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毛竹竹青镜面打磨工艺流程的确定及表面性能对比研究
刘瑜霏;陈品睿;林枫;王新洲;王志国;许斌;为使竹材做到类似红木表面耐污、耐磨以及透明似玉的高档质感,本研究对致密的毛竹(Phyllostachys edulis)竹青进行镜面打磨抛光。首先,确定打磨具体的流程为去皮-粗磨-精磨-抛光。然后,通过对比竹片表面光泽度、表面粗糙度、表面润湿性和去除厚度等性能差异,筛选出较优打磨参数。最后,选取檀香紫檀(Pterocarpus santalinus)和非洲血檀(Pterocarpus tinctorius)2种名贵木材制成的木片,对比了三者的表面性能。结果表明,较优的镜面打磨工艺流程为:采用75μm砂纸去皮,采用18μm砂纸粗磨,采用5μm砂纸精磨,采用背绒羊毛抛光盘抛光。毛竹竹青经打磨后,平行纹理光泽度为43.91°,垂直纹理光泽度为36.91°,轮廓算术平均值偏差Ra为0.232μm,润湿角为80.23°,耐污级为1级,硬度为3H,几乎可与檀香紫檀相媲美。竹青表层优异性能,使其成为替代优质硬木作为高档的装饰以及家具材料成为可能,为竹材高值大量应用奠定了基础。
WGFRP/木粉/PP复合材料制备及物理性能研究
王世鑫;李傲;张华磊;左德康;刘红光;李黎;罗斌;针对风电叶片回收物——废弃玻璃纤维增强树脂(WGFRP)以就地掩埋、焚烧等处理方式的资源化利用不足和环境污染问题,将WGFRP作为填料,通过密炼与热压工艺制备WGFRP/木粉/PP复合材料,考察WGFRP对其物理性能的影响。在此基础上,采用硅烷偶联剂对WGFRP进行表面改性,探究其对复合材料性能影响。结果表明:随着WGFRP的增加,复合材料力学强度呈先增大后减小的趋势。当WGFRP添加15%时,综合力学性能达到最佳,与未改性处理相比,经质量分数2%的KH550改性后的WGFRP产生了致密层,其复合材料的弯曲、拉伸与冲击强度分别提高了12.3%、15.2%和16.6%。本研究制备的WGFRP/木粉/PP复合材料具有优异的物理力学性能和热稳定性,其在纤维增强塑料复合材料方面具有潜在应用前景,且对WGFRP的资源化利用具有现实意义。
杜仲翅果/软木复合板材的制备与性能研究
崔智友;秦兆颖;张利;董娟娥;彭湃;杜仲翅果含有丰富的杜仲胶,具有优良的耐磨性、机械性以及独特的橡塑二重性等特点,赋予了杜仲翅果作为新型天然橡塑填充剂在人造板制备中的巨大潜力。本研究将杜仲翅果粉与软木粉复合热压,制备出杜仲翅果/软木复合板,并研究两者不同质量比对板材物理性能的影响。结果表明:在热压压力为2.5 MPa、热压温度为140℃、热压时间为15 min时,随着杜仲翅果粉质量的增多,复合板材的密度、导热系数、结晶度相应增大,初始压缩度、残余压缩度相应减小,抗形变能力不断增强。当两者比例为1∶1时,板材的抗拉强度、24 h吸水率及吸水厚度膨胀率达到最优。
基于机器学习的木材可见/近红外光谱分类识别模型
刘美怡;田朔;杨东;李文珠;羊桂福;可见/近红外光谱测试虽快速无损,但数据噪声和高维性影响分类精度。以红木中紫檀属和黄檀属的12个树种为对象,基于机器学习,探究融合多策略数据预处理与特征工程的组合分类识别模型。通过对比不同窗口数的SG滤波、LS滤波、多元散射校正(MSC)与标准正态变量变换(SNV)的顺序优化,结合多种特征提取方法,验证不同数据处理方法对模型识别的准确性。结果表明:LS-20滤波结合MSC+SNV预处理效果显著;CARS特征工程将维度缩减至最优子集基于BP神经网络的组合模型表现最优,较传统方法提升20.87%,三级协同策略增强了光谱数据质量与模型泛化能力,为木材无损快速鉴定提供了高效技术方案。
螺栓连接木-混凝土组合结构疲劳试验研究
秦启明;贺国京;沈晓艳;邓瑞基;木-混凝土组合结构中,木与混凝土界面的纵向剪力传递主要通过剪力连接件实现。在交变荷载作用下,剪力连接件的抗疲劳性能成为桥梁设计的关键因素。为评估螺栓连接木-混凝土组合结构的疲劳性能,对螺栓连接推出试件开展四种疲劳荷载工况试验。结果表明:推出件的主要破坏形态为螺栓双铰弯曲断裂,木与混凝土局部压溃。疲劳荷载峰值小于0.35倍极限承载力时,螺栓连接件经过200万次循环加载后未出现明显现象。基于试验结果,研究了推出件在循环荷载作用下的疲劳寿命、刚度退化以及残余滑移演变规律。进一步,提出了以残余滑移为损伤变量的两阶段疲劳损伤模型。研究成果可为木-混凝土组合结构的疲劳设计和应用提供理论依据和设计参考。
木材边心材色差形成机制与颜色调控研究综述
王康康;李雪菠;李奕彤;杨宁川;牛笑一;在木材加工过程中,当遇到边材和心材之间的色差问题时,主要有两种解决方法。一种是直接去除边材或心材较少的木材部分,使木材表面颜色均匀。然而,这可能会导致木材大量浪费。另一种是使用化学方法对木材进行染色,也可模仿珍贵木材颜色。然而,该方法不仅成本高昂,还会产生工业废水,导致环境污染和其他问题。光催化具有绿色、无污染、可重复使用等特点,正逐渐受到各个研究领域的关注。研究光催化心材脱色技术具有巨大发展潜力,是未来研究重要方向。本文介绍了边材和心材的生长特征,揭示了其色差形成背后的机制,同时简要概述了木材变色的方法,并探讨了光催化心材脱色技术的可行性。

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