高性能竹基纖維復合材料主要是指以竹基纖維簾為基本構成單元按順紋理方向經(jīng)熱(冷)壓膠合而成的板材。
中文名稱 | 高性能竹基纖維復合材料 | 外文名稱 | wooden bamboo |
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原料 | 竹材 | 運用技術 | 纖維化竹束簾制備技術 |
特點 | 高強度、低碳環(huán)保 | 常規(guī)尺寸 | 2500L*1280W*20T |
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)是以我國南方地區(qū)大量生長的竹材資源為原料,通過纖維化竹束簾制備技術、酚醛樹脂均勻?qū)爰夹g、連續(xù)式網(wǎng)帶干燥技術、大幅面板坯鋪裝技術、成型固化技術等多項技術集成,實現(xiàn)竹基纖維復合材料的高性能和可調(diào)控,最終制造成高性能多用途竹基纖維復合材料。該產(chǎn)品技術節(jié)省了傳統(tǒng)的剖蔑工序,是我國在竹材加工應用領域的一項重大突破,屬于竹材工業(yè)化利用的第五代技術,竹材的利用率從目前的20%~50%,可以提高到95%以上。產(chǎn)品的力學性能指標,如抗彎強度可以達到350MPa以上,抗拉強度達360MPa以上,抗壓強度達到140MPa以上,彈性模量達到30GPa以上。
我國結構用木質(zhì)材料相對缺乏,因此用竹材部分替代木材制造結構用集成材則顯得非常必要。高性能竹基纖維復合材料是一種新型復合材料,相比于建筑結構用木材的力學性能受其缺陷(包含木節(jié)、斜紋、裂紋、生長環(huán)境等)等因素的影響,其力學性能具有良好的穩(wěn)定性,且強度力學性能也遠高于木材。通過高性能竹基纖維復合材料在建筑結構領域的應用,部分代替結構用木材在木結構、鋼-木混合結構中的應用,逐漸實現(xiàn)木質(zhì)材料資源的自主化,推動我國新型、綠色建筑的進一步發(fā)展。
高性能竹基纖維復合材料是一種新型的人造板材。它對竹材的高效利用、環(huán)保及低碳高品質(zhì)的特性深受國內(nèi)外客戶的期待。目前,國內(nèi)高性能竹基纖維復合材料的生產(chǎn)和使用還處于起步階段,但已經(jīng)有一些投資商看好這一行業(yè)并計劃投資進行大規(guī)模的生產(chǎn),馬德里機場天花內(nèi)飾對竹材的全面應用,以及上海世博會有9 大竹材概念的場館,無不體現(xiàn)出了全球?qū)Φ吞辑h(huán)保的逐步重視, 和作為低碳環(huán)保、可再生資源的優(yōu)秀代表竹材產(chǎn)業(yè)已闊步全世界人民的現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中。由于高性能竹基纖維復合材料的高強度、耐候性能、良好地可加工性及表面良好地附著性,使高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)被廣泛應用于地板、門窗、橋梁、花架、棧道等。成為當下最優(yōu)秀的室內(nèi)外裝飾材料之一。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)自身優(yōu)越的高強度、阻燃、耐候、絕緣、經(jīng)濟、可降解的性能,通過與玻纖的再復合,可以 在風電領域一展身手。目前,風電葉片所使用的主要材料為玻璃纖維復合材料和木質(zhì)單板層積材。風力發(fā)電葉片占風力發(fā)電整個裝置成本的20%左右,其成本在一定程度上影響和決定著整個風電設備的成本。因此,材料的選擇,制備工藝優(yōu)化對于降低成本,提高性價比具有十分重要的作用。使用高性能竹基纖維復合材料作為葉片,加上合理的翼形設計,40米長的葉片完全可以避免使用碳纖維,從而降低原材料的成本。另外,竹材這種生物質(zhì)材料在生長過程中吸收了的二氧化碳要遠高于制造過程中帶來的碳排放,可以形成負碳排放的產(chǎn)業(yè)鏈,同時,其產(chǎn)品易于降解,便于回收,提高了環(huán)保因素
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)的紋理自然、質(zhì)密而堅硬、外觀清新高雅、零甲醛釋放,使用時無需特殊護理和保養(yǎng),有效吸收二氧化碳及空氣中大量有害物質(zhì)。已經(jīng)成為家具建材的新寵。
中文名稱:高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)
英文名稱:wooden bamboo
復合材料,是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應,使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合...
碳纖維復合材料管的性能挺好的,它的施工工藝簡單,有一定的柔韌性,更主要的是不用作防腐處理,將節(jié)省大量的工序。缺點就器械性不如鋼管,施工別的注意熱力供暖的安全間距,并且不能裸露于空氣中陽光下,并且對化學...
芳綸本身具有較強的抗切割性,所以一般的剪刀在切割時非常不方便。有專門的芳綸剪刀,和芳綸刀片來對芳綸進行剪割。但是如果是KFRP的話,應該是要在機器上裝上對應的芳綸刀片來進行加工了。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)采用純天然慈竹經(jīng)酚醛樹脂熱壓膠合而成,具有高強度、低碳環(huán)保、高耐候性、阻燃、凈化空氣、使用壽命長等特點,是"以竹代木、以竹代鋼"的最佳產(chǎn)品;是一種將竹材重新組織并加以強化成型的竹質(zhì)新材料,對增加竹農(nóng)的收入、促進農(nóng)民就業(yè)和發(fā)展竹產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟具有十分重要的意義。
隨著全球氣候變暖,森林愈發(fā)顯得彌足珍貴,竹鋼的出現(xiàn),更加有效地保護了人類的生存環(huán)境。同面積的竹林可比樹林多釋放35%的氧氣,也可以這樣說:竹產(chǎn)業(yè)不僅僅是低碳產(chǎn)業(yè),而更應該是負碳產(chǎn)業(yè)。通過環(huán)保加工工藝生產(chǎn)的"竹鋼"由我國資源豐富的可循環(huán)再生的慈竹、環(huán)保膠酚醛樹脂和水分組成,使用時無需特殊護理和保養(yǎng),有效吸收二氧化碳及空氣中大量有害物質(zhì)。因為有了竹鋼,我國大量被閑置的小徑竹林將得到科學的管理和利用,非常有利于保護生態(tài)平衡和應對氣候變化。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)在制備過程中沒有打亂竹材纖維的排列方向,可以保持竹材原有的高強度的特點。通過權威檢測:高性能竹基纖維復合材料的抗彎強度≥350MPa,抗拉強度達≥360MPa,抗壓強度≥140MPa,彈性模量≥30GPa,水煮膨脹率≤5%,由于竹鋼強度高、密度大,各項指標均已達到或超過了葉片基材和戶外板材的性能指標要求,同時,竹鋼也是建筑結構的理想選材。對于沖擊荷載及周期性疲勞破壞有很強的抵抗力,具有最佳的抗震性,竹鋼結構在各種條件下,均表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和結構的完整性。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)板材常規(guī)尺寸為2500L*1280W*20T (25、30、35 )mm大板面設計,自由裁切,100%出材率,適用性更強 :
1. 可鋸切。雖然竹鋼板材非常堅硬,但一樣可以運用現(xiàn)有的木材鋸切設備任意鋸切加工。只是最好使用合金刀具,則有更好的鋸切效率。
2. 可拼接。板材厚度雖然只有20~35mm,長度雖然只有2500mm,但是借用優(yōu)異的雙組份拼板膠,可采用直拼、疊拼、錯逢拼、指接、螺接等,可輕易地獲取到厚達幾米,長達幾十米的方材。
3. 可連接。竹鋼材因為過于堅硬,所以不方便采用釘接,可以先銑空后再用自攻釘固定連接,因其優(yōu)秀的握釘性能,連接非常結實。
4. 可砂刨。竹鋼材可以像一般的木材一樣,可砂光,亦可刨光,也可以銑型,加工面可以非常光潔,因沒有木材的蟲蛀和結疤,加工面亦非常完整,無需補膩。
1. 可上色。竹鋼亦可采用常規(guī)的木材著色劑,調(diào)出任意色彩。
2. 可著油、漆。竹鋼材飾面可根據(jù)具體需要,表面可噴涂、擦刷各類木油、木蠟油、水性清漆、硝基清漆、醇酸清漆以及已調(diào)色后的木蠟油和調(diào)和漆等等。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)具有良好的可加工性,通過拼接板材的方式結構可采用裝配式施工,這樣施工使得竹鋼結構-房屋、亭閣或是地板等均具有造型獨特、拆裝簡易的特點,且對氣候的適應能力較強,不會像混凝土工程一樣需要很長的養(yǎng)護期,另外,竹鋼板材還適應各種溫度條件作業(yè),即使冬季施工也不受限制。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)由我國資源豐富的可循環(huán)再生的慈竹、環(huán)保膠酚醛樹脂和水分組成,同時,表面可著油、漆。使得竹鋼板材具有良好的耐久性和耐候性。精心設計和建造的現(xiàn)代竹鋼結構建筑、室內(nèi)外裝飾、家具等,能夠面對各種挑戰(zhàn),堅固耐磨,即使在多雨、潮濕氣候下也不易變形,是現(xiàn)代最經(jīng)久耐用的建筑材料之一。
高性能竹基纖維復合材料(竹鋼)為有機材料B1級(難燃),在燃燒碳化后一定時間內(nèi)保有一定強度無煙、毒氣產(chǎn)生。
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對梁山慈竹纖維化單板形態(tài)進行了研究。結果表明:節(jié)間竹青面和竹黃面、節(jié)部竹青面和竹黃面的平均裂隙角度為60°~70°;節(jié)間52%的竹青、節(jié)部75%的竹青發(fā)生脫落;節(jié)間竹束平均斷面面積1.97mm2,包含4.61個維管束。節(jié)部竹束平均斷面積1.83mm2,包含4.07個維管束。通過碾壓疏解,對原竹進行可控分離,使復合材料制備達到廣譜可設計性。
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評分: 4.4
以酚醛樹脂為膠黏劑,以毛竹和慈竹為原料,在不去竹青和竹黃的條件下,采用點裂和線裂纖維分離技術,將半圓竹筒疏解形成由竹纖維束交織而成的網(wǎng)狀結構纖維化竹單板后,用冷壓熱固化法制造本色和炭化色竹基纖維復合材料,再加工成地板,并與重組竹進行對比,結果表明:竹基纖維復合材料性能高于重組竹;慈竹竹基纖維復合材料的性能優(yōu)于毛竹;炭化處理對耐水性和剛度具有改善作用,對膠合強度和靜曲強度具有不利影響;用竹基纖維復合制造的室內(nèi)地板各項理化性能均達到或超過了《重組竹地板》標準規(guī)定的性能指標要求。
主要完成人:于文吉,李延軍,余養(yǎng)倫,祝榮先,劉紅征,張亞慧,任丁華,許 斌,蘇志英,寧其斌
主要完成單位:中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所,南京林業(yè)大學,安徽宏宇竹木制品有限公司,浙江大莊實業(yè)集團有限公司,青島國森機械有限公司,太爾膠粘劑(廣東)有限公司
2015年度國家科學技術進步獎二等獎。
高性能陶瓷是指以精制的高純、超細人工合成的無機化合物為原料,采用精密控制的制備工藝燒結,具有遠勝過以往傳統(tǒng)陶瓷性能的新一代陶瓷又稱為先進陶瓷、精細陶瓷、新型陶瓷或高技術陶瓷。