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)
中东部多地体验初春般暖意 明起降水发展增多******
中国天气网讯 今起三天(1月10日至12日),我国中东部大部仍将处于明显偏暖的天气格局中,东北、江南不少地方最高气温较常年同期偏高超10℃,体验初春般的暖意。本周后半段,随着强冷空气登场,上述地区将上演冷暖大逆转,公众需关注临近预报,及时添衣防感冒。
我国中东部大部仍偏暖 本周后期多地上演冷暖大逆转
昨天是“三九”第一天,我国大部地区升温仍是主旋律,体验常年同期少见的暖意,东北、江南多地仿佛穿越至初春。
明天起,将有一股强冷空气影响我国,明后天,它主要影响西北地区,新疆、甘肃、青海降温6~12℃,新疆北部、甘肃西部降温14~18℃,阿勒泰北部降温超过20℃,风力4~6级,山口风力可达8~10级。
12日之前,我国中东部大部仍将保持偏暖的天气格局,东北、江汉、江淮及江南等地,气温偏高情况最为突出,日最高气温较常年同期偏高10℃以上。冷空气强度较弱,长江以北地区气温小幅波动,总体偏暖趋势不会被改变。省会城市中,沈阳明天最高气温可达7℃,比常年同期气温偏高超10℃,经历常年同期罕见的暖意。
而在南方,气温偏高的更加明显,13日前后,长江流域的最高气温将升至20℃以上。像长沙,13日的最高气温可达23℃左右。
随着强冷空气东移南下,本周后半段,中东部地区也将受到它的影响,届时多地将上演冷暖大逆转,公众需关注临近预报,及时添衣保暖,谨防感冒。
新疆有持续性强降雪 明起中东部降水发展增多
降水方面,今天,我国降水区域仍集中在一南一北:新疆北部及华南地区,新疆多地有强降雪现身,广东、广西的部分地区或有大雨。具体来看,今天,内蒙古东北部、新疆北部和西部山区等地部分地区有小到中雪,其中,新疆北疆北部等地部分地区有大到暴雪(10~19毫米)。江南东南部、华南大部、台湾岛等地部分地区有小到中雨,其中,广西东南部沿海、广东西南部等地部分地区有大雨。
明天,随着补充弱冷空气南下,暖湿气流增强,我国中东部雨雪天气将增多,其中黑龙江西北部、新疆北部和西部山区、西藏西部、陕西北部、山西中北部等地部分地区有小到中雪或雨夹雪,其中,新疆沿天山地区、西藏西部等地局地有大到暴雪。江汉南部、江南大部、西南地区东部、华南等地部分地区有小到中雨,局地有大雨。
后天,内蒙古中部和东北部、黑龙江中部和西北部、新疆中部和西部、西藏西部和东部等地部分地区有小到中雪或雨夹雪,其中,新疆南疆西部等地局部地区有大雪。江南中东部、广东中北部等地部分地区有中到大雨,局地有暴雨。
今起三天,新疆仍有持续性强降雪,明后天降雪范围还将向南扩展,大部有小到中雪,沿天山一带有大到暴雪。此外,明天起,我国中东部地区雨雪也将增多,临近春节,公众需关注航班、客运信息,驾车出行注意小心慢行。
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