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不同炭化–活化过程杉木液化物碳纤维微晶结构演变及孔结构形成路径

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北京林业大学学报 2022年第4期44卷 138-146页

作者：金枝曾珍赵广杰中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】为进一步揭示木材液化物活性碳纤维(ALWCFs)孔结构形成机制,探讨了不同炭化–活化过程杉木液化物碳纤维(LWCFs)微晶结构演变及孔结构形成路径。【方法】通过控制炭化温度(500~900℃)获得具有不同微晶结构的LWCFs,在800℃进行水... 详细信息

【目的】为进一步揭示木材液化物活性碳纤维(ALWCFs)孔结构形成机制,探讨了不同炭化–活化过程杉木液化物碳纤维(LWCFs)微晶结构演变及孔结构形成路径。【方法】通过控制炭化温度(500~900℃)获得具有不同微晶结构的LWCFs,在800℃进行水蒸气活化,采用元素分析仪、X射线衍射仪和氮气吸附仪分别考察了不同炭化–活化过程中LWCFs的元素组成、微晶结构和孔结构的变化。【结果】随着炭化温度的升高,LWCFs中碳元素质量分数逐渐升高,氢、氧元素质量分数减少,ALWCFs碳元素质量分数逐渐增加,氢、氧元素质量分数逐渐减少。炭化温度的升高使LWCFs乱层石墨微晶轴向尺寸逐渐增大,结构更加致密,900℃时横向微晶发生了生长。在活化过程中,高的炭化温度显著促进了水蒸气对轴向微晶的侵蚀,且随着活化时间的延长,侵蚀程度加重。活化20 min时,微晶横向尺寸显著增大,900℃炭化样品增长最为明显,进一步延长活化时间横向微晶结构无显著变化。孔结构数据表明:炭化温度的升高提高了ALWCFs的比表面积和总孔容,对微孔结构的形成有明显促进作用,且活化时间越长,微孔结构增加越显著。低的炭化温度有利于活化初期中孔结构的形成,而900℃炭化样品初期中孔结构较少,但随着活化时间延长,微孔结构的逐步扩大导致了中孔结构明显增多。【结论】水蒸气对乱层石墨轴向微晶内部的侵蚀是形成ALWCFs微孔结构的主要途径,中孔结构在活化初期主要来源于水蒸气对晶体缺陷或初始孔隙处的活化作用,活化后期主要来自于初期微孔的逐步扩大。

关键词：活性碳纤维木材液化物微晶结构孔结构

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白木器物文化历程中里程碑式经典之作

林产工业 2022年第1期59卷 53-57,64页

作者：赵广杰北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

为确立白木器物文化在木材种群文化范畴中的地位,进一步在繁荣白木文化、促进白木产业健康发展过程中树立文化自信,首先从解剖特征、物理特性和视觉特性三个方面阐述了白木之自然属性,讨论了白木与非白木文化特征及其表征,进而比较了两... 详细信息

为确立白木器物文化在木材种群文化范畴中的地位,进一步在繁荣白木文化、促进白木产业健康发展过程中树立文化自信,首先从解剖特征、物理特性和视觉特性三个方面阐述了白木之自然属性,讨论了白木与非白木文化特征及其表征,进而比较了两者之间的差异。最后,从白木特性、白木器物加工技艺、白木器物文化特征等视角出发,系统地论述了狭义白木器物文化发展历程中里程碑式经典作品的深邃内涵与精华之处。

关键词：白木器物文化发展历程经典作品白木产业

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木材的视觉刺激及人体心理生理响应研究进展

北京林业大学学报 2022年第6期44卷 156-166页

作者：张悦李超郭叶莹子赵广杰江苏农林职业技术学院风景园林学院江苏句容212400 浙江理工大学艺术与设计学院浙江杭州310018 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

木材是与人类生活密不可分的天然生物材料,其优良的美学特性被广泛地应用在家具以及建筑内外装饰领域。木材特有的颜色与纹理等外观特征将引起注目者的视觉刺激,进而引起心理和生理的响应过程。在木材的视觉刺激表征,以及心理生理响应... 详细信息

木材是与人类生活密不可分的天然生物材料,其优良的美学特性被广泛地应用在家具以及建筑内外装饰领域。木材特有的颜色与纹理等外观特征将引起注目者的视觉刺激,进而引起心理和生理的响应过程。在木材的视觉刺激表征,以及心理生理响应的试验测定与科学评价方面,研究多采用主观的问卷或评价量表来表达,近年来通过运用先进技术监测人体心理和生理指标为量化研究提供了新的视角与方法。本文为了进一步梳理木材视觉刺激引起的心理和生理响应活动,聚焦木材视觉特性研究领域,系统地归纳了国内外木材视觉刺激的表征方法,总结了由木材视觉刺激引起的人体心理和生理响应方面的主要研究内容及进展。在综合分析基础上,凝炼出该研究领域亟待解决的3个科学问题:木材视觉刺激引起人体心理生理响应过程的精准评价,多感官通道交互与协同作用机制,木质居住环境对人体心理生理健康的影响。旨在为木制品视觉设计或木质室内空间舒适感营造提供理论基础,并为今后开展木质环境学,尤其木材视觉特性领域的研究与应用提供技术性参照路径。

