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		納米材料,復(fù)合材料的特點(diǎn)及其作用

　　納米材料和技術(shù)是納米科技領(lǐng)域是十分活躍和最接近應(yīng)用的重要研究領(lǐng)域之一, 它是納米技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。納米材料就是指至少一個(gè)維度上具有100納米以下尺度的相分離材料，包括：粉末、纖維、薄膜、液體或塊體，并且其性質(zhì)不同于一般材料?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)常態(tài)物質(zhì)被加工到極其微細(xì)的納米尺度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)特異的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子效應(yīng)，其光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)乃至化學(xué)性質(zhì)也就相應(yīng)地發(fā)生十分顯著的變化。因此納米材料具備其它一般材料所沒有的優(yōu)越性能，可廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥、化工、軍事、航空航天等眾多領(lǐng)域，在整個(gè)新材料的研究應(yīng)用方面占據(jù)著核心的位置。納米材料和技術(shù)與高技術(shù)相結(jié)合,在信息、生物、能源、環(huán)境、宇航和先進(jìn)制造技術(shù)等領(lǐng)域也蘊(yùn)藏著巨大的潛力。納米科技將徹底改變目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并且孕育著巨大的商機(jī)。

　　傳統(tǒng)的木質(zhì)復(fù)合材料指“三大板”，即膠合板、刨花板、纖維板。這里不贅述。下面重點(diǎn)介紹新型復(fù)合材料。

　　1.細(xì)木工板

　　細(xì)木工板是一種特種膠合板。它在芯板的兩側(cè)覆蓋一層或兩層單板，經(jīng)熱壓或冷壓而成的大幅板材。細(xì)木工板按芯板材料的不同可分為實(shí)心細(xì)木工板和空心細(xì)木工板兩種。細(xì)木工板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易變形、幅面大、板面美觀、生產(chǎn)工藝簡單、設(shè)備投資少。

　　2.水泥刨花板

　　水泥刨花板是以水泥作為膠凝材料，用木質(zhì)材料（木加工剩余物、小徑材、枝椏材）或非木質(zhì)材料（蔗渣、棉桿、亞麻桿等）的刨花纖維做增強(qiáng)材料，外加適量的化學(xué)助劑和水，采用半干法生產(chǎn)工藝在受壓狀態(tài)下完成水泥與刨花的固結(jié)而制成的，密度可達(dá)每立方米1.1-1.2g，靜曲強(qiáng)度達(dá)9-15Mpa，彈性模量達(dá)3000-6000Mpa，2h吸水膨脹率小于1%，在20攝氏度時(shí)，在相對(duì)濕度由30%上升到85%的條件下，尺寸穩(wěn)定性在0.3%-0.5%之內(nèi)。水泥刨花板是一種新型的建筑材料，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、隔音隔熱、防火、抗蛀抗腐、可釘可鋸、可裝飾等優(yōu)良的物理力學(xué)性能以及耐侯，不含污染性、揮發(fā)性、刺激性物質(zhì)，不吸收靜電組合物，保溫隔熱等適合建筑使用的功能。廣泛用于建筑工程中的內(nèi)外墻板、天花板、地板等，也可做活動(dòng)房，建筑模板以及交通部門的車船用材等。

　　3.石膏刨花板

　　石膏刨花板和水泥刨花板類似，只不過作為膠凝材料的不是水泥而是石膏。石膏刨花板具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，我國產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)Q/CSJC001-1996規(guī)定的石膏刨花板指標(biāo)為：密度在每立方米1.0-1.3g之內(nèi)；含水率在0.5-0.3%之間，靜曲強(qiáng)度大于7.0Mpa；彈性模量不低于2200Mpa；內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度大于0.35Mpa，垂直板面握螺釘力不小于670N ；2h浸水厚度膨脹率不高于2.5%；在20攝氏度時(shí)，在相對(duì)濕度由30%上升到85%的條件下，線形膨脹率約0.06-0.07%。正是由于這些優(yōu)良的性能，石膏刨花板被廣泛應(yīng)用于建筑、交通、通訊等部門。

　　4.礦渣刨花板

　　礦渣刨花板是一種良好的人造復(fù)合材料，其主要特點(diǎn)是利用鋼鐵廠的廢渣做膠凝材料，取代合成樹脂膠粘劑，生產(chǎn)工藝與普通刨花板相似。產(chǎn)品厚度可達(dá)5-22mm，成板密度可達(dá)每立方米1.0-1.3g，可作為新型建筑材料，與普通冷壓水泥刨花板不同的是，礦渣刨花板在厚度方向上存在密度梯度，這使得礦渣刨花板在密度強(qiáng)度上有所改善，一般密度強(qiáng)度可達(dá)14-17Mpa；平面抗拉強(qiáng)度達(dá)0.4-0.6Mpa。24h吸水厚度膨脹小于2.5%。因此，它即可用于較潮濕的室內(nèi)裝修、如廚房、洗手間等，又是很好的外墻裝飾材料。

