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| 納米材料,復合材料的特點及其作用 | |||
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納米材料和技術是納米科技領域是十分活躍和最接近應用的重要研究領域之一, 它是納米技術發展的基礎。納米材料就是指至少一個維度上具有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，并且其性質不同于一般材料。科學實驗證實，當常態物質被加工到極其微細的納米尺度時，會出現特異的表面效應、體積效應和量子效應，其光學、熱學、電學、磁學、力學乃至化學性質也就相應地發生十分顯著的變化。因此納米材料具備其它一般材料所沒有的優越性能，可廣泛應用于電子、醫藥、化工、軍事、航空航天等眾多領域，在整個新材料的研究應用方面占據著核心的位置。納米材料和技術與高技術相結合,在信息、生物、能源、環境、宇航和先進制造技術等領域也蘊藏著巨大的潛力。納米科技將徹底改變目前的產業結構，并且孕育著巨大的商機。
傳統的木質復合材料指“三大板”，即膠合板、刨花板、纖維板。這里不贅述。下面重點介紹新型復合材料。
1.細木工板
細木工板是一種特種膠合板。它在芯板的兩側覆蓋一層或兩層單板，經熱壓或冷壓而成的大幅板材。細木工板按芯板材料的不同可分為實心細木工板和空心細木工板兩種。細木工板結構穩定、不易變形、幅面大、板面美觀、生產工藝簡單、設備投資少。
2.水泥刨花板
水泥刨花板是以水泥作為膠凝材料，用木質材料（木加工剩余物、小徑材、枝椏材）或非木質材料（蔗渣、棉桿、亞麻桿等）的刨花纖維做增強材料，外加適量的化學助劑和水，采用半干法生產工藝在受壓狀態下完成水泥與刨花的固結而制成的，密度可達每立方米1.1-1.2g，靜曲強度達9-15Mpa，彈性模量達3000-6000Mpa，2h吸水膨脹率小于1%，在20攝氏度時，在相對濕度由30%上升到85%的條件下，尺寸穩定性在0.3%-0.5%之內。水泥刨花板是一種新型的建筑材料，具有輕質高強、隔音隔熱、防火、抗蛀抗腐、可釘可鋸、可裝飾等優良的物理力學性能以及耐侯，不含污染性、揮發性、刺激性物質，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外墻板、天花板、地板等，也可做活動房，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。石膏刨花板具有優良的物理力學性能，我國產品標準Q/CSJC001-1996規定的石膏刨花板指標為：密度在每立方米1.0-1.3g之內；含水率在0.5-0.3%之間，靜曲強度大于7.0Mpa；彈性模量不低于2200Mpa；內結合強度大于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，在相對濕度由30%上升到85%的條件下，線形膨脹率約0.06-0.07%。正是由于這些優良的性能，石膏刨花板被廣泛應用于建筑、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合材料，其主要特點是利用鋼鐵廠的廢渣做膠凝材料，取代合成樹脂膠粘劑，生產工藝與普通刨花板相似。產品厚度可達5-22mm，成板密度可達每立方米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度上有所改善，一般密度強度可達14-17Mpa；平面抗拉強度達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裝修、如廚房、洗手間等，又是很好的外墻裝飾材料。
5.木質纖維復合材料
木質纖維復合材料是木質纖維與合成纖維施以一定數量的樹脂和其它添加劑結合而成的新型材料，通稱木質纖維板坯。這種產品的木質原料，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 ），因此產品兼有木材和塑料的優點。成板的靜曲強度達30Mpa，內結合強度達0.14Mpa，可在-40-150攝氏度的不同溫度下使用。這種材料最大的優點是廢舊制品處理容易，可再用或循環用，減小了對環境的污染。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年代首先開發的一種新型人造板實體木材。它是利用小徑級劣質木材、間伐材和枝椏材，經攆搓加工成橫向不斷裂，縱向松散而交錯相連的木束，再經過干燥、鋪裝、施膠和熱壓（或模壓）制成的。重組木機加工性能良好，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，產品穩定性能良好，在加工過程中，它不存在天然木材加工時的浪費和價值損失，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。在拼接前可對單板和各種缺陷，如節子、裂紋、腐朽等進行修補或去除。成板厚度一般可達到18-75mm，長度可以不受限制，原木徑級在于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。由于單板層積材穩定性能優于實體木材和膠合木，防火性優，非常適于建筑上的承重結構場合，在建筑上單板層積材可制成長度超過20m的建筑構件，用于建筑托梁、內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，經涂膠、順紋組坯，熱壓而成的板狀材料。單板條層積材對原料的要求很低，速生材、劣質材和膠合板廠的剩余物均可作為生產原料；另一方面，產品的單項強度高，靜曲強度可達110Mpa，內結合強度達0.8Mpa，密度與材料相近。單板條層積材對木材的利用率高，材質均勻，紋理美觀，力學性能高，機加工性能好，可作為裝飾和結構用材。常做建筑用梁、腳手架、水泥模板等。
9、竹材復合材
竹材復合材是以竹材膠合板生產中經軟化、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工藝，是竹材利用的又一產品。竹材刨花板的單項強度很高（約為紅松的2-3倍），縱橫兩個方向的強度差也比木材小（木材為20：1，竹材復合板為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，具有廣泛的應用前景。
10、非木質刨花板
非木質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工藝，制造出各種非木質人造冰。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、蘆葦等，這些非木質刨花板對節約木材起到了不可忽視的作用。
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