1. 本选题研究的目的及意义
随着社会的发展和科技的进步,对材料性能的要求日益提高,木材作为一种传统的天然材料,具有可再生、强度重量比高、易加工等优点,但其强度、硬度、尺寸稳定性等方面仍存在一定的不足,限制了其在更多领域的应用。
碳纤维作为一种高强度、高模量的新型材料,具有优异的力学性能、耐腐蚀性和尺寸稳定性等优点。
将碳纤维与木材复合是提高木材性能的有效途径之一,可以赋予木材更优异的力学性能、耐久性和功能性,扩大其应用范围。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,碳纤维增强木材复合材料的研究取得了显著进展,短切碳纤维、连续碳纤维等形式的碳纤维被广泛应用于木材的增强改性,并取得了良好的效果。
然而,粉状碳纤维作为一种新型的碳纤维形式,由于其制备技术和应用研究起步较晚,目前在木材增强方面的应用还相对较少,尤其是在木材端面复合方面的研究还处于探索阶段。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括:
1.粉状碳纤维的制备:研究不同粉碎方法对粉状碳纤维微观形貌、粒径分布和表面性能的影响,确定制备粉状碳纤维的最佳工艺参数。
2.木材端面的预处理:研究不同预处理方法对木材端面物理化学性质的影响,例如表面粗糙度、孔隙结构和化学成分的变化,以确定提高粉状碳纤维与木材端面相容性的最佳预处理方法。
3.粉状碳纤维-木材端面复合工艺:研究不同的复合工艺参数,如粉状碳纤维含量、复合压力、复合时间和固化条件等,对复合材料的微观结构、力学性能和耐久性能的影响,确定最佳的复合工艺参数。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解粉状碳纤维-木材复合材料的研究现状、发展趋势以及粉状碳纤维的制备方法、木材端面改性技术等相关知识,为本研究提供理论基础和技术支持。
2.实验材料准备:选择合适的木材种类和粉状碳纤维材料,根据实验需求对木材进行干燥、切割等处理,并对粉状碳纤维的粒径、含量等进行表征和分析。
3.粉状碳纤维-木材端面复合材料制备:采用合适的复合工艺,将粉状碳纤维与木材端面进行复合,制备出符合要求的复合材料试样。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.首次将粉状碳纤维应用于木材端面的增强改性,探索粉状碳纤维-木材端面复合工艺,为提高木材端面性能提供新的技术途径。
2.系统研究粉状碳纤维含量、复合压力、复合时间等工艺参数对复合材料性能的影响规律,优化粉状碳纤维-木材端面复合工艺参数,为制备高性能复合材料提供理论依据。
3.深入探讨粉状碳纤维与木材端面之间的界面结合机理,揭示粉状碳纤维增强木材端面的作用机制,为粉状碳纤维-木材复合材料的应用提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 谢春丽,张超,田一梅,等.粉末碳纤维/环氧树脂复合材料的导电性能[J].材料工程,2018,46(09):145-151,158.
2. 卢文秀,张琳,陶友瑞,等.短切碳纤维/木材复合材料的研究进展[J].林业工程学报,2020,5(04):1-10.
3. 张玉龙,李金辉,王清文,等.粉末状活性炭负载二氧化锰去除水中亚甲基蓝的研究[J].环境化学,2019,38(08):1835-1844.
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