【摘要】：竹木電熱復(fù)合材料是以竹質(zhì)材料為面材,木質(zhì)材料為基材,碳纖維紙為發(fā)熱層,通過膠黏劑熱壓制備的一種新型功能性材料。碳纖維紙作為發(fā)熱材料時(shí),電熱轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)97%,輻射出的遠(yuǎn)紅外線對(duì)人體有一定保健作用,可制備地?zé)岬匕濉l(fā)熱墻板等產(chǎn)品,具有清潔節(jié)能、成本低且易安裝、升溫快速、采暖舒適性能好等特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用過程中,竹木電熱復(fù)合材料在電熱環(huán)境下易發(fā)生變色、翹曲變形、強(qiáng)度降低等現(xiàn)象,這對(duì)竹木電熱復(fù)合地板的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。因此,研究長期通電過程中竹木電熱復(fù)合材料的電熱性能和物理力學(xué)性能,掌握其老化規(guī)律,繼而針對(duì)性地對(duì)竹木電熱復(fù)合地板進(jìn)行改進(jìn),對(duì)科研和實(shí)際生產(chǎn)具有重要的理論指導(dǎo)意義。本文以柳桉膠合板為基材,竹單板為面材,碳纖維發(fā)熱紙為導(dǎo)電單元,采用水性高分子異氰酸酯膠黏劑(API)、環(huán)氧樹脂膠黏劑(EP)、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑(MUF)、酚醛樹脂膠黏劑(PF)分別制備竹木電熱復(fù)合材料,通過對(duì)其進(jìn)行不同功率(160W/m2、320W/m2、800W/m2)的通電試驗(yàn),測試各功率條件下材料的電阻、溫度-時(shí)間效應(yīng)、表面性能、浸漬剝離性能及尺寸穩(wěn)定性等指標(biāo),總結(jié)較為系統(tǒng)的竹木電熱復(fù)合材料老化性能規(guī)律,為開發(fā)適用于長期通電的竹木電熱復(fù)合地板提供參考依據(jù),同時(shí)優(yōu)選出一種優(yōu)異的制備電熱地板用膠黏劑。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,主要得到如下結(jié)論:3種通電功率下,4種材料的電阻均隨通電時(shí)間增加呈現(xiàn)先降低后趨于穩(wěn)定的趨勢。通電功率增加,電阻下降率變大。其中PF材料在額定功率通電后電阻下降率最小,為0.7%,電阻性能最穩(wěn)定。通電功率增大,電流增大,材料升溫速度加快,電熱材料穩(wěn)態(tài)溫度升高。4種材料的升溫規(guī)律呈較高的指數(shù)函數(shù)關(guān)系,20 min內(nèi)是快速升溫階段,材料在45 min左右均可接近穩(wěn)態(tài)溫度,60 min運(yùn)行穩(wěn)定平穩(wěn),斷電后,材料在60 min內(nèi)恢復(fù)到未通電時(shí)溫度;通電功率增大,材料表面溫度不均勻度也相應(yīng)增加,其中溫度不均勻度最小的是額定功率通電時(shí)的PF材料,為3.6℃,最大的是5倍功率通電時(shí)的API材料,為22℃。通電時(shí)間增加和通電功率增大時(shí),材料總色差呈增大趨勢,光澤則呈下降趨勢。4種材料在長度方向翹曲度均不大于1.00%,符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18103-2013,滿足地板用尺寸穩(wěn)定變形的要求。在長度方向上,API材料對(duì)照試樣的耐濕膨脹率為0.25%,MUF對(duì)照試樣材料耐熱干縮率為0.32%,5倍功率下的EP材料耐濕尺寸穩(wěn)定性為0.3%,不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。其它條件下,4種材料耐濕、熱尺寸穩(wěn)定性均符合林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1700-2007要求。額定功率通電條件下,除API材料外,其它3種材料的浸漬剝離性能良好。2倍和5倍通電功率下,4種材料均有良好的抗浸漬剝離性能。通電前后4種材料的彈性模量和靜曲強(qiáng)度均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18103-2013要求。通過模糊評(píng)價(jià)方法,可以得到,4種材料老化后,PF材料性能最為優(yōu)異,MUF材料次之,EP材料和API材料相對(duì)較差。3種通電功率對(duì)比下,額定功率下的PF材料性能最好。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB332

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃成建;包永潔;李能;肖瑞崇;吳再興;陳玉和;;不同膠黏劑竹木復(fù)合電熱地板的基本特性[J];浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào);2017年02期

2 朱德舉;馬拓;劉賽;李航;李安令;劉洪彬;劉寶株;;碳纖維帶電熱地暖性能的足尺試驗(yàn)研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年09期

3 甘文玲;高振忠;;三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑研究進(jìn)展[J];中國膠粘劑;2016年06期

4 謝明亮;彭超義;丁海濱;;環(huán)境載荷對(duì)碳纖維電熱復(fù)合材料電熱性能的影響[J];科技導(dǎo)報(bào);2016年08期

5 路鵬程;畢亞芳;王志平;張俊;張國尚;;電熱作用對(duì)碳纖維樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2016年10期

6 回麗;張旭;許磊;王勇剛;;碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料濕熱老化后的力學(xué)性能[J];機(jī)械工程材料;2016年01期

7 張澤前;吳再興;陳玉和;包永潔;李能;;電熱竹木復(fù)合地板的制備工藝[J];木材工業(yè);2016年01期

8 張猛;富秀榮;;碳纖維發(fā)熱織物的電熱性能研究[J];合成纖維;2015年11期

9 ;《促進(jìn)綠色建材生產(chǎn)和應(yīng)用行動(dòng)方案》發(fā)布[J];建材發(fā)展導(dǎo)向;2015年20期

10 闕澤利;趙曉旭;李哲瑞;潘彪;朱一辛;;小徑級(jí)杉木制備內(nèi)置碳纖維電熱線地?zé)岬匕錥J];木材工業(yè);2015年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張澤前;竹木電熱復(fù)合板的濕熱老化研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2015年

2 殷昊;采暖用電熱膜的研究與室內(nèi)熱工性能分析[D];北京化工大學(xué);2013年

3 張海橋;碳晶電熱板系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)及模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 江濤;地采暖用竹木復(fù)合地板相關(guān)性能研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2009年

5 王小英;炭黑水泥砂漿的電熱性能及在室內(nèi)采暖中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：2322230