碳纤维/层状木材陶瓷的制备与力学性能

余先纯¹，任思静¹，郝晓峰²，陈新义²，刘明辉²，孙德林²

1. 中南林业科技大学材料科学与工程学院2. 中南林业科技大学家具与艺术设计学院

摘 要：为了提升木材陶瓷的力学性能,用液化木材、炭粉和碳纤维等制备增强型层状结构木材陶瓷。探讨了烧结温度、液化木材用量等因素对其结构和力学性能的影响。结果表明,增强型层状木材陶瓷层状结构清晰,摩擦性能良好,且在微观上部分保持了木材天然的孔隙结构特征。同时,增强碳纤维和层状结构的运用能够获得较高强度与较好韧性。当烧结温度为1100℃、炭粉与液化木材质量比为1∶0.75、胶合压力为3 MPa时,其抗弯强度、弹性模量、断裂韧性分别达到了53.90 MPa、2.58 GPa和1.69 MPa·m1/2,与普通木材陶瓷相比均有大幅度提高。

关键词：液化木材;木材陶瓷;层状结构;碳纤维增强;