可降解生物质板材力学性能的研究.zip

摘要:自第一次工业革命以来，社会经济快速发展，科学技术日新月异，人类的生活发生了翻天覆地的变化。但与此同时，快速发展的经济导致如今全世界面临着石油等不可再生资源的危机、白色污染和温室效应。面对不可再生资源枯竭和环境污染问题，20世纪90年代国际材料界提出了生物质材料的概念。生物质材料是指由动物、植物及微生物等生命体衍生而来，通过光合作用生产纤维、半纤维、淀粉、木质素等可降解的生物质，在使用后在特定的堆肥或微生物降解为二氧化碳、水，被自然循环利用[22]。

本文以可持续发展的科学理念，采用物理方法将水稻秸秆、玉米秸秆和孔石莼类海藻经过切碎、浸泡、磨解、热压干燥成型等工艺，制成坚实的生物质板材。为了使生物质板材满足可完全降解的要求，在制取过程中不添加任何化学物质，且生物质板材具有良好的力学性能。为了研究生物质板材的机械力学性能 ，我们对制成的三种生物质板材分别进行拉伸试验。拉伸实验结果表明水稻生物质板材最大破坏应力值为10.45MPa，玉米生物质板材的最大破坏应力值为53MPa，孔石莼类海藻生物质板材的最大破坏应力值为131 MPa。根据材料力学特点，生物质板材可以取代部分塑料制品和木制品，在制作托盘、包装、地膜和建筑隔热保温等方面应用前景广泛。

关键词 农业生物质；生物质板材；可降解；破坏应力

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题背景及研究意义-1

1.2 生物质材料的概述-1

1.3 国内外对生物质材料的研究现状-2

1.4 课题的研究内容及目的-3

1.4.1 研究内容-3

1.4.2 研究目的-4

2 生物质资源现状-5

2.1 主要粮食作物秸秆资源现状-5

2.2藻类资源现状-6

3 生物质板材制作-8

3.1 实验原理-8

3.1.1 纤维的性质-8

3.1.2 纤维的结合-8

3.2 实验目的-10

3.3 实验设备-10

3.3.1 粉碎机-10

3.3.2 磨解机-11

3.4 实验条件-14

3.5 生物质板材的制作过程-14

3.5.1 水稻秸秆生物质板材的制作过程-14

3.5.2 玉米秸秆生物质板材的制作过程-16

3.5.3 孔石莼类海藻生物质板材的制作工程-18

4 生物质板材的强度测试-23

4.1 实验目的-23

4.2 实验装置-23

4.2.1 拉伸实验装置-23

4.2.2 弯曲实验装置-25

4.3 实验原理-25

4.3.1 拉伸试验原理-25

4.3.2 弯曲试验原理-26

4.4 试验片的制作-26

4.5  数据分析-26

4.5.1 水稻秸秆生物质板材-26

4.5.2 玉米秸秆生物质板材-27

4.5.3 孔石莼类海藻生物质板材-28

结论-30

致谢-32

参考文献-33