粉状碳纤维-木材端面复合工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着时代变迁，经济的发展，节能环保已经成了这个世界的主题，以绿色可持续著称的木结构建筑渐渐走进了人们的生活中。

木结构建筑采用木材为主要材料，辅以各种金属连接件搭建而成。但是由于木材的一些固有的弊端限制了木结构的发展，其中影响较为严重的就是木材端面的特征及缺陷。随着性能优异的碳纤维增强材料（carbonfibrerenforcedpolymer/plastic，缩写cfrp）技术的发展，采用碳纤维增强技术来克服木材固有缺陷、增强其力学性能，成为了木材品质改善的一种有效技术手段。

为此本课题将针对落叶松木材端面采用粉状碳纤维进行加固，探索粉状碳纤维与木材端面最佳复合工艺，以实现木材端面有效增强。

2. 国内外研究现状分析

木材端部是木构件连接的关键部位，木材端面是木构件中力学性能最薄弱的的横断面，木材端面不仅易遭受菌、虫害产生腐朽，而且也因残余生长应力及水分的影响产生开裂并向木材内部发展。长期以来国内外专家学者对木构件端部开展的研究及措施主要有为防止构件端头进一步开裂在端面打入齿板、防裂钉或防裂环；为防止木材端部吸湿或受潮涂布涂料、石蜡或胶黏剂；对危险构件进行加固补救采取构件端头捆扎或金属箍紧固等。这些措施仅适用于端头外露的构件，局限性明显。而对木材构件端面进行增强处理的理论研究尚未见报道。

3. 研究的基本内容与计划

研究工艺参数各因素对复合界面的粘结强度影响。

（1）实验材料：落叶松，环氧树脂胶，粉状碳纤维（0.5~1.5mm）.

（2）实验设备：压机，力学实验机，锯机，干燥箱.

4. 研究创新点

首次使用粉状碳纤维与木材复合，利用粉状碳纤维的优势提升木材端面的力学特性，探寻最佳碳纤维-木材复合工艺。