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)
工信部:2022年我国新能源汽车市场规模全球领先******
中新网1月18日电 国务院新闻办公室18日举行新闻发布会。工业和信息化部总工程师、新闻发言人田玉龙在会上表示,新能源汽车是全球汽车产业转型升级的主要方向,目前各国发展都比较快,也是减排的重要选择。2022年是我国新能源汽车发展又一个丰收年,主要体现在以下几个方面。
一是市场规模全球领先。全年新能源汽车产销分别完成了705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长了96.9%和93.4%,连续8年保持全球第一;新能源汽车新车的销量达到汽车新车总销量的25.6%。这个数据还是很喜人的,新能源汽车发展势头还是非常强劲的。
二是关键技术有效突破。量产动力电池单体能量密度达到300瓦时/公斤,处于国际领先水平。驱动电机的峰值功率密度超过4.8千瓦/公斤,最高转速达到1.6万转/分钟,这些指标表明我们的关键组件部件水平得到了大幅提升。特别是在激光雷达、人工智能芯片、智能座舱等方面,技术也得到了较大突破,达到了国际先进水平。
三是品牌竞争力大幅提升。2022年自主品牌新能源乘用车国内市场销售占比达到了79.9%,同比提升5.4个百分点;新能源汽车出口67.9万辆,同比增长1.2倍。全球新能源汽车销量排名前10的企业集团中我国占了3席,动力电池装机量前10的企业中我国占6席,我们的竞争力和品牌效应逐步显现出来。
四是配套设施环境日益优化。截至2022年底,全国累计建成充电桩521万台、换电站1973座,其中2022年新增充电桩259.3万个、换电站675座,充换电基础设施建设速度明显加快。同时我们累计建立动力电池回收服务网点超过1万个,基本实现就近回收。(中新财经)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎)