杉木—納米碳酸鈣復(fù)合材料結(jié)構(gòu)表征及機(jī)理分析.pdf

1、杉木(Cunninghamia lanceolata)在人工林中占有很高的比例，杉木具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是它強(qiáng)度低、耐磨性低、密度低等缺點(diǎn)，直接影響了它的使用范圍和產(chǎn)品質(zhì)量，所以，對杉木進(jìn)行功能性改良已成必然。進(jìn)入21世紀(jì)以來，納米科學(xué)的發(fā)展也惠及到木材科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，由于無機(jī)納米粒子具有其塊體材料所沒有的特點(diǎn)，并且杉木木材也具有容納納米粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一些學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量的無機(jī)納米粒子與木材復(fù)合材料的研究，其物理性能以及硬度、表面耐磨性

2、等力學(xué)性能都得到了提高?；诖耍狙芯恐饕捎眯詢r比較高的納米CaCO3作為復(fù)合改性劑改性杉木素材，得到杉木-納米CaCO3復(fù)合材料，并結(jié)合激光粒度儀、掃描電鏡、X射線衍射儀、傅里葉紅外光譜儀等分析手段對杉木-納米CaCO3復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征與機(jī)理分析，為無機(jī)納米材料-木材復(fù)合材料的研究提供理論參考。
　　 本研究的主要結(jié)論如下：
　　 (1)通過采用激光粒度儀檢測出改性后納米CaCO3的粒徑：得出溫度80℃，主pH值

3、9，攪拌時間30min，超聲分散時間5min，偶聯(lián)劑的用量占納米CaCO3質(zhì)量的3％時，測出的納米粒子的粒徑最小，分散效果最好；
　　 (2)通過對杉木-納米CaCO3復(fù)合材料的物理力學(xué)性能檢測結(jié)果表明：采用復(fù)合偶聯(lián)劑改性的納米CaCO3粒子與杉木復(fù)合，所得的復(fù)合材料的徑面與弦面硬度提高最明顯，而原位復(fù)合改性所獲得的復(fù)合材料的耐磨性提高的最為明顯；
　　 (3)通過掃描電鏡分析結(jié)果得出：原位復(fù)合法改性較復(fù)合偶聯(lián)劑改性納米

4、CaCO3粒子復(fù)合材料的納米粒子平均粒徑更小，達(dá)到納米級的比例大，且分散液較為均勻；復(fù)合偶聯(lián)劑改性所獲得的復(fù)合材料的平均粒徑也比較小，也有很多處于納米級，只是分散不夠均勻，但復(fù)合偶聯(lián)劑改性復(fù)合材料的方法比較簡單，成本也比較低，是一種很好地復(fù)合改性方法；
　　 (4)通過X射線衍射儀分析結(jié)果，比較采用未改性納米CaCO3粒子所獲得的杉木-納米CaCO3復(fù)合材料、單一偶聯(lián)劑改性納米CaCO3粒子所獲得的復(fù)合材料、復(fù)合偶聯(lián)劑改性納米C

5、aCO3粒子所獲得的復(fù)合材料、不同濃度偶聯(lián)劑改性的納米CaCO3粒子所獲得復(fù)合材料，得出用復(fù)合偶聯(lián)劑改性，并且保持偶聯(lián)劑用量為4％時所獲得的杉木-納米CaCO3復(fù)合材料試件的晶體衍射強(qiáng)度最強(qiáng)，在此種條件下生成的晶體的晶型最接近標(biāo)準(zhǔn)的CaCO3粒子的晶型，說明納米CaCO3粒子與杉木木材復(fù)合后，其本身的晶型并沒有發(fā)生改變；
　　 (5)通過傅里葉紅外光譜的檢測分析，比較上述四種情形所獲得的杉木-納米CaCO3復(fù)合材料，結(jié)果也同樣證