木材“防护盔甲”技术研究【批木网】
发布时间: 2015年12月22日 09:17:00
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最近进行了一项研究，旨在探索使用三种不同的纳米粒子，氧化锆和二氧化硅对糖枫木进行溶胶-凝胶处理后，它在机械性能方面呈现的改善情况。首先，溶胶的渗透率通过两种不同的显微镜工艺以及一种体重增加技术进行评估。然后，再对处理样品的硬度，耐冲击性和耐刮擦性进行了评估。
糖枫木【批木网】
之所以选择糖枫木作为该研究项目的木种，主要因为它被广泛应用于北美木制品行业。糖枫木是一种散孔材，其特定的密度介于620~680公斤/立方米之间。糖枫木是一种硬木，但作为一种商用物种，它面临了热带木材所带来的竞争压力，因为后者具有理想的高密度和硬度。使用在本研究案例中的木材样品规格是5cm×5cm×1.27cm，木纹方向分别为纵向，弦向和径向。在处理工艺开始前，使用一款宽带砂光机以及150砂砾的颗粒物质对其进行打磨，并且在20摄氏度和50%的相对湿度的条件下进行定温处理，直至达到质量守恒。
每一次处理工艺使用30件糖枫样品。首先，木材样品进行称重后被浸泡在溶液中。一小时内将产生81.2兆帕（MPa）的真空力，然后，再将样品置于环境压力中达2小时。
处理工艺完成后，使用纸巾轻轻擦拭木材样本，并将它们放置在室温环境下干燥24小时。然后，把样品防止在103摄氏度的烘箱中蒸发掉水分和溶剂，时间持续24小时，以此促进缩聚反应。固化后，再次称重木材样品，以此确定凝胶的保留。
采用三种不同的溶胶处理的样品所获得的重量收益显示出很大的差异。其中，使用二氧化硅处理的样品具有较低的增重百分率，而使用氧化锆处理的样品增重率是最高的。
初级粒子的分子量等因素可以解释这种差异。但是，按以下顺序排列的主体初级粒子的分子量较小：异丙醇铝<正硅酸乙酯<正丙醇锆，有理由相信其他因素对溶胶产生影响，如醇盐的水解时间以及溶液的粘度。
来源：批木网整理
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