| 基于高频热压成型的竹集成材制备及力学性能评价 |
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| 引用本文： | 刘延鹤,周建波,傅万四,张彬,常飞虎,何文.基于高频热压成型的竹集成材制备及力学性能评价[J].林业科学,2020,56(8). |
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| 作者姓名： | 刘延鹤 周建波 傅万四 张彬 常飞虎 何文 |
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| 作者单位： | 国家林业和草原局北京林业机械研究所 北京100029;中国林业科学研究院林业新技术研究所 北京100091;南京林业大学材料科学与工程学院 南京210037 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 |
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| 摘 要： | 【目的】探索竹材含水率、热压压力、施胶量和热压温度对高频热压成型竹集成材力学性能的影响,并优化高频热压加工工艺获得力学性能较优的竹集成材,为竹集成材高频热压成型提供技术参考。【方法】设计正交试验,采用高频热压加工工艺,以酚醛树脂(PF)为胶黏剂,研究竹材含水率、热压压力、施胶量和热压温度4个参数变量对高频热压成型竹集成材抗弯强度和剪切强度的影响,建立抗弯强度和剪切强度数学模型,分析力学性能最优解。【结果】极差分析表明,热压参数对抗弯强度的影响顺序为热压压力、竹材含水率、热压温度和施胶量,对剪切强度的影响顺序为施胶量、竹材含水率、热压压力和热压温度;主效应分析表明,4级竹材含水率、1级热压压力、1级施胶量和3级热压温度为最佳抗弯强度的热压参数,1级竹材含水率、1级热压压力、2级施胶量和3级热压温度为最佳剪切强度的热压参数;交互分析表明,各热压参数间存在交互作用;方差分析表明,热压压力是影响竹集成材抗弯强度的最重要因素,施胶量是影响竹集成材剪切强度的最重要因素;数学模型分析得出,竹材含水率15%、热压压力2.0 MPa、施胶量260 g·m-~(-2)、热压温度130℃为抗弯强度最优解(168.51 MPa);竹材含水率10.2%、热压压力2.0 MPa、施胶量240 g·m~(-2)、热压温度130℃为剪切强度最优解(263.26 MPa)。【结论】竹材含水率、热压压力、施胶量和热压温度4个参数变量对高频热压成型竹集成材力学性能均有影响,提出的热压参数对竹集成材抗弯强度和剪切强度影响的数学模型,可有效反映热压参数与竹集成材力学性能间的关系,优化高频热压加工工艺生产的竹集成材,其力学性能满足相关标准和使用要求。
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| 关 键 词： | 竹集成材 高频热压 力学性能 抗弯强度 剪切强度 数学模型 |
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