吴志威，潘一凡，王美玲，周 飞

(1.南京林业大学机电学院，南京210037;2.南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京210016;3.南京航空航天大学高新技术研究院，南京210016)

竹炭是一种机能性材料和环境保护材料，目前的竹炭领域处于商业先行而科学研究滞后的状况，所以进行竹炭的理论研究就显得尤为重要［1］。自然界生物材料经过亿万年的进化，形成了特殊的结构，具有优异的性能。研究生物材料结构及性能，并以此为基体进行新型复合材料研制具有重要的意义。竹材是性能优良的天然材料，具有多孔疏松的微观结构［2－3］。竹材由纤维素、半纤维素和木质素组成，纤维素 ((C6H10O5)n)是由44.4%碳、5.17%氢以及43.39%氧等3种元素组成的碳水化合物［4］。竹炭的形成过程实际上就是这种天然高分子化合物的受热分解过程，保持了其内部结构。可以制备具有与竹炭结构相似的生物陶瓷及其它合成材料［5－6］。可见以竹材为模板合成轻质高强度的复合材料具有较好的前景。

掌握竹子炭化过程中各因素影响特点是利用炭化技术进一步合成竹材仿生材料的基础。目前国内外对竹木炭化过程的研究，大多数集中考虑炭化温度和炭化时间两个影响因素，很少研究炉内氧含量的影响。本文通过调节进入炉内的氮气和空气流量，并采用传感器实时测定并控制炉内氧分压，研究炉内氧含量对竹材炭化得炭率及电阻的影响。通过电子显微镜研究了竹材的基本薄壁组织和微管束组织结构随不同氧含量的变化规律，为炭化技术在合成竹材仿生材料中的应用提供理论依据。……