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日期:2018-10-25编辑作者:澳门太阳城集团

  此中,木材厚度能够削减80%,密度为本来的3倍,从0.43g/ cm?上升至1.3 g/ cm?。别的,超等致密木材的拉伸强度(材料发生最大平均塑性变形的应力)可达到587 MPa,能够和钢材媲美,但同时能够比钢材轻六至七倍。太阳城娱乐网站而因为超强致密木材的密度低,超强致密木头的比拉伸强度跨越几乎所有金属和合金材料,以至包罗钛合金。

  据胡良兵透露,该研究团队的“两步法”也是不测获得。“在该项研究之前,太阳城娱乐网站团队已在进行一些木材化学处置移除木质素的研究工作,在一次尝试过程中偶尔发觉部门移除木质素和半纤维素的木材样品在通过高温干燥后,木材的厚度削减,强度获得了提高。”

  研究论文中提到,团队制备的超强致密木材颠末布局表征、力学表征、对湿度响应的表征等测试。成果显示,和以往天然木材受潮即易变软等特征比拟,超强致密木材在潮湿情况下布局机能仍然不变,各项机械机能都获得了很大提高,超出天然木材10倍以上。太阳城娱乐网站

  值得留意的是,部门移除木质素和半纤维素而非完全移除则是纤维素纳米纤维的毗连对木材强度也至关主要。研究团队认为,完全移除会导致材质差劲,因而仍保留了部门木质素以便粘合木材。

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  英国《天然》杂志近日颁发了一项材料学最新进展:美国科学家研发出一种能够将天然木材制成高机能布局材料的全新简略单纯方式。这种新问世的密实木材,无论是强度、韧性,仍是抗弹机能,都表示出众,不单质量极轻,耐费用还几乎高于目前所有布局金属和合金。

  “我们发了然一种简单无效的两步方式来制备超强致密木材。”胡良兵在接管磅礴旧事()采访时暗示。据胡良兵引见,所谓的两步法即“化学方式”连系“高温机械压缩”:团队起首通过化学处置(氢氧化钠、太阳城娱乐网站亚硫酸钠)部门移除天然木材中的木质素和半纤维素, 然后在100℃前提下,通过机械压缩来实现木材的完全致密化。

  随后,研究团队通过高温机械压缩完全致密化极大提高木材中纤维素纳米纤维的有序陈列程度和慎密度,从而添加相邻纤维素纳米纤维之间的氢键构成。

  此次,美国马里兰大学科利奇帕克分校材料科学与工程系传授胡良兵研究团队开辟出了一种在木材概况密实化之前处置木材的方式。这种木材概况的密实化,旨在大幅提高木材的尺寸不变性和力学机能。一般在潮湿前提下,若是采用现有工艺处置,木材易发软,可是该团队所开辟的方式却不受影响。

  值得一提的是,除此番的超强致密木材外,胡良兵团队近年来已发了然一系列环绕木材的先辈功能材料,包罗通明木材、高各向同性导热和导电金属木材、超柔木材、海水淡化及污水处置木材,储能木材等。

  恰是受此开导,研究团队想到将化学处置和高温压缩相连系来制备获得超强致密木材。

  在胡良兵的设想里,这一系列功能性木材无望替代玻璃、聚合物、金属、氧化物等保守布局材料、储能材料、热办理材料及情况功能材料。(全球东方)

  现实上,高温压缩在致密木材制备中并不新颖,学术界此前也曾经开辟出一些预处置方式与之连系。胡良兵注释,“以往的预处置方式次要包罗蒸汽处置、高温热处置、液氨处置等,但这些现有的方式只是软化木材布局,并没有改变木材的化学构成,导致木材的致密化程度不完全,最大削减60%的厚度,从而使获得的致密木材的强度提高较小。”

  此中,两步法的环节在于第一步,也就是“化学方式”这一预处置工序。“处置后的木材因为移除了部门木质素和半纤维素,细胞壁变得柔嫩,同时暴显露更多的空地和羟基。”胡良兵暗示。

  一般而言,具有超凡力学机能的合成布局材料都比力重,有些对情况无害,有些制形成本昂扬(如基于聚合物的复合材料和仿生复合材料)。比拟之下,天然木材成本低、资本丰硕,作为一种布局材料用于建筑和家具已有几千年之久,且一直连结着主要地位。可是,木材的力学机能其实无限,凡是不克不及满足很多高级工程布局和使用的需要。

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