科学家们使用木材做原料制备透明材质,那是干

2019-09-28 11:25栏目:澳门新葡亰手机版登录网址

科学家们使用木材做原料制备透明材料

手机行业的进步日新月异,新材料新技术都在手机上使用,随着5G通讯商用的临近,手机机身材料为了信号传输和满足用户的需要,也在使用新材料,现在主流的手机品牌都开始使用陶瓷或玻璃材料,陶瓷和玻璃手机壳具有不会屏蔽信号,硬度高,耐磨,美观,手感好等优点,受到用户的青睐。

科技发展让很多之前想都不敢想的创意变成了现实,如果我说以后你家装修能用的上玉米做的家具、透明的木头、还有可弯曲的木头你相信吗?其实这些统统都要变成现实啦!成都装修网为您盘点十种令人惊艳的新型装饰材料,小编不相信经验不到您哦!

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未来的家居生活是怎样的?我们在脑中可能已经想过无数次了,智能家居?全自动?机器管家?那你真是太out了,未来的家居生活,也会有更多新颖的家具材料出现,彻底改变我们的家居生活。

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我们天天都会看见和使用玻璃产品,这种普通之物被称为人类最重要的材料之一,你是不是也会认为玻璃和塑料一样,都是现代才发明的新材料,其实不然,玻璃是人类最早发明的人造材料之一,它的出现时间在陶瓷之后,至今也已有四千多年历史。

透明木头

科学家们发明了一种使用木材做原料制备透明材料的技术,前景诱人。图片来源:材料人网

让我们感到骄傲的是中国发明了陶瓷,纸,火药等等,我们自古以来在材料的发明和使用上都领先全球,但广泛使用的玻璃在中国的发展却非常滞后,是为什么嘞?

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传统的玻璃行业能耗大,使用的原料不可再生,损害生态环境。令人兴奋的是,科学家们发明了一种使用木材做原料制备透明材料的技术,前景诱人。

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木头是不是觉得很常见?但你能想象有一天会出现透明木头,甚至取代玻璃吗?

近日,由瑞典皇家理工学院教授Lars Berglund领导的团队制备出一种透明的材料,可能用于制造玻璃,甚至是太阳能电池。

陶瓷

美国马里兰大学的华人科学家胡良兵与他的团队就研究出一种透明木头,并认为它将来能应用在家具、建筑材料等多个领域。

科学家首先使用化学方法将木质素从木料中除去,处理后剩下的是一种白色的物质,但还不是透明的。

陶瓷的发明已有几千年的历史,中国就是“陶瓷的故乡”,陶瓷已经成为中华文明史的重要组成部分,从古至今,上至王公贵族,下到平民百姓,中国人的一生中都在使用陶瓷。

这项研究成果近期发表在美国《先进材料》杂志上。胡良兵副教授等人首先去除木头中有颜色的木素成分,然后填充光折射率匹配材料环氧树脂,实现了木头在光学上的透明。测试结果表明,总透光率可以达到90%。

接下来,科学家将这种白色的物质和预聚合的甲基丙烯酸甲酯混合,一段时间后,混合物的折射率发生了变化,变得透明。通过控制加入PMMA的量,可以得到透明度不同的材料。

陶瓷是陶器和瓷器的总称,中国掌握陶瓷技术比欧洲早几千年,陶器的出现是人类从旧石器时代到新石器时代的标志,也是人类生产发展史上的里程碑,从最开始陶瓷被人们作为生活用品如容器或者餐具,到后来由于制造工艺的进步,使用范围也越来越广。

透明木头是一种新的材料,集美观和实用于一体,因此其应用前景比较看好,比原始木头更高的强度,相比玻璃、塑料更加环保,还具有这些常用透明材料不具备的一些独特光学特性。

事实上,这并不是人们第一次对木料进行神奇地改性,在2015年,就有科学家使用木料制造电脑的芯片。

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纸木

科学家们正在想办法继续增加材料的透明度、扩大生产规模和使用不同的木材做原料,希望这种产品可以很快出现在市场上。

用陶土或瓷土两种不同性质的粘土为原料,经过配料,成型,上釉,烧制等工序制成的器皿,陶瓷的硬度非常的高,其熔点在2000℃以上,粘土遇水可塑造成各种形状,烧至800℃成陶器可装水,烧至1200℃就已经瓷化,能耐高温腐蚀,耐磨,不吸水,抗氧化,其这些特点广泛在各个行业被作为功能材料使用。

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据了解,玻璃一般是以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料,经混合、高温熔融、匀化后,加工成形,再经退火而得。浮法工艺制备玻璃的熔化部,温度最高可达到1300℃左右,生产环境恶劣,并且玻璃液对熔窑的耐火材料有一定的腐蚀作用,需要定期进行大修,成本较高。

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现代紧凑的生活空间往往不能满足主人们把高大方正的书柜搬进家里的愿望,在形式上,由书柜到书架,由平行格子到几何切割;在原料上,由沉稳到轻巧;书柜、书架屡屡蜕变,新型产品也让人眼前一亮。

