竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)
冷空气影响中东部地区 南方地区有降雨天气******
中新网1月19日电 据中央气象台网站消息,19-20日,冷空气将影响我国北方地区,华北、东北地区及黄淮等地降温4~8℃,部分地区10~12℃,局地14℃;并伴有4~6级风,阵风7~8级。22-24日,将有冷空气影响我国中东部地区,大部地区降温4~8℃,内蒙古中部、东北地区中南部等地部分地区降温10~14℃,局地16℃以上。20-22日,我国南方地区将有一次降雨天气过程,西南地区东部、江淮等地有小到中雨。
昨日08时至今日06时,全国大部地区降水稀少,内蒙古东北部、黑龙江中西部、青海东南部、川西高原北部等地部分地区出现小雪、局地中雪;重庆、四川中东部、云南东部等地部分地区出现小雨。另外,内蒙古中西部、甘肃中西部、新疆南部等地部分地区出现扬沙或浮尘。
冷空气影响中东部地区
19-20日,冷空气将影响我国北方地区,华北、东北地区及黄淮等地降温4~8℃,部分地区10~12℃,局地14℃;并伴有4~6级风,阵风7~8级。21日清晨黑龙江北部日最低气温将接近或突破历史同期极值。
22-24日,还将有冷空气影响我国中东部地区,大部地区降温4~8℃,内蒙古中部、东北地区中南部、江南东北部等地部分地区降温10~14℃,局地16℃以上。
南方地区有降雨天气
20-22日,我国南方地区将有一次降雨天气过程,西南地区东部、江淮、江汉、江南、华南等地有小到中雨;内蒙古中东部、东北地区大部、华北北部、黄淮北部、西北地区东南部、湖北西部、贵州北部等地有小雪或雨夹雪。
未来三天具体预报
1月19日08时至20日08时,内蒙古中东部、东北地区大部、西藏北部和东部、川西高原北部、贵州西部和北部等地部分地区有小雪或雨夹雪;西藏东南部、四川盆地北部和东南部、重庆中南部、贵州中部和西南部、云南中东部、海南岛北部和东部、台湾岛大部等地部分地区有小雨。山西北部、河北北部、山东半岛等地部分地区有5~6级风。渤海、渤海海峡、黄海大部海域、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海大部海域、北部湾将有6~8级、阵风9~10级的偏北或东北风(见图1)。
图1 全国降水量预报图(1月19日08时-20日08时)1月20日08时至21日08时,内蒙古中东部、黑龙江南部、吉林东部、新疆北部和南部、西藏北部、青海南部、西北地区东南部、江汉西部、四川盆地北部、重庆东南部等地部分地区有小到中雪或雨夹雪,其中,西藏西部等地部分地区有大到暴雪(10~15毫米);湖北南部、湖南中北部、四川盆地东部、重庆西部、贵州大部、云南中东部、海南岛中东部、台湾岛等地部分地区有小雨。黑龙江西北部、吉林东部、辽东半岛、新疆北疆北部、甘肃河西、湖北南部、浙江中部、四川盆地东北部、广东西北部等地部分地区有4~6级风。黄海海域、台湾海峡、巴士海峡、南海东北部海域将有6~7级风、阵风8-9级(见图2)。
图2 全国降水量预报图(1月20日08时-21日08时)1月21日08时至22日08时,内蒙古东南部、东北地区大部、新疆南疆盆地和北部、西藏北部和东南部、西北地区东南部、黄淮北部、江汉西部等地部分地区有小到中雪或雨夹雪,其中,西藏东南部等地部分地区有大雪(5~8毫米);黄淮西部、江淮、江汉、江南、西南地区东部、华南、台湾岛等地部分地区有小雨,其中,江苏中部等地部分地区有中雨。辽东半岛、甘肃河西、浙江北部等地部分地区有5~7级风。渤海海域、东海南部海域、台湾海峡、台湾以东洋面、南海大部海域将有5~7级风、阵风8级(见图3)。
图3 全国降水量预报图(1月21日08时-22日08时)(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |