竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)
应急管理部发布2021年全国十大自然灾害******
中新网1月24日电 据应急管理部网站消息,应急管理部近日发布2021年全国十大自然灾害,河南特大暴雨灾害、江苏南通等地风雹灾害、青海玛多7.4级地震在列。
2021年,我国自然灾害形势复杂严峻,极端天气气候事件多发,经应急管理部会同工业和信息化部、自然资源部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、农业农村部、卫生健康委、统计局、气象局、银保监会、粮食和储备局、林草局、中国红十字会总会、国铁集团等部门和单位对2021年全国重大自然灾害事件会商核定,全国十大自然灾害如下:
2021年7月25日,河南新乡,多支救援力量在当地受灾较为严重的小朱庄开展救援工作。资料图为救援人员在小朱庄转移民众。 中新社记者 崔楠 摄一、7月中下旬河南特大暴雨灾害
7月17日–23日,河南省遭遇历史罕见特大暴雨,全省平均过程降雨量223毫米,有285个站超过500毫米;有20个国家级气象站日降水量突破建站以来历史极值,其中,郑州、新密、嵩山站均超其历史日极值1倍以上,郑州气象观测站最大小时降雨量(20日16–17时,201.9毫米)突破我国大陆有记录以来小时降雨量历史极值。多条河流发生超警以上洪水,郑州、新乡、鹤壁等多地遭受特大暴雨洪涝灾害,受灾范围广、灾害损失重、社会关注度高。灾害造成全省16市150个县(市、区)1478.6万人受灾,因灾死亡失踪398人,紧急转移安置149万人;倒塌房屋3.9万间,严重损坏17.1万间,一般损坏61.6万间;农作物受灾面积873.5千公顷;直接经济损失1200.6亿元。
二、黄河中下游严重秋汛
2021年入秋后,冷暖空气在黄河中游持续猛烈交汇、带来连续降雨,黄河流域9月份平均降水量179毫米,为1961年以来历史同期最多,造成黄河中下游发生1949年以来最大秋汛,中游干流9天时间连续发生3次编号洪水,支流洛河、汾河水位或流量超历史实测记录,黄河中下游河道高水位、大流量行洪持续同期一个月,山西、陕西、河南、山东等省局地洪涝灾害严重,造成4省32市232个县(市、区)666.8万人受灾,因灾死亡失踪41人,紧急转移安置46.7万人;倒塌房屋4.6万间,不同程度损坏17.5万间;农作物受灾面积498.6千公顷;直接经济损失153.4亿元。
三、7月中下旬山西暴雨洪涝灾害
7月10日–23日,山西省先后出现10日–11日、18日–23日两轮强降雨天气过程,间隔时间短、累计雨量大,引发严重洪涝灾害,造成晋城、忻州、长治等10市47个县(市、区)61.2万人受灾,因灾死亡失踪35人,紧急转移安置7.4万人;倒塌房屋2.1万间,不同程度损坏5.7万间;农作物受灾面积51千公顷;直接经济损失82.8亿元。
四、8月上中旬湖北暴雨洪涝灾害
8月8日–15日,湖北省部分地区出现强降雨,其中,11日–12日湖北襄阳和随州出现大到暴雨,局地特大暴雨,最大日雨量为随县柳林519毫米,引发严重洪涝灾害,造成随州、襄阳、孝感、黄冈等11市(州)58个县(市、区)和神农架林区158万人受灾,因灾死亡28人,紧急转移安置5.7万人;倒塌房屋1100余间,不同程度损坏1.7万间;农作物受灾面积126.5千公顷;直接经济损失31.2亿元。
五、4月30日江苏南通等地风雹灾害
4月30日,江苏沿江及以北大部地区遭受大风、冰雹等强对流天气袭击,南通沿海局地风力达13–15级,最大风速达47.9米/秒(15级),多地大风观测突破建站以来历史极值,引发严重风雹灾害,造成南通、泰州、淮安等8市36个县(市、区)2.7万人受灾,因灾死亡失踪28人,紧急转移安置3100余人;倒塌房屋397间,不同程度损坏1.3万间;农作物受灾面积11千公顷;直接经济损失1.6亿元。
六、8月中下旬陕西暴雨洪涝灾害
8月19日–25日,陕西省部分地区出现强降雨过程,其中,陕南地区暴雨持续时间长、影响范围广、累计雨量大、局地降水强度强,引发严重洪涝灾害,造成西安、汉中、安康、商洛等9市49个县(市、区)107.2万人受灾,因灾死亡失踪21人,紧急转移安置9.9万人;倒塌房屋2700余间,不同程度损坏2.4万间;农作物受灾面积26.6千公顷;直接经济损失91.8亿元。
七、11月上旬东北华北局地雪灾
11月4日–9日,我国大部地区出现寒潮天气过程,降温幅度大、雨雪范围广、极端性强,综合强度指数为1961年以来第四强,降温幅度超过16℃的国土面积达101万平方公里,华北、东北等地普降暴雪或大暴雪,局地出现特大暴雪,东北三省和内蒙古局地雪情较重。低温冷冻和雪灾造成内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等9省(区、市)35.1万人受灾,因灾死亡7人(建筑物、树木倒压所致),农作物受灾面积19.3千公顷,大量农业大棚、牲畜棚舍、简易工业厂房倒损,直接经济损失69.4亿元。
八、云南漾濞6.4级地震
5月21日21时48分,云南大理州漾濞县(北纬25.67度,东经99.87度)发生6.4级地震,震源深度8公里,此后发生多次5级以上余震。地震造成大理、临沧2市(州)13个县(市)16.5万人受灾,因灾死亡3人,紧急转移安置2.8万人,倒塌房屋1854间,严重损坏1.9万间,一般损坏7.5万间,交通、道路、市政、教育等设施不同程度受损,直接经济损失33.2亿元。
九、2021年第6号台风“烟花”
2021第6号台风“烟花”于7月25日12时30分前后,在浙江舟山普陀区沿海登陆,登陆时中心附近最大风力13级(38米/秒),26日9点50分在浙江平湖市沿海以强热带风暴级(10级)再次登陆,30日晚8时停止编号。“烟花”具有移动速度慢、陆上滞留时间长、风雨强度大、影响范围广等特点,造成浙江、上海、江苏等8省(区、市)40市230个县(市、区、旗)482万人受灾,紧急转移安置143万人;倒塌房屋500余间,不同程度损坏8300余间;农作物受灾面积358.2千公顷;直接经济损失132亿元。
十、青海玛多7.4级地震
5月22日2时4分,青海果洛州玛多县(北纬34.59度,东经98.34度)发生7.4级地震,震源深度17公里,此后发生数次余震,最大余震5.1级。地震造成果洛、玉树2州7个县11.3万人受灾,19人受伤,紧急转移安置10.8万人,倒塌房屋1039间,严重损坏7600余间,一般损坏5万间,部分道路、桥梁等基础设施损毁,直接经济损失41亿元。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |