纳米Fe_木质陶瓷功能复合材料的研究

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1、分类号：密级：学校代号：１０５３８学号：１２００９００４溆妓么Ｉ十ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｆＦｏｔ＆Ｔｅｈｎｏｙｒｅｓｒｃｌｏｏｙｇｙ博士学位论文纳米Ｆｅ／木质陶瓷功能复合材料的研究作者姓名：周蔚虹导师姓名：喻云水培养学院：材料科学与工程学院学科名称：木材科学与技术研冗方向：生物质复合材料科学与工程提交日期：２０１６年１２月Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａｎｏ－／ｏｓｔｅｓＮＦｅＷｏｏｄｙＣｅｒａｍｉｃＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＣｏｍｉｐｂｙＺＨＯＵＷｅｉｈｏｎ

2、ｇＡｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐＲｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｑｇＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｉｎＷｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ４９８ＳｈａｏｓｈａｎＳｏｕｔｈＲｏａｄ，ＴｉａｎｘｉｎＤｉｓｔｒｉｃｔＣｈａｎｓｈａＨｕｎａｎ４１０００４，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡｇＳｕｅｒｖｉｓｏ

3、ｒｐＰｒｏｆｅｓｓｏｒＹＵＹｕｎｓｈｕｉＮｏｖｅｍｂｅｒ，２０１６中南林业科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：丄月上以年｜贫日中南林业科技大学学位论文版权使用授权书本学位

4、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可以将本学位论、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编木学位论文。本学位论文属于：１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。“”（请您在以上相应方框打Ｖ）＾丨作者签名：导师签名：＾＊０乙一＾二年曰７／／！年丨月ｉ月ｒ曰摘要木质陶瓷是由上世纪一９０年代发展起来的种新型的环境友好材料。木质陶瓷所采用原料来

5、源十分广泛、竹材、蔗渣、秸秆、稻壳等可再生资源。，可以是木材木质陶瓷由木质材料浸溃热固性树脂制备，其中木质材料转化为软质无定型碳，热固性树脂转化为硬质玻璃炭。木质陶瓷具有密度小、孔隙度高、导电、电磁屏蔽等特性，在吸附剂、催化剂载体、吸波材料等领域具有巨大的应用潜力。呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇或糠醛为原料合成的树脂，呋喃树脂制取玻璃炭的质量损失小，得炭率高。本论文首次以呋喃树脂为浸渍树脂，分别采用木质材料预处理法和呋喃树脂预处理法，通过在木质陶瓷基体中原位生成纳米ａ－Ｆｅ制备纳米Ｆｅ／木质陶瓷复合材料。木质材料预处理法是将杉木木粉（或毛竹竹

6、粉）浸渍于ＦｅＣｌ３溶液中，然后滴加氨水进行预处理；浸渍树脂预处理法是将纳米Ｙ－Ｆｅ０加入到呋喃树脂中进行预处理粉（或竹粉）２３直接，再分别与树脂和木经过混合、干燥、模压、烧结制备出纳米Ｆｅ／木质陶瓷复合材料。对纳米Ｆｅ／木质陶瓷复合材料的物理力学性能进行了测试。利用傅立叶红外光谱分析仪（ＦＴＩＲ－差热同步热分析仪）、Ｘ射线衍射分析仪（ＸＲＤ）、热重（ＴＧ－ＤＳＣ）ＥＤＳ、扫描电镜（ＳＥＭ）及能谱仪（）对纳米Ｆｅ／木质陶瓷进行检测分析，探明其形成机理。（１）对两种方法制备的纳米Ｆｅ／木质陶瓷复合材料的质量与尺寸测定结果表明：纳米Ｆｅ／木质陶瓷

7、复合材料的质量损失率以及尺寸收缩率随烧结温度的提高－Ｆｅ０而增大，随ＦｅＣｂ溶液浓度的提高而减小，随纳米Ｙ２３添加量的增大而减小。（２）木质材料预处理法制备的纳米Ｆｅ／木质陶瓷复合材料的力学性能测试结果表明：纳米Ｆｅ／木质陶瓷复合材料抗弯强度与压缩强度随烧结温度的升高而增°１大，随ＦｅＣｌ３浓度的増加而増大；当烧结温度为９００Ｃ，ＦｅＣｌ３浓度为ｌ．ＯＯｍｏＷ／时，抗弯强度与压缩强度有最大值。纳米Ｆｅ／木陶瓷复合材料抗弯强度最大值为１１．５３ＭＰａ，压缩强度的最大值为１０．９５ＭＰａ；纳米Ｆ