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传统家具与室内装饰材料是实木或实心人造板,但是随着木材资源紧缺的情况日益严重,人们总是希望能够用尽量少的木质材料生产满意的产品,这样不仅可以节省原材料的成本,还可以缓解木材资源紧缺的情况。蜂窝复合板采用蜂窝状填料制成空心板材,具有较高的比强度与比模量,得到广泛应用。传统蜂窝纸芯作为家具填充材料(芯材),由于蜂窝纸芯抗压强度低、端面胶合面积小而造成复合板材抗压强度低,静曲强度低等,复合工艺采用面板整面涂胶致使耗胶量大,但蜂窝纸芯在家具制造中有重量轻,吸音隔热性能优良等优点,因而本论文探求其改进方法,研制一种新型轻质家具材料--木质材料强化蜂窝纸芯复合板,其芯材的制造方法就是在蜂窝纸芯单元的粘结处添加一块中密度纤板支撑条加工成木质材料强化蜂窝纸芯。然后将蜂窝芯与中密度纤维板或胶合板覆贴形成木质材料强化蜂窝纸芯复合板。由于其复合时大大增加了胶合面积和支撑强度,这样就有效地提高了木质蜂窝复合板的各项力学性能,同时保留了蜂窝结构的隔音隔热性能,增强了蜂窝复合板防水防潮性。
本文采用单因子试验和正交试验的方法,研究了不同蜂窝单元边长、支撑条的厚度和拉伸率的强化蜂窝芯与薄型中密度纤维板、不同厚度胶合板覆面制成木质材料强化蜂窝纸芯复合板的力学性能。主要包括静曲强度、弹性模量、平面抗压强度和侧向抗压强度等。
结果研究表明,厚胶合板覆面的木质材料强化蜂窝纸芯复合板力学性能最好;蜂窝纸芯中蜂窝单元的边长对板材的力学性能影响最大、其次是纤维板支撑条的厚度,强化蜂窝纸芯的拉伸率对板材力学性能影响最小。分析了试验中各种木质材料强化蜂窝纸芯复合板在受到不同载荷时候的破坏模式,总结了各种破坏模式产生的规律并分析了因为。
本课题的一些研究成果对蜂窝复合板的实际生产有指导性意义。通过分析各个因素对木质材料强化蜂窝纸芯复合板力学性能的影响,得出了一些规律,为实际生产中参数的选择提供了依据。