木材陶瓷的概述.doc

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1、木材陶瓷的概述木材陶瓷是一种以木材或其他木质材料为原料，经树脂浸渍、高温炭化形成的一种新型多孔炭素材料，因其较高的强度以及电、磁和摩擦等方面的独特处，使它成为兼具结构和功能的双重材料，同时由于木材的可再生性和良好的环境协调性又使它成为一种环境材料。木陶瓷的生产原料及制备工艺在制备木陶瓷的选料上，可以采用天然木材，竹子，五谷板，木纤维，木屑，也可以是废弃木材，废纸，果渣，甘蔗渣，稻壳等。采用白松，桦木，青冈木和五合板为原料，浸渍酚醛树脂乙醇溶液，树脂固化后，放入真空中，在N2保护下以5ºC∕min的速度分别升温至额定温度，保持4小时后随炉冷却

2、制得碳木材陶瓷。其研究结果表明，不同树种木材所得的碳木材陶瓷的性能存在很大的差异。这几种原料中，桦木可作为目前制备碳木陶瓷的理想原料，五合板，青冈木较次，白松最差。碳木材陶瓷制备制备碳木材陶瓷的关键步骤是树脂浸渍和烧结。碳木材陶瓷的制备工艺可以分为三种：1木材先经过树脂的浸渍，然后炭化得到木陶瓷板材，然后再进行机械加工成为成品;2现将木材切削成型，再用树脂浸渍，经过高温烧结后磨削加工成型;3先将木材纤维和酚醛树脂混合，然后强化成型，经过高温烧结后再进行磨削加工。浸渍的方法传统的浸渍方法是真空加压法，对木材先抽真空，再加压将浸渍物渗入木材的空

3、隙。这种方法由于压力，时间，树木，木材形状及树脂种类等因素的影响，使得树脂浸渍不均匀，这样烧结后所得的无定形碳和玻璃碳的比例出现了不均匀，造成产品尺寸形状的变化和性能的不一致。如果在真空加压的同时，附加超声波作用，树脂的渗透速度会大大加快，从而缩短了浸渍时间，提高树脂的浸渍效率，制得的碳木材陶瓷的硬度也会明显提高。现在木材陶瓷的主要种类碳木材陶瓷碳木材陶瓷的炭的率，硬度，抗压强度，砍弯曲强度，杨氏模量和断裂韧性随着浸渍或烧结温度的提高而增加。烧结温度在800C以上的木陶瓷有较高的抗压性，但是将烧制温度提高到2500c，抗压强度提高不大。随着

4、酚醛树脂的浸渍率的增大，抗弯曲强度和弹性模量也增大。数据表明，当酚醛树脂的浸渍率达百分之69.8时，烧结温度为800C时，抗弯强度约为20MPa/(kg/m3),弹性模量达4.3GPa,比弹性模量为4.6GPa(kg/m3)。炭化温度在300~400C之间时，弹性模量变化不大，而弯曲强度则随着温度上升而下降，炭化温度>500C时，弹性模量和弯曲强度则随着温度上升而增加，并在800C左右达到最大。炭化温度小于400C时木材的热解作用造成局部