竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)
二十大代表风采丨柯晓宾:坚守高铁安全一线 诠释大国工匠精神******
中新网北京10月13日电 题:柯晓宾:坚守高铁安全一线诠释大国工匠精神
中新网记者 刘育英
扯断一根头发的力度大约在1800毫牛,手工调整片弹簧结构的触片仅为这个力道的十分之一。“只有上帝亲吻过的手才能将力道控制得如此精准。”中国通号西安工业集团沈信公司电器中心调整三班班长柯晓宾就长了这样一双手。
柯晓宾所从事的工作,是对继电器的接点进行调整。“高铁有三大技术系统:控、车、路。继电器作为列车运行控制系统的‘神经元’,大到车站的控制中心,小到一个信号灯,每一个电路的切换都离不开它”,柯晓宾向中新网记者介绍。
继电器手工调整工作在全世界都是难题,人工调整精确度是机器调整所不能及的,国外的公司也都是通过人工调整精确度。调整接点间距的误差需要控制在0.05~0.1毫米之间,调整触片的力度要控制在200毫牛左右,稍有瑕疵就会直接影响电气特性和性能指标导致前功尽弃。
柯晓宾所在的中国通号西安工业集团沈信公司是一家“隐形冠军”企业,也是中国最大的铁路信号继电器生产基地。公司年产量近60万台,国内市场占有率达70%以上,广泛应用于国内外铁路和城市轨道交通领域。
“对继电器的调整工作,难点之一是对力度的掌握;其次是需要左右双手同时进行调整”,柯晓宾介绍,为确保接点片一次就能调整到位达到规定指标范围,一个动作有时候就要练几十遍甚至上百遍。
为了能使双手调试力度相当,柯晓宾专门买了握力器,反复练习手腕力度,仅用半年多的时间,她就已经能够独立承担调整继电器任务,完全胜任岗位。2010年至今,她先后获得“中央企业青年岗位能手”“中央企业技术能手”“全国技术能手”等荣誉称号,逐步成长为调整线上“大师级”的人物。
2003年,20岁的柯晓宾从铁路机械学校毕业后,进入中国通号西安工业集团沈信公司工作。2010年,柯晓宾参加当年的全国职业技能大赛,学习了关于继电器的理论知识。在此之前,柯晓宾在手法上、技能上已经积累了非常多的经验,而理论学习,让她明白了许多实践操作背后的原理。
通过多次比赛,柯晓宾逐步成长,并获得“全国技术能手”称号,职业道路也变得开阔。从“是什么”到“为什么”,理论与实践的融会贯通,产生了化学反应,这份工作变得有意思起来。
前两年,公司有一款继电器的新产品问世,相对于老产品,安全性、可靠性、使用寿命都得到了很大的提高,但是该继电器的一个项点返修率非常高。柯晓宾带领QC小组成员开展课题攻关,通过不断的试验和调试,解决了该继电器在调整序的瓶颈问题,显著降低了返修比率。
“这件事给我的触动非常大,通过我们调整序职工的努力,竟然可以解决继电器设计生产方面这么大的难题。”2017年柯晓宾创新工作室成立以来,柯晓宾带领团队攻克生产难题29项。
柯晓宾所在的调整序,是一个工匠精神薪火相传的“明星”工序。2012年,柯晓宾的师父崔宝华当选党的十八大代表。2017年,柯晓宾当选党的十九大代表。2018年,柯晓宾的徒弟牛菲菲当选为共青团十八大代表。
2022年,柯晓宾又成为党的二十大代表。谈到履职的体会,柯晓宾表示,随着时间的推移,愈发感觉首先要把自己的本职工作做好,练好过硬本领,担实岗位责任,严格要求自己,在工作中发挥模范标杆作用;其次,遇到任何困难、挑战,要能够站出来迎接挑战,关键时刻冲锋在前,克服困难,解决问题。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)