氧气含量对竹材炭化特性的影响.pdf

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1、第28卷第2期森林工程V01．28No．22012年3月FORESTENGINEERINGMar．．2012氧气含量对竹材炭化特性的影响吴志威，潘一凡，王美玲2，周飞(1．南京林业大学机电学院，南京210037；2．南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京2100163．南京航空航天大学高新技术研究院，南京210016)摘要：竹材炭化过程中，炭化温度和炭化时间是两个十分重要的工艺参数，同时炉内的氧气含量对竹材炭化也会产生较大影响。通过传感器实时测定并控制炉内氧分压，研究炉内氧含量对竹材炭化的影响。结果表明，随着

2、炉内氧分压增加，得炭率下降。用电子显微镜和能谱仪分析观察竹炭的微观结构和残留物成份，揭示竹炭蜂窝状的微观结构；随着炉内氧分压增加，竹炭孔径变大，表明炭化过程中氧含量影响竹材炭化过程中细胞的收缩。关键词：竹炭；得炭率；氧含量；微观结构中图分类号：S791．247文献标识码：A文章编号：1001—005X(2012)02—0018—04ImpactofOxygenContentonCarbonizationCharacteristicsofBambooWuZhiwei，PanYifan，WangMeiling，Zh

3、ouFei(1．CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016；3．AcademyofFrontierScience，NanjingAeronauticsandAstronauticsUnive

4、rsity，Nanjing210016)Abstract：Carbonizationtemperatureandtimearetwoessentialparametersduringbamboocarbonization，andtheoxygencontentinthefurnacealsohasagreaterimpactonbamboocarbonization．Inthispaper，theoxygenpartialpressurewascontrolledandtestedbymeasurementse

5、nsorsinrealtime．Andtheimpactoffurnaceoxygencontentonbamboocharcoalwasstudied．Resultsshowthaicharyieldwasdecreasedwiththeincreasingoftheoxygenpanialpressureinfurnace．Themierostrnetureandcompositionofthel】am—boocharcoalwereanalyzedandobservedbyfield—emissionsc

6、anningelectronicmicroscopeandenergydispersivespectroscopy，whichrevealedthemicroscopicstructureofbamboocharcoalhoneycomb．Theaveragediameterofholesinsideofbamboocharcoalbecomeslargerwiththeincreasingofoxygenpartialpressureinfurnace，showingthatthecelleontractio

7、nareinfluencedbytheoxygenpartMpressure·Keywords：bamboocharcoal；charyield；oxygenpartialpressure；microstrueture竹炭是一种机能性材料和环境保护材料，目前组成，纤维素((CHm0)FI)是南44．4％碳、的竹炭领域处于商业先行而科学研究滞后的状况，5．17％氢以及43．39％氧等3种元素组成的碳水化所以进行竹炭的理论研究就显得尤为重要¨。自合物J。竹炭的形成过程实际上就是这种天然高然界生物材料经过亿万年的进化

8、，形成了特殊的结分子化合物的受热分解过程，保持了其内部结构。构，具有优异的性能。研究生物材料结构及性能，可以制备具有与竹炭结构相似的生物陶瓷及其它合并以此为基体进行新型复合材料研制具有重要的意成材料J。可见以竹材为模板合成轻质高强度的义。竹材是性能优良的天然材料，具有多孔疏松的复合材料具有较好的前景。微观结构。竹材由纤维素、半纤维素和木质素掌握竹子炭化过程中各因素影响特点是利用炭化技术