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本论文选择我国资源丰富的毛竹(Phyllostachys pubescens Mazel ex H.de Lebaie)和人工林杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)为试验材料,旨在研究毛竹和杉木本身物理力学性能以及二者复合界面状态和胶合工艺的基础上,对毛竹/杉木层积复合材料的性能进行探索,从而深入地认识材料不同形式和在不同条件下某些物理力学性能的变化规律。本文首先研究了毛竹和杉木条的基本物理力学性质,了解经过刨光加工,去除竹黄竹青的毛竹竹条的物理力学性质及其与杉木之间的差别,为进一步深入研究竹杉层积复合材料提供了基础数据和分析依据。为研究竹杉层积胶合和施加改性剂的需要,本论文对水和胶粘剂在毛竹和杉木表面润湿性以及气体渗透性进行了研究。分析和确定了毛竹和杉木表面湿润性的测定原理和方法,着重研究毛竹表面不同劣化程度、炭化处理以及不同粗糙度对水接触角的影响。研究表明,随着毛竹表面劣化程度的增大和粗糙度的增加,水的接触角有增大的趋势,润湿性变差,炭化处理后的毛竹表面的水接触角稍有增大。同时利用评价颜色的色品指数来定性衡量毛竹表面的劣化程度,并采用化学分析光电子能谱对劣化的表面状态进行化学分析,结果表明,随着劣化程度的加大,竹材表面的氧碳比增加,氧化程度增大。另外,还对经过砂光和刨光的毛竹和杉木表面粗糙度进行了对比分析。通过研究不同胶粘剂在毛竹表面的接触角变化,并结合胶粘剂渗透扩散系数,发现聚异氰酸酯胶(PMDI)在竹材表面的润湿性较好,而双组分乳液型聚异氰酸酯胶(EPI)的表面润湿性较差,酚醛树脂胶(PF)和脲醛树脂胶(UF)润湿能力处于二者中间。根据木材流体渗透性原理,研究了毛竹的竹间、竹节、炭化毛竹以及杉木边材和心材的气体渗透性能,计算出它们的渗透系数,结果显示,毛竹的纵向气体渗透性要高于杉木纵向约4-40倍,毛竹竹间的渗透能力要高于竹<WP=6>节3倍左右,毛竹径向渗透性极低,杉木心材的渗透性低于边材。根据研究所得毛竹和杉木材质特点和表面状态,考虑到胶粘剂特性和环境保护的要求,本文在研究竹杉胶合工艺和性能时,选用高强低毒的双组分乳液型聚异氰酸酯胶粘剂,考察加压时间、压力和涂胶量等不同因子及其不同水平对竹杉胶合性能的影响。利用SAS软件计算和分析胶合过程中的主要影响因子及其显著性,发现静曲强度和弹性模量受各因子的影响较小,压力和时间对胶合剪切强度影响显著。研究得出较佳的竹杉胶合工艺,其主要参数有:涂胶量采用250g/m2, 压力为1.5MPa,时间为1h(20-25℃)。另外,本文还进一步研究了毛竹表面的劣化状态,炭化状态及不同粗糙度对胶合强度的影响。劣化150h以内以及炭化处理对胶合强度影响不大,150h劣化使胶合强度稍微降低,过大和过小的粗糙度使胶合强度下降。研究还发现,长时间水浸或煮沸处理,使毛竹与杉木、竹黄与竹青、竹黄与竹黄以及杉木与杉木胶合时的胶层剪切强度的显著下降,木破率也降低。针对利用上述胶合工艺制造的竹杉层积复合材料,本文对其动态力学行为进行了研究和分析。利用动态力学热分析仪对不同竹杉层积复合材料以及毛竹、杉木和EPI 胶本身进行动态粘弹性试验。通过应变,温度和频率的变化,探索毛竹、杉木及其复合材料的储能模量,损耗模量以及损耗因子的变化规律。研究显示,随着温度升高,毛竹、杉木本身以及其层积复合材料的储能模量略有降低,损耗模量稍有增加。EPI胶本身储能模量,损耗模量的变化较大,但由于胶层比例小,因此它对竹杉层积复合材料的模量变化未产生大的影响。本文采用扫描电镜在位拉伸技术,观察了竹杉层积复合材料在受到外力作用的情况下微观形貌破坏的过程。气干状态下,顺纹三点弯曲和胶合剪切的破坏形式主要是杉木或毛竹材料本身的开裂,而胶合界面未产生破坏。经过水浸处理后,剪切的破坏形式是杉木或毛竹与胶粘剂之间胶合界面的剥离。结合扫描电镜(SEM)所观测的形貌图,文中总结出竹杉层积复合<WP=7>材料的弯曲和剪切破坏过程模式图。针对竹杉层积复合材料,研究了不同层积复合形式对静曲强度和弹性模量的影响,并分析产生变化的原因。随着竹材在层积复合材料中比例的增加,复合材料的静曲强度和弹性模量增高,但强重比变化随复合形式的不同而有所差别。进一步利用层合理论公式,对竹杉层积复合材料进行弹性模量的理论计算和预测,结果显示出较高的拟合性。另外,采用数字散斑相关技术研究了四种不同形式的竹杉层积复合材料在不同载荷情况下的位移和应变。载荷的增大,位移和应变随之增大。但随毛竹所占比例增加,在同一载荷下,复合材料应变无论U场、V场还是垂直剪切应变都呈现减小的趋势。本文还根据数字散斑相关技术的原理,结合试验过程和毛竹、杉木的生物特性,探讨了数字散斑相关方法和理论对分析竹杉层积复合材料的适用性。论文最后研究了毛竹、杉木及竹杉层积复合材料的重要应用性能之一 —— 燃烧性能,利用锥形量热仪得到它们燃烧过程中的基本性能参数。研究结果表明:同一阻燃剂和浸渍处理工艺,毛竹的载药率明显低于杉木。经过对阻燃处理和未经阻燃处理的毛竹,杉木的燃烧性能比较发现,经阻燃处?