竹桉復(fù)合材料優(yōu)化重組技術(shù)的研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)森林資源匱乏的國(guó)家，無(wú)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(jí)的針葉材和優(yōu)質(zhì)的闊葉材，而我國(guó)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(duì)緩解我國(guó)木材供需矛盾具有重要意義。 本文選用我國(guó)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(guò)對(duì)

2、毛竹竹條和桉樹單板基本物理力學(xué)性能，表面潤(rùn)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(duì)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(duì)竹條基本物理力學(xué)性能影響較小，桉樹單板的厚度對(duì)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)度和彈性模量減小；采用涂膠熱壓處理后，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(duì) PF 膠在竹條和桉樹單板表面的潤(rùn)濕性有顯著的影響，隨著潤(rùn)濕環(huán)境溫度的升高，酚醛膠在竹條和桉樹單板表面的潤(rùn)濕性變差：堆放時(shí)間對(duì)桉樹單板潤(rùn)濕性具有顯著的影響，隨著堆放時(shí)間的延長(zhǎng)，PF膠在桉樹單板表面的潤(rùn)濕性變差；砂磨可以在一定程度上改善桉樹單板的潤(rùn)濕、滲透和鋪展性能。 (3)建立了膠合強(qiáng)度分布規(guī)律的評(píng)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(guò)程中，通過(guò)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(cè)模型。用該模型預(yù)測(cè)的竹桉復(fù)合材料彈性模量預(yù)測(cè)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(cè)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(cè)的數(shù)學(xué)模型。該模型能對(duì)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。 (