关键词：木材视觉刺激心理响应生理响应

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木材的苯酚及多羟基醇液化

北京林业大学学报 2003年第6期25卷 71-76页

作者：张求慧赵广杰北京林业大学材料科学与技术学院

为拓展新的木材加工领域 ,使木材液化这一先进的木材化学加工技术尽早地应用于我国的木材行业 ,提高木材的综合利用率 .该文系统归纳了高温高压法、溶剂分解法、催化剂法及无催化剂法等木材液化方法 ,高温高压法是最早的木材液化方法 ,... 详细信息

为拓展新的木材加工领域 ,使木材液化这一先进的木材化学加工技术尽早地应用于我国的木材行业 ,提高木材的综合利用率 .该文系统归纳了高温高压法、溶剂分解法、催化剂法及无催化剂法等木材液化方法 ,高温高压法是最早的木材液化方法 ,而采用硫酸、盐酸、磷酸和草酸等作为酸性催化剂的催化剂法是目前研究最多、最具实用价值的木材液化方法 .该方法进一步系统深入地讨论了木材的苯酚液化和多羟基醇液化 ,以及木材主成分 (纤维素与木素 )的液化反应路径 ,并对木材液化生成物的用途进行了探讨。作者认为有必要深入研究木材的液化机理 ,开发新的环保型液化剂和“绿色化”液化方法 ,开展液化产物与其他材料复合的研究 ,研制具有优异性能的新型复合材料 ,如酚化木材

关键词：木材液化苯酚多羟基醇反应生成物

支承刚度对并车二分扭传动系统动载特性影响的分析

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电大理工 2022年第1期 13-18,38页

作者：赵广杰辽宁装备制造职业技术学院辽宁沈阳110161

基于牛顿定理,结合集中质量法和分析软件,建立了并车二分扭传动系统的动力学模型,考虑系统中齿轮时变啮合刚度和啮合误差影响,开展了轴承支承刚度对两级减速各分支动载系数的影响分析研究。结果表明:输入轴轴承支承刚度的增大能够导致... 详细信息

基于牛顿定理,结合集中质量法和分析软件,建立了并车二分扭传动系统的动力学模型,考虑系统中齿轮时变啮合刚度和啮合误差影响,开展了轴承支承刚度对两级减速各分支动载系数的影响分析研究。结果表明:输入轴轴承支承刚度的增大能够导致分扭级动载系数的显著提高;当双联轴轴承支承刚度较小时,刚度的小幅度增大能够导致两级减速动载系数反向变化显著,当输出轴轴承支承刚度较大时,两级减速各分支动载系数受刚度变化影响甚微。

关键词：并车二分扭传动系统啮合误差支撑刚度动载特性

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全自动汉堡生产线控制系统开发与应用

电大理工 2022年第3期 23-28页

作者：赵广杰辽宁装备制造职业技术学院辽宁沈阳110161

为实现汉堡加工生产线的智能化提升,开发了一款汉堡全自动生产线系统,研究其系统硬件、软件、功能及通信技术,以可编程控制器为控制核心,采用适宜的控制工艺、组态软件编程、以太网和总线通信为主要技术手段,实现了对各设备远程和就地... 详细信息

为实现汉堡加工生产线的智能化提升,开发了一款汉堡全自动生产线系统,研究其系统硬件、软件、功能及通信技术,以可编程控制器为控制核心,采用适宜的控制工艺、组态软件编程、以太网和总线通信为主要技术手段,实现了对各设备远程和就地自动控制、视觉识别抓取、自动称重、自动上料、自动计数、设备和系统状态实时监测、自动运输和包装等,解决了现有工艺采用人工逐个上料、称重、装盒、包装,效率低下的问题,应用便捷有效,大大提高自动化程度。研究分析的汉堡自动化生产线控制系统,可适合类似食品加工生产线,对关键技术进行阐述,可为相关人员提供参考。

