具有梯度孔隙结构的吸能减震木材及其制备方法技术

本发明专利技术属于具有梯度孔隙结构的吸能减震木材及其制备方法，吸能减震木材包括至少两层具有不同孔隙结构的木材层，其中表层材孔隙率为40～50%，中间层材孔隙率为50～70%，芯层材孔隙率为70～90%；中间层材为一层或叠加的若干层材，芯层材为一层或叠加的若干层材，中间层材与芯层材可交替叠加设置，表层材、中间层材与芯层材可相互交替叠加设置。本发明专利技术通过木材改性及木材孔隙的梯度设计，在木材内部构建从表层到芯部递增的孔隙梯度，实现渐进式塌陷，使强度与吸能协同优化；通过梯度孔隙结构和化学改性的协同效应，赋予木材高吸能、功能化和可控减震性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于具有梯度孔隙结构的吸能减震木材及其制备方法，适用于吸能减震缓冲包装，尤其是核燃料运输容器减震器等高安全需求领域。

技术介绍

1、传统吸能减震材料存在成本高、不可降解、能耗高、耐温性差等问题。如金属蜂窝重量大、易产生塑性变形；聚合物泡沫耐辐射性差、易高温失效。化学发泡或模板法制造的梯度多孔材料成本高，且工艺复杂（如需高温烧结）。木材是天然生物质高分子复合而成的分级多孔固体蜂窝材料，具有可再生、固碳、加工能耗少、环境污染小、可自然降解和回收利用等环境协调性，既有很高的比刚度和比强度，又可在较低应力下通过较大塑性变形吸收大量压缩能量，具有质量轻、良好的吸能、减震、隔热、吸声等特性。

2、目前应用于核乏燃料运输容器减震器的填充材料要求以木材为主，轻木的顺纹比吸能远超过聚氨酯泡沫和金属蜂窝材料，与纤维增强复合材料的能量耗散能力相当。

3、木材吸能减震材料孔隙的数量、大小、形状和分布，对多孔材料的力学、变形和吸能等特性有重要影响。材料吸能能力随孔隙率和孔径增大而增强，但孔隙率过高会降低材料整体强度和刚度，需要加以权衡。不同树种、不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有梯度孔隙结构的吸能减震木材，由木材构成，其特征是：减震木材包括至少两层具有不同孔隙结构的木材层，其中表层材孔隙率为40～50%，中间层材孔隙率为50～70%，芯层材孔隙率为70～90%；中间层材为一层或叠加的若干层材，芯层材为一层或叠加的若干层材，中间层材与芯层材能交替叠加设置，表层材、中间层材与芯层材能相互交替叠加设置；

2.根据权利要求1所述的具有梯度孔隙结构的吸能减震木材,其特征是：所述的减震木材层数为偶数或为奇数，偶数层至少为2层，奇数层至少为1层，减震木材的上端面或下端面或上、下端面为表层材或为中间层材或为芯层材，同层材的厚度相同。</p>

3.根据...

【技术特征摘要】

1.一种具有梯度孔隙结构的吸能减震木材，由木材构成，其特征是：减震木材包括至少两层具有不同孔隙结构的木材层，其中表层材孔隙率为40～50%，中间层材孔隙率为50～70%，芯层材孔隙率为70～90%；中间层材为一层或叠加的若干层材，芯层材为一层或叠加的若干层材，中间层材与芯层材能交替叠加设置，表层材、中间层材与芯层材能相互交替叠加设置；

2.根据权利要求1所述的具有梯度孔隙结构的吸能减震木材,其特征是：所述的减震木材层数为偶数或为奇数，偶数层至少为2层，奇数层至少为1层，减震木材的上端面或下端面或上、下端面为表层材或为中间层材或为芯层材，同层材的厚度相同。

3.根据权利要求1所述的具有梯度孔隙结构的吸能减震木材,其特征是：所述的叠加或交替叠加的若干层为上、下相邻层材的木材纹理轴向交错呈0°～90°设置，上、下相邻层材的木材拼长拼宽接缝交错呈20°～90°设置。

4.一种制备如权利要求1所述的具有梯度孔隙结构的吸能减震木材的方法,其特征是，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文华，胡极航，刘如，金枝，柴宇博，祁斌，杨志一，王帅康，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：