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木材仿生超疏水功能化修饰研究进展?

刘明 , 吴义强 , 卿彦 , 田翠花 , 贾闪闪 , 罗莎 , 李新功

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.14.002

超疏水现象广泛存在自然界中，由于具有特殊的疏水及自清洁性能，在材料仿生构建领域引起了国内外学者的高度关注。木材仿生超疏水功能化修饰，能有效隔离水分与木材的接触，在木材及其产品室外长久利用、复杂高湿环境利用方面意义重大。从自然界超疏水现象与疏水理论基础出发，重点综述了木材超疏水仿生构建的主要方法，并对超疏水木材的性能进行探讨，提出了木材超疏水处理亟待解决的难题。

关键词: 超疏水木材 , 仿生构建 , 水滴接触角 , 表面特性

低温碳化过程PAN氧化纤维骨架结构转变

王统帅 , 童元建 , 罗莎 , 昌志龙 , 徐樑华

材料科学与工艺

为实现PAN纤维在低温碳化过程的结构调控,利用核磁共振碳谱(13C-NMR)研究了PAN预氧化纤维在500-800℃的低温碳化过程中骨架结构的演变.结果表明:在低温碳化过程中,随着碳化温度的升高,预氧化纤维骨架结构中饱和的CH、CH2和C=0结构逐渐消失,共轭-HC=C<和>C=N-逐渐减小,共轭>C=C<逐渐增加,纤维形成多层多环芳香结构;多环芳香结构平均层数与碳化温度密切相关,经500、600、700、800℃碳化处理后,纤维骨架结构中多环芳香结构平均层数分别达到1.29、2.17、2.81和3.42;在较低碳化温度(500℃),多环芳香结构平均层数随碳化处理时间延长增加不明显,在较高碳化温度(700℃),多环芳香结构平均层数随碳化处理时间呈线性增加.

关键词: 聚丙烯腈基碳纤维 , 固体核磁碳谱 , 骨架结构 , 多环芳香结构

PAN基炭纤维皮芯结构的高温演变规律

苏灿军 , 高爱君 , 罗莎 , 徐樑华

新型炭材料

关键词:

碳纤维制造过程中径向差异表征及演变机理

高爱君 , 罗莎 , 王小谦 , 蓝雁 , 徐樑华

材料科学与工艺

为优化PAN基碳纤维结构,采用AES表征PAN纤维在低温碳化与高温碳化后C,N,O沿纤维径向的分布,并用以阐明预氧化碳化过程径向差异的形成机理.结果表明：预氧丝径向结构不均匀,由外向内氧化程度降低;预氧时物理阻隔与化学阻隔导致径向形成氧浓度梯度,热物理传递与化学反应放热导致径向形成温度梯度.低温碳化时,热物理传递与化学反应放热形成温度梯度加剧了预氧时的径向差异;纤维分3部分,最外层氧含量低,由氧化程度高的预氧皮层外部强烈脱氮脱氧形成,最内层由氧化程度低的预氧芯层转化而成;中间是过渡层,一部分由氧化程度较高的预氧皮层内部少量脱氧脱氮而成,氧含量高,而后过渡到预氧程度低的低含氧量芯部.高碳丝径向组分差异变小,纤维分两部分,外层厚度仅为纤维直径的10%,是碳含量逐渐降低的过渡性皮层,其余部分为组成均一的芯层.

关键词: 碳纤维 , 俄歇电子能谱 , 皮芯 , 预氧化 , 碳化

SiO2／杨木复合材料制备与性能评价

卿彦 , 吴义强 , 秦志永 , 姚春花 , 王敏 , 罗莎

复合材料学报

为探明SiO2对速生林杨木的增强效果，采用溶胶-凝胶法和浸渍硅溶胶法制备了SiO2／杨木复合材料。用SEM、XRD、FTIR、热重分析等研究了SiO2／杨木复合材料微观形貌、结构组成及热降解性能。实验结果表明：SiO2分布于杨木导管、木纤维以及木材细胞间隙之间，采用溶胶-凝胶法制得的复合材料两相结合更紧密细致，填充效果更好；SiO2／杨木复合材料的衍射峰强度和结晶度均呈现减小趋势，且采用溶胶-凝胶法制备的复合材料纤维素（100）晶面衍射强度和结晶度显著减小；SiO2的引入改变了木材的热性能，SiO2／杨木复合材料的热解温度从420℃降低至380℃，缩短了高温热解反应温度区间，促进炭化阶段进行，在一定程度上保护杨木基材。

关键词: SiO2/杨木复合材料 , 溶胶-凝胶 , 浸渍硅溶胶 , 性能评价

玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

张娟 , 宁莉萍 , 杨红军 , 吴柏良 , 罗莎 , 荣知利

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150623.004

为利用玻璃纤维提高木塑复合材料的综合性能,探讨玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料性能的影响规律,首先,采用A-171硅烷偶联剂对竹粉表面进行了改性,并加入了一定量的玻璃纤维;然后,采用热压成型工艺制备了玻璃纤维-竹粉/HDPE复合材料;最后,考察了玻璃纤维含量对复合材料力学性能、热学性能及摩擦学性能的影响,并利用SEM观察材料的断面和磨损表面形貌.结果表明:当玻璃纤维含量为3wt％时,能显著提高竹粉/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度,与未添加玻璃纤维的复合材料相比,添加玻璃纤维后复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别提高了19.41％和23.54％;在30～60℃温度范围内,复合材料长度-宽度方向上的线膨胀系数随着玻璃纤维含量的增加而明显减小,而同一复合材料的线膨胀系数随温度的升高而逐步增大;在氮气气氛下,随玻璃纤维含量的增加,竹粉/HDPE复合材料的摩擦系数先逐渐增大,而后基本保持不变,磨损率逐渐减小.所得结论显示玻璃纤维含量为3wt％～7wt％的木塑产品适用于建筑横梁(如凉亭或桥梁等),而玻璃纤维含量为7wt％～10wt％的木塑产品适用于高人流量场所(如公园或休闲绿道等)的地面铺装.

关键词: 玻璃纤维 , 木塑复合材料 , 力学性能 , 导热系数 , 线膨胀系数 , 摩擦磨损性

生物质纳米纤维功能化应用研究进展?

卿彦 , 吴义强 , 罗莎 , 蔡智勇 , 吴清林 , 田翠花

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.05.008

生物质纳米纤维由植(动)物纤维素拆解、分离得到，拥有精细的纳米结构、丰富的表面活性基团、优异的力学性能、良好的生物相容性和天然的网状结构，在新型功能型材料中应用前景广阔。本文在简要介绍其主要背景研究基础上，综合评述了纳米纤维在绿色储能(锂电池、超级电容器)、柔性纳米器件、可控透光材料、功能型模板材料、新型碳纳米材料、药物缓释与组织培养领域的研究现状。

关键词: 生物质纳米纤维 , 绿色储能 , 柔性纳米器件 , 功能性模板 , 药物载体与缓释