　　5.木質(zhì)纖維復(fù)合材料

　　木質(zhì)纖維復(fù)合材料是木質(zhì)纖維與合成纖維施以一定數(shù)量的樹脂和其它添加劑結(jié)合而成的新型材料，通稱木質(zhì)纖維板坯。這種產(chǎn)品的木質(zhì)原料，常用的如云裳、鐵杉、松木、黃柏等針葉樹材及加工剩余物；合成纖維多用熱塑性的聚丙烯纖維（pp）和聚脂纖維（pE ），因此產(chǎn)品兼有木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)。成板的靜曲強(qiáng)度達(dá)30Mpa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度達(dá)0.14Mpa，可在-40-150攝氏度的不同溫度下使用。這種材料最大的優(yōu)點(diǎn)是廢舊制品處理容易，可再用或循環(huán)用，減小了對(duì)環(huán)境的污染。這種材料安全性高，耐沖擊，即使破裂，邊緣邊角也沒有尖棱，不至傷害人體。主要用于轎車內(nèi)裝飾件的基材，如車門、頂柵、座椅配件、音箱架、行李箱襯墊等。

　　6、重組木

　　重組木是澳大利亞于80年代首先開發(fā)的一種新型人造板實(shí)體木材。它是利用小徑級(jí)劣質(zhì)木材、間伐材和枝椏材，經(jīng)攆搓加工成橫向不斷裂，縱向松散而交錯(cuò)相連的木束，再經(jīng)過干燥、鋪裝、施膠和熱壓（或模壓）制成的。重組木機(jī)加工性能良好，與天然材相比，幾乎不彎曲、不開裂、不扭曲。其密度可人為控制，產(chǎn)品穩(wěn)定性能良好，在加工過程中，它不存在天然木材加工時(shí)的浪費(fèi)和價(jià)值損失，可把木材綜合利用率提高到85%以上。

　　7、單板層積材

　　單板層積材（簡稱LVL）是將順紋單板拼接、膠壓而成。在拼接前可對(duì)單板和各種缺陷，如節(jié)子、裂紋、腐朽等進(jìn)行修補(bǔ)或去除。成板厚度一般可達(dá)到18-75mm，長度可以不受限制，原木徑級(jí)在于250mm左右的速生小徑木和間伐材都可用來做單板層積材的原料。由于單板層積材穩(wěn)定性能優(yōu)于實(shí)體木材和膠合木，防火性優(yōu)，非常適于建筑上的承重結(jié)構(gòu)場(chǎng)合，在建筑上單板層積材可制成長度超過20m的建筑構(gòu)件，用于建筑托梁、內(nèi)部墻壁支柱和門窗框、樓梯扶手等部件。

　　8、單板條層積材

　　單板條層積材（簡稱PSL）與單板層積材的主要區(qū)別在于原材料的不同。單板條層積材是以窄條單板為原料，經(jīng)涂膠、順紋組坯，熱壓而成的板狀材料。單板條層積材對(duì)原料的要求很低，速生材、劣質(zhì)材和膠合板廠的剩余物均可作為生產(chǎn)原料；另一方面，產(chǎn)品的單項(xiàng)強(qiáng)度高，靜曲強(qiáng)度可達(dá)110Mpa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度達(dá)0.8Mpa，密度與材料相近。單板條層積材對(duì)木材的利用率高，材質(zhì)均勻，紋理美觀，力學(xué)性能高，機(jī)加工性能好，可作為裝飾和結(jié)構(gòu)用材。常做建筑用梁、腳手架、水泥模板等。

　　9、竹材復(fù)合材

　　竹材復(fù)合材是以竹材膠合板生產(chǎn)中經(jīng)軟化、展平、刨銷加工廠、干燥定型及銑邊后的竹片為表板，以竹材加工剩余物和和毛竹的稍頭、枝椏和各種竹雜經(jīng)輥壓、切斷、粉碎、篩選干燥、施膠等工序加工后的竹碎料為為芯板，組坯后一次熱壓成型的板狀材料，它融合了竹材膠合板和竹材刨花板的生產(chǎn)工藝，是竹材利用的又一產(chǎn)品。竹材刨花板的單項(xiàng)強(qiáng)度很高（約為紅松的2-3倍），縱橫兩個(gè)方向的強(qiáng)度差也比木材小（木材為20：1，竹材復(fù)合板為10：1），因此在載重卡車上代替鋼板作為邊板和后蓋板等配件，具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　10、非木質(zhì)刨花板

　　非木質(zhì)刨花板是指利用一年生植物纖維代替木材刨花，采用與木材刨花板類似的生產(chǎn)工藝，制造出各種非木質(zhì)人造冰。常用的一年生植物包括蔗渣、稻草、玉米、秸桿、麥秸桿、棉桿、亞麻屑、蘆葦?shù)?，這些非木質(zhì)刨花板對(duì)節(jié)約木材起到了不可忽視的作用。

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