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材料学院课题组基于自驱式渗透机理开发出高性能金属木材

  以具备高导热性能、高机械性能为特点的无毒低熔点金属(LMPA)为液态填充物,对木材进行金属化处理,可制备具有优异力学性能和热学性能的木基复合材料。但现有的木材金属化处理方法仍普遍存在许多问题,如:需提供外部驱动力(如加压或真空)才能实现金属的渗透、制备过程会对木材细胞结构造成破坏、及渗透的均匀性差。

  

  针对这一课题,材料学院植源生物质热处理实验室提出了一种基于自驱式渗透机理的高效节能的木材金属化制备方法,此方法不涉及木材的预处理及制备过程中的高压或真空处理。该方法通过对高含水率木材进行高低温交替循环金属渗透处理,可实现LMPA的快速均匀渗透,制备得到的金属木材力学强度和导热系数分别比未处理材提高了3倍和10倍左右。同时,该方法对大尺寸的木材仍有较好的效果,其增重率可超过500%。改性金属木材具有优异的物理、力学和导热性能,可广泛应用于建筑和导热地板等领域,对拓宽木材金属化研究领域具有重要意义。

  

  

 

  上述研究成果以《Development of metallic wood with enhanced physical, mechanical, and thermal conduction properties based on a self-driven penetration mechanism》为题发表于Industrial Crops and Products(If:6.449)。论文第一作者为博士研究生赵湘玉,通讯作者为伊松林教授和何正斌副教授,北京林业大学为唯一完成单位。本研究得到了国家重点研发计划项目(2018YFD0600305)的资助。

  

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.114960

  

作者:何正斌、李南岍;审稿:彭锋      |     编辑:杨一楠; 审核:杨金融