2014年全球玻璃产量约5600万吨,人们挖山采石,将大量的沙石运往玻璃厂,损害了生态环境。因此,新技术在环保方面优势显著。

釉对陶瓷发展起到重要的作用,陶瓷上的釉是一种附着在胚体上的玻璃质层,釉是古代用含钙石头或者贝壳粉与炭灰合成的原料,用水把原料磨粉后调制成糊状液态,把它涂在胚体表面经过高温烧制,在高温下釉会变成玻璃态物质附着在胚体上,温度下降后釉会在陶瓷表面形成玻璃质薄层,上釉后陶瓷表面更加光亮紧密,能提高强度,防水等作用。

Drill Design工作室联合合板研究所共同开发出一种新型板材:纸木,运用在他们多款书架设计之中,虽然设计造型简单,但不浮夸,他们凭借这种新型材料多次荣获红点、Good Design等国际大奖。

《中国科学报》 (2016-04-05 第6版 前沿)

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3D弯曲木

玻璃

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玻璃是由多种化学物质融合在一起而成的(原料有:纯碱,石灰石,石英沙等等),因为属于混合体,所以没有固定熔点,温度在600℃--800℃开始融化从固态变成流体状态。

3D弯曲木技术源于欧洲,采用高温的压制方法使软化后的木材产生变形,弯曲成型,在变形状态下进行长时间的干燥处理,恢复并增强木材原有的刚性和韧度,以达到设计师想要的完美弧度。

玻璃的主要原料是石英砂,但石英砂的熔点在1700℃,这样的温度古代的熔炉是达不到的,通过在原料中添加助燃剂纯碱,草木灰,还要添加稳定剂石英石,就能制造出玻璃,但那时候由于制造工艺的限制,玻璃纯度都不高,内部还要很多气泡。

据悉,一把3D弯曲木椅要由熟练的木工经过20道工序制作生产,制作周期从5天至30天不等,整个过程由机器人和手工共同操作完成。

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第23届中国国际家具展——中国家具高端制造展上,特别邀请嘉宾 Mikko Iso-Kuusela 在现场演示了压制木板的工艺。

玻璃最早出现在公元前3500年,是由埃及人发明了玻璃,用它来制作首饰,并揉捏成小的玻璃瓶。

定向刨花板

公元前1000年埃及人掌握了吹制工艺,能吹制成各种形状的玻璃产品,玻璃的使用范围就更加广泛了。

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定向刨花板是指表层用条状薄片刨花,芯层用细小刨花,表层刨花与板材纵向平行而胶合压制成的一种新型刨花板。

12世纪出现了商品玻璃,开始成为建造材料,用在门窗上,这种玻璃尺寸小含有杂质不透明,著名的巴黎圣母院玫瑰窗就是用的这种玻璃,可惜的是近日的一场大火烧的也没多少了。

乍一看,有人觉得与普通刨花板没什么区别,但事实上,定向刨花板的物理力学性能远优于普通刨花板,接近甚至超过胶合板,具有强度均匀、尺寸稳定性好的优点,是结构胶合板的理想代替品,而其平均售价只相当于同等性能胶合板的一半。

17世纪意大利人在石英砂中添加铅制成了水晶玻璃,其透明度高,折光性能好,玻璃也迎来了发展的鼎盛时期。

定向刨花板在家具中的应用:

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应用于家具的受力构件;

在玻璃发明后的相当一段时间内,都是很昂贵的材料,当时和黄金,宝石一样都是奢侈品,只有达官贵人才能使用,后来由于制造技术的发展和世界贸易的增多,玻璃及其产品被全世界所熟知,现代人们只有通过对古代墓葬的发掘,来了解中国古代玻璃的使用情况。

可作为橱柜侧板、搁板、桌椅面板等;

在发掘春秋战国越王勾践墓中,在一把青铜剑上镶嵌有2块浅蓝色玻璃物质,经检测成分是钾钙碳酸盐,其成分恰好是古代陶瓷烧制过程中留下来的釉,这种釉冷却后就是半透明玻璃状,中国最早的玻璃技术有可能就是从陶瓷釉演变而来。

用作厨房家具的结构板,房屋建筑用衬板、室内嵌板、隔热板、吸音板、天花板;

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木塑复合材料

到西汉时期出现了较大的薄壁玻璃容器,所用的材质与玻璃相同,呈半透明翠绿色,跟玉的颜色差不多,其制作工艺是通过压造法压铸而成的。

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木塑材料一般指热塑性木塑复合材料,采用木纤维或植物纤维填充、增强,经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。

中国古代称玻璃为琉璃,宋代以后各种玻璃器皿开始增多,但一直保持着自己绚丽多彩特点,主要用途也是装饰品,礼器和随葬品等,因此比起陶瓷使用范围更小。

木塑复合材料具备植物纤维和塑料的优点,几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域,能发挥材料中各组分的优点,克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性,又能充分利用废弃的木材和塑料,减少环境污染。

到了清代透明玻璃制造技术才从西方进入中国,开始建厂可批量生产玻璃。

木塑复合材料在家具中的应用:

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家具:园林景观的铺板、护栏、亭榭、栈道等,户外娱乐场所的公园椅、餐桌、垃圾桶、花箱等;

