木薄片作为试验材,在160、180、200、220℃及氮气环境下分别处理1、2、3、4、5、6h,测试处理后木材的质量损失率(mL)和静曲强度(MOR),采用ATR-FTIR、TGA进行表征,并建立热处理杉木质量损失率和静曲强度的预测模型。[结果]热处理温度低于200℃时,温度比时间对杉木质量损失率和力学性能的影响更显著。当热处理温度高于200℃时,温度和时间对质量损失率和力学性能均有显著性影响。热处理杉木的质量损失率随热处理温度升高和时间延长呈非线性增加,质量损失率范围在0.2%~17.6%之间,其预测模型为lnmL=0.8lnt+9.35lnT-53.67(t为时间,T为温度),R2为0.99,试验测试值与模型预测值基本一致。杉木的MOR随热处理温度升高和热处理时间延长线性降低,与未处理杉木相比,MOR降低了4.4%~74.8%,其预测模型为MOR=-2.57t-0.82T+220.44,R2为0.93,该模型总体预测效果较好。热处理杉木MOR随质量损失率增加呈指数下降,两者关系模型为MOR=65.4e^-20mL+16.4,R2为0.95,此模型能够预测MOR随质量损失率的非线性变化趋势。[结论]通过试验数据建立了杉木的质量损失率与热处理条件,MOR与热处理条件,质量损失率与MOR之间的经验方程,可预测热处理木材质量损失和MOR的变化趋势,为木材热处理工艺的优化和热处理木材性能预测提供参考和依据。

关键词：热处理杉木质量损失力学性能预测模型

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