竹炭／UHMWPE复合材料的制备与性能分析开题报告

全文总字数：1208字

1. 研究目的与意义

本课题研究了竹炭/UHMWPE复合材料的制备过程，以及不同比例下的竹炭/UHMWPE的不同性能，实验出最佳成分配比，以此达到各力学性能的最佳状态。

课题研究的意义是在环境问题突出的今天，中国天然林保护工程启动，致使国内木材供需矛盾日益尖锐，限制了相关产业发展。中国竹类资源丰富，并且竹子栽培加工历史悠久。竹炭作为一种新型环境保护材料，符合经济，生态与社会效益，应运而生。竹炭的密度较低、化学稳定性好、价格便宜，并且含水量较低，具有吸水、吸尘、除湿等功效，具有独特性质和产品的高附加值但是存在竹炭产品有一个硬伤--脆弱，其物理形态也限制了其应用范围。而如果将其制备成复合材料，就可以在一定程度上优化它的性能，使竹炭这种可再生资源具有更为广阔的应用范围。竹炭/UHMWPE复合材料基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性-，良好的加工性能、强度性能、耐水、耐腐性能、可调整性能，具有紫外线光稳定性、着色性良好，并且可以根据需要任意改变形状和尺寸大小。木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，占木塑复合用品总量的75%。所以，研究竹炭/UHMWPE复合材料可以使我们更好地发挥竹质材料的功效，维护环境的可持续发展，造福全人类。

2. 国内外研究现状分析

目前木塑复合材料存在着以下问题：加工温度、界面结合、成本太高。在国内外的文献中可知，国外木塑复合材料中木粉填充量填量大一些，相对而言国内一般的木塑材料中木质材料的填充量在50%左右，当填料比例继续增加后，材料的拉伸强度、抗冲击强度也随之下降，脆性增大。所以木塑复合材料中含量最高的是相对价格偏高的树脂，及价格昂贵的偶联剂、界面相容剂等费用使得原本廉价的废弃木质材料没有很好的发挥作用。除此之外，国内加工木塑复合材料设备、工艺均处于较低水平，较难生产出具有高使用性能的木塑制品，同时受研发能力的限制缺乏高档产品。

3. 研究的基本内容与计划

阐述了竹炭/uhmwpe复合材料的制备与性能特点及其制品的开发与利用，分析了国内外研究概况。研究了竹炭/uhmwpe复合材料的制备过程，以及不同比例下的竹炭/uhmwpe的不同性能，提出了了本研究的目的意义及特色创新。

计划

①11月选题，查阅文献，收集资料，阅读相关文献。明确研究方向；

②12月拟定实验方案；

4. 研究创新点

1.本课题的特色在于开发竹质材料这种新资源，它是一种可再生资源，可自然降解，强度较高，成低价廉，在可持续发展观已成为全球性共识的环境背景下，合理开发利用竹质材料渐受到关注。

2.竹材及其加工剩余物进行热解得到竹炭和竹醋液，竹炭的来源广泛并且合理利用资源，且这方面研究不多