从春秋战国时期发明的玻璃饰品,到后来西方玻璃技术传入中国,此后的几千年历史里都有玻璃的身影,甚至在罗马帝国瓦解后,中国的材料技术就已领先西方1000年,在很多技术上都是专家,但玻璃却没有像陶瓷那样被人们广泛使用,历史以来可以说,中国对玻璃技术没有做多大的贡献,其中有这么几个原因:

室内家具:作为一些卫浴家具、橱柜家具、桌凳类家具及地板、门窗、装饰条、衣柜等家具。

玻璃的功能与陶瓷重叠,陶瓷的完美发展让中国人对玻璃失去了兴趣。

重组竹

中国是崇拜玉的民族,古代玻璃和玉的特性有重合,就舍弃了玻璃。

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在封建社会好的技术和物品都掌握在王公贵族手中,使用范围就非常小,就不利于玻璃技术的发展。

重组竹是将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料,也就是将竹材加工成长条状竹篾、竹丝或碾碎成竹丝束,经干燥后浸胶,再干燥到要求含水率,然后铺放在模具中,经高温高压热固化而成的型材。

所以说中国并不是没有发明玻璃,可能是有了陶瓷和玉而放弃了玻璃的发展。

材性优良、质感优良、纹色美丽、加工方便、可持续供给、绿色环保和材料利用率高。

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重组竹在家具中的应用:

这些原因可能造成了玻璃没有在中国得到发展,更影响了中国近代科技进步,当玻璃还是皇室的奢侈品时,西方国家已经用玻璃做成了望远镜,显微镜,实验室玻璃管等等,这些发明都能大大的推进科学技术的发展,所有我们古代玻璃的缺席可能是中国现代科学技术某些方面落后的原因之一。

利用重组竹生产的家具有的具有斑马木家具的外观,有的似柚木效果,受到了国内外顾客的青睐。

不过现在中国玻璃制造技术已在世界前列,在中国每三辆汽车中,有两辆使用福耀玻璃,产品占全球市场约25%,现代随着我国技术的进步,玻璃技术已经有了飞速发展,诞生了一个个新记录,0.12毫米超薄玻璃就是其中之一,这个尺寸就相对于一张A4纸的厚度,不但是超薄还很结实,测试承受的冲击力相对于小轿车以150公里的速度撞墙,这种玻璃广泛应用在电子产品的显示器上,超薄玻璃的出现不但打破了国外的技术垄断,还展示了中国在玻璃材料技术上的实力。

利用重组竹代替红木,制造具有中国传统风格的家具,这些家具从材料质感、触感、颜色、纹理等方面与红木极其相似。

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秸秆人造板

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秸秆人造板是以各种秸秆(玉米秆、麦秆、棉花秆、稻草秆)为原料,综合物理、化学、电气、机械、液压等技术原理,利用高压、模压机械设备,将经过碾磨处理后的秸秆纤维与树脂混合,在金属模具中加压成型,制备而成的各种高质量的低密度、中密度和高密度纤维制品。

秸秆人造板的优点:

体积小,强度高,绿色环保无甲醛,刚性、抗震性能好,而且还有良好的保温、隔热、隔音效果以及防火性能。

秸秆人造板在家具中的应用:

秸秆人造板通过贴面、开料、加工、组装等工序,可生产出厨房家具、办公家具、儿童家具、卧房家具等系列产品。

PU发泡材料

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纹理、颜色、质感、加工性能接近于柚木、枫木、橡木、水曲柳、芸香木等高级木材。

PU发泡材料的优点:

在强度、防潮、防虫、阻燃、隔音、质感、抗变形、抗老化等众多性能上更优于木材,加工制作和木材一样也能够切割、开孔等。

PU材料还具有密度小、质量轻、不易碎、结构稳定、不易变形、质感好,环保、无毒的特性,使用寿命也特别长。

制造出各种工艺复杂的雕花,尺寸精确,图案清晰,纹理清晰。

科技木

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具有天然珍贵树种木材颜色、纹理、质地等特性或其他艺术图案的新型木质装饰材料。

科技木的优点:

生长周期短,它的普及会对珍稀树种起到一种保护作用。

纹理与色泽的规律性使得材料可被充分利用,经过特殊处理过的科技木质地、耐久性优于普通木材。

科技木还可以根据需要制成既有木材质感又有绚丽色彩的各种家具,给予了设计师最大的设计自由。

玉米塑料

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以玉米等农作物为主要原料,通过现代生物技术生产出乳酸后聚合而成的新型高分子材料,被称作继金属材料、无机材料、高分子材料之后的“第四种新型材料”。

丝瓜、玉米也能做家具,它们不存在资源枯竭的问题,不会产生有毒物质污染环境,不会伤害人体。

Totomoxtle ,一个利用玉米壳做家居产品的项目,通过将墨西哥原生种玉米壳的再利用,设计并创造出一系列家居设计。

成都装修网了解到,现代社会,消费者在追求产品设计感的同时,对于环保的要求愈来愈高,当这些新材料越来越融合于家具制造时,必将引起家具制造业的一场变革,让未来的家居生活变得与众不同。

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