关键词：智能化视觉识别组态软件实时监测

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木材的化学应力松弛

北京林业大学学报 2002年第1期24卷 92-96页

作者：唐晓淑赵广杰北京林业大学工学院

该文归纳、分析了木材化学应力松弛的测定基础、实验装置及研究现状 .提出了应用Tobolsky等人的不连续应力松弛测定法 ,是解明密化木材永久固定机理的最有效途径之一 .应用Tobolsky不连续应力松弛测定法 ,不仅可以直接将“分子链切断反... 详细信息

该文归纳、分析了木材化学应力松弛的测定基础、实验装置及研究现状 .提出了应用Tobolsky等人的不连续应力松弛测定法 ,是解明密化木材永久固定机理的最有效途径之一 .应用Tobolsky不连续应力松弛测定法 ,不仅可以直接将“分子链切断反应”和“架桥结合反应”进行分离 ,同时还可对架桥结合反应进行定量研究 ,可以从根本上弄清楚木材压缩变形固定的热处理过程中的两种不同观点。

关键词：木材化学应力松弛 Tobolsky不连续应力松弛测定法实验装置压缩密化技术

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硝酸和硝酸铈铵协同氧化改性木质活性碳纤维

材料导报 2018年第9期32卷 1507-1512页

作者：高伟赵广杰北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 广西大学资源环境与材料学院南宁530004

采用0.005~0.050mol/L的硝酸铈铵,协同1.0~7.0mol/L的硝酸,在23~83℃条件下,对木质活性碳纤维(WACF)浸渍5h进行氧化改性。通过XPS、RAMAN、水吸附和汞吸附表征其表面和结构性能。结果表明,改性后WACF的氧/碳比平均值为0.160,酚基和醇基... 详细信息

采用0.005~0.050mol/L的硝酸铈铵,协同1.0~7.0mol/L的硝酸,在23~83℃条件下,对木质活性碳纤维(WACF)浸渍5h进行氧化改性。通过XPS、RAMAN、水吸附和汞吸附表征其表面和结构性能。结果表明,改性后WACF的氧/碳比平均值为0.160,酚基和醇基含量提高,羧酯含量与氧化强度总体成反比。样品表面石墨化程度降低,样品芯部的石墨化程度提高。协同改性后,WACF孔体积降低,水吸附的比表面积显著提升。WACF对汞的吸附能力和水吸附比表面积与氧原子浓度呈线性关系。硝酸可以增加官能团含量,对结构影响较小。硝酸铈铵在增加官能团含量的同时,对结构和孔径有一定调控作用,对不同直径的吸附对象有一定的选择性,拓展了WACF的应用范围。

关键词：木质活性碳纤维硝酸铈铵表面氧化改性水吸附协同改性

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空气介质中热处理杉木压缩木材的蠕变

北京林业大学学报 2002年第2期24卷 52-58页

作者：王洁瑛赵广杰北京林业大学工学院

该研究采用空气介质中热处理 ,对径向压缩的杉木试材进行不同温度、不同时间的热处理 ,然后测定试材在绝干状态或吸湿解吸过程中的蠕变行为 .结论为 :①热处理杉木压缩木材在常温绝干状态下瞬时柔量和蠕变柔量 (8h内 )较小 ,在常温吸湿... 详细信息

该研究采用空气介质中热处理 ,对径向压缩的杉木试材进行不同温度、不同时间的热处理 ,然后测定试材在绝干状态或吸湿解吸过程中的蠕变行为 .结论为 :①热处理杉木压缩木材在常温绝干状态下瞬时柔量和蠕变柔量 (8h内 )较小 ,在常温吸湿解吸过程中瞬时柔量和蠕变柔量 (8h内吸湿结束时或 2 0h内解吸结束时 )较大 ,吸湿木材的瞬时柔量和 8h内吸湿结束时的蠕变柔量分别可达绝干木材瞬时柔量和 8h内蠕变柔量的 1.5倍、3～ 5倍 .②吸湿解吸过程中 ,热处理杉木压缩木材的蠕变行为不同于典型的木材机械吸湿蠕变 ,蠕变柔量没有表现出较大程度的增加 .③热处理对杉木压缩木材的蠕变行为有很大的影响 .热处理温度越高 (特别在 2 0 0 ,2 2 0℃ ) ,时间越长 ,相应的试材在绝干状态或吸湿解吸过程中的瞬时柔量越大 ,某一时刻的蠕变柔量越大 .杉木压缩木材在热处理过程中 ,木材细胞壁主成分发生降解反应是各柔量增大的主要原因 .④就热处理杉木压缩木材在绝干状态或吸湿解吸过程中的瞬时柔量、蠕变柔量与相应热处理条件下回复率 (RS)的关系而言 ,柔量越大 ,RS越小 .热处理温度的高低 ,如 2 0 0 ,2 2 0或 14 0℃ 。

关键词：杉木压缩木材热处理蠕变空气介质