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本成果適用于具有一定沖擊載荷條件下的抗磨部件，如火電廠風扇磨沖擊板、鄂式破碎機沖擊板等。其主要特點是不僅具有較高的沖擊韌性，且兼有顯著的加工硬化能力。主要性能指標≥100J/cm2。該成果已用于的風扇磨沖擊板，裝機運轉后的結果表明：其壽命達到1200小時，是普通高錳鋼的2倍多，而成本僅僅略高于普通高錳鋼。 

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，基于這種策略構筑了一種可持續新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯從而構筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用范圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網絡緊密地結合一起形成高強度的致密結構，而無需添加任何粘結劑。這種結構特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩定性以及優于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。 此外，這種由納米纖維構成的網絡也為制備木基納米復合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網絡當中，可以獲得導電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續的三維網絡，因此其具有比傳統聚合物/碳納米管復合材料更好的導電網絡和更高電導率。基于這種智能人造木材的高導電性，它可以實現傳感、自發熱以及電磁屏蔽等多種應用。這種智能人造木材表現出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節五號電池的電壓）實現自發熱，可在5分鐘內升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發熱木材可有效地確保自加熱設備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質顆粒表面納米化方法和策略，可用于構筑全生物質，不含任何粘結劑，具有優異的力學性能，可復合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質表面納米化策略也可以擴展到其他生物質（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質的可持續結構材料，將進一步推動人造板行業向綠色、環保和低碳方向發展。

項目成果/簡介:近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，基于這種策略構筑了一種可持續新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯從而構筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用范圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網絡緊密地結合一起形成高強度的致密結構，而無需添加任何粘結劑。這種結構特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩定性以及優于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。 此外，這種由納米纖維構成的網絡也為制備木基納米復合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網絡當中，可以獲得導電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續的三維網絡，因此其具有比傳統聚合物/碳納米管復合材料更好的導電網絡和更高電導率。基于這種智能人造木材的高導電性，它可以實現傳感、自發熱以及電磁屏蔽等多種應用。這種智能人造木材表現出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節五號電池的電壓）實現自發熱，可在5分鐘內升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發熱木材可有效地確保自加熱設備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質顆粒表面納米化方法和策略，可用于構筑全生物質，不含任何粘結劑，具有優異的力學性能，可復合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質表面納米化策略也可以擴展到其他生物質（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質的可持續結構材料，將進一步推動人造板行業向綠色、環保和低碳方向發展。

項目研究特點： 以我省豐富的生物資源，如劣質早米，特別是失去食 （飼）用價值的黃化陳米、稻桿等富含淀粉或纖維素的生物質廢棄物為主 要原料，采用獨特的、具有國際領先水平的液化技術，將黃化變質早米在 常壓和液化劑水冷回流溫度下液化為高活性的生物多元醇，轉化率接近 100%。以生物多元醇為基本原料， 以多元有機酸為交聯劑， 成功研制了新 型無甲醛的木材膠粘劑。 技術性能指標 ：通過檢測該新型膠粘劑中為未檢出甲醛與游離苯酚，

本項目針對人工速生林木材密度小、強度低的特點，研究開發出木材化學改性與干燥一體化工藝技術及裝備。本技術能夠大幅度提高速生材性能，同時解決了常規木材改性技術中改性劑浸透困難、環保性差，改性材功能單一、尺寸小，無法滿足工業生產要求等問題；解決了傳統木材改性技術工藝“先干燥-再浸漬處理-再二次干燥”的能耗高的問題。本項目技術獲國家發明專利授權2項，已在多家企業應用。

本項目采用來源豐富的天然可再生資源淀粉取代價格昂貴、日益枯竭的石油 單體，在酸解、氧化、接枝共聚多元復合改性的基礎上，優選復合單體、采用交 聯改性、添加一系列的助劑并引入乳液聚合工藝制備出性能優良、無甲醛游離的 環境友好型木材膠粘劑。項目累計申請發明專利 8 項(獲授權 6 項)，并已實現產 業化推廣和銷售。項目產品可有效解決甲醛殘留導致的室內空氣污染問題，并顯 著降低木材膠粘劑的生產成本，促進木材膠粘劑產業的健康發展。 創新要點 （1）通過多元復合改性提高淀粉所占比例最高可達 50%； （2）通過優選復合單體和改進工藝，產品達到了中高檔白乳膠的水平； （3）無甲醛源物質添加，產品無游離甲醛存在； （4）生產工藝簡單易行，對原料和設備的要求較低。

【發 明 人】陳佩東；段金廒；嚴輝 【摘要】 本發明公開了一種用黃蜀葵秸稈制備塑木材料的方法，它包括黃蜀葵粉末的制備，電輔加熱高速混合，除濕、造粒，擠出和加工成型等步驟。本發明提供的用黃蜀葵秸稈制備塑木材料的方法，工藝設計合理，可操作性強，根據黃蜀葵的纖維特征和理化性質，優選出制備工藝，制備得到的塑木，強度高，握釘力強，并且木質纖維含量高，抗沖擊強度高，環保性高，是一種優良的塑木材料。并且本發明原料為中藥廢棄物，生產成本較低，原料中植物纖維長、含量高，可將廢棄資源回收再生化，產品沖擊強度等物理性能提高，使用壽命延長，具有重要的經濟效益和社會效益。

項目研究背景 ：目前，木材膠粘劑中三醛膠“脲醛膠、酚醛膠、三聚 氰氨縮甲醛”占 95%以上，三醛膠在生產中打多采用甲醛、苯酚、苯、二 甲苯、異氰酸酯等有毒有害充分為原料，成品的三醛木材膠粘劑含有醛的 殘留，如果工藝控制不當，對環境和人體危害很大。 技術原理 ：本項目提供一種以生物質為基料的無甲醛耐水木材膠粘劑 及其制備方法。主要是由下述重量配比的原料制成的粘合劑：生物質 10-300 份，液化劑 50-100 份，交

本項目研制的硫磺瀝青改性劑含有特殊的硫化氫抑制劑和塑化劑,在瀝青混合料中可替代約30%的瀝青原料,并有效地減小在生產和攤鋪過程的發煙,同時降低生產溫度到140℃，節能減排，且硫化氫逸出量指標好于國外同類產品先進指標。將硫磺瀝青改性劑加入到瀝青中明顯改善和提高了瀝青混合料穩定度，抗車轍能力提高一倍，同時瀝青混合料的低溫抗裂性有一定的改善，瀝青混合料的水穩定性也得到提高。

項目采用石墨烯改性方法制備的石墨烯導電纖維，其表面電阻為表面電阻104～105歐姆，耐水洗和皂洗，具有導電、遠紅外發射、防紫外、抗菌抑菌、自清潔和拒水等功能。