竹桉復(fù)合材料優(yōu)化重組技術(shù)的研究.pdf

1、我國是一個(gè)森林資源匱乏的國家，無論森林覆蓋率還是人均占有量均低于世界平均水平，尤其缺乏大徑級的針葉材和優(yōu)質(zhì)的闊葉材，而我國的竹類資源和人工林資源十分豐富，其面積和產(chǎn)量均居世界首位，因此，高效合理地利用竹材和人工林木材對緩解我國木材供需矛盾具有重要意義。 本文選用我國南方資源豐富的毛竹(Phyllostachys pubescens Mazel exH．de Lebaie)和人工速生材尾葉桉(E.urophylla)為原料，通過對

2、毛竹竹條和桉樹單板基本物理力學(xué)性能，表面潤濕性能，膠合性能和板坯熱傳導(dǎo)性能等研究基礎(chǔ)上，從結(jié)構(gòu)和工藝兩個(gè)方面對竹桉復(fù)合材料重組技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 主要結(jié)論如下： (1)竹條的厚度對竹條基本物理力學(xué)性能影響較小，桉樹單板的厚度對單板基本物理力學(xué)性能影響較大，隨著厚度的增加，單板的靜曲強(qiáng)度和彈性模量減?。徊捎猛磕z熱壓處理后，桉樹單板的物理力學(xué)性能得到改善，其改善程度因單板厚度、施膠量和單板的密度不同而不同。 (2)環(huán)

3、境溫度對 PF 膠在竹條和桉樹單板表面的潤濕性有顯著的影響，隨著潤濕環(huán)境溫度的升高，酚醛膠在竹條和桉樹單板表面的潤濕性變差：堆放時(shí)間對桉樹單板潤濕性具有顯著的影響，隨著堆放時(shí)間的延長，PF膠在桉樹單板表面的潤濕性變差；砂磨可以在一定程度上改善桉樹單板的潤濕、滲透和鋪展性能。 (3)建立了膠合強(qiáng)度分布規(guī)律的評價(jià)體系。桉樹、楊木和落葉松膠合強(qiáng)度的雙尾檢驗(yàn)P值分別為0.203、0.235和0.464，均大于0.05顯著性水平，三種木材

4、膠合板的膠合強(qiáng)度服從正態(tài)分布，為正偏態(tài)分布；桉樹和楊木膠合板的膠合強(qiáng)度為尖峰態(tài)，而落葉松膠合板的膠合強(qiáng)度為低峰態(tài)。 (4)建立了竹材和桉樹單板層積材的熱壓升溫曲線數(shù)學(xué)模型。模型的實(shí)際曲線和理論曲線的R<'2>值在0.92以上，熱壓升溫速率系數(shù)k值與單板的厚度、板坯層數(shù)，熱壓溫度，熱壓壓力，含水率呈線性相關(guān)，在熱壓過程中，通過調(diào)整板坯結(jié)構(gòu)和熱壓工藝可以改善竹木復(fù)合材料板坯的熱傳導(dǎo)性能。 (5)建立了適合于竹木復(fù)合材料的剛度

5、預(yù)測模型。用該模型預(yù)測的竹桉復(fù)合材料彈性模量預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的Pearson乘積矩相關(guān)系數(shù)R<'2>在0.80以上，用竹材和桉樹單板層積材的彈性模量預(yù)測竹桉復(fù)合材料的彈性模量，實(shí)際值與理論值相差在11％以內(nèi)，模型具有一定的實(shí)際意義。 (6)建立了竹木復(fù)合材料的強(qiáng)度定性預(yù)測的數(shù)學(xué)模型。該模型能對竹木復(fù)合材料的不同破壞類型進(jìn)行定性解釋；用竹桉復(fù)合材料剛度模型、強(qiáng)度模型和材料斷裂理論，從理論上闡明了竹桉復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原理。 (