透明木材研究进展
2018-09-10汪颖付时雨
汪颖 付时雨
摘 要:根据材料透明的光学原理对木材中的化学成分和纤维结构进行改造,可以将木材制备成透明木材。透明木材是一种既具备木材低密度、高模量、高强度、高韧性和低导热性等优良特性,同时还具有透明光学性能的新型材料。透明木材在智能窗户、防伪设备以及太阳能电池等领域具有潜在的应用价值。
关键词:透明木材;纤维改性;复合材料
中图分类号:TQ351.0
文献标识码:A
DOI:10.11980/j.issn.0254.508X.2018.06.011
Abstract:Ordinary wood can be made into transparent wood by modifying the chemical composition and fiber structure of the wood based on the optical principle of transparency. The transparent wood is a kind of new material with low density, high modulus, high strength, high toughness and low thermal conductivity, as well as optical transparency property. It has a great application potential in many fields, such as smart windows, security equipment and solar cells.
Key words:transparent wood; fiber modification; composite
木材是一种用途广泛的天然材料,长久以来用于建筑、造纸原料等方面。看似简单而司空见惯的木材,实则是集视觉外观独特、机械性能和隔热性能优良为一体的材料[1.2]。随着现代社会对绿色可再生、可持续材料需求的持续增长,木材越来越受到欢迎[3.4]。
木材用于造纸领域广为人知,从普通的书写纸和报纸,到特殊功能性纸,如pH试纸、血型测试纸、纸基电子材料、透明纸等。其中通过用折光系数与纤维素纤维和填料接近的物质填充纸张内部的孔洞,使纸张成为光学均一的介质,纸张的透明度大为提高,从而获得透明纸[5.6]。
能否根据透明纸的制备原理、利用木材沿纤维生长方向的介孔通道,有效实现透明木质纤维与透明纸的直接对接,制造透明木材来满足更广泛的需要成为近几年来的热点问题[7.9]。本文主要从透明木材的光学原理、研究进展及其可能的应用等方面进行了概述。
1 透明木材的光学原理
木材的透明度主要与它自身的结构和组成有关,一方面木材具有使可见光发生强烈光散射的介孔通道;……
