【摘 要】
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本研究以杨木为基质模板,氧化石墨烯（GO）为分散液,利用化学还原和物理热还原相结合制备出新型实体木材电热材料,并对木材的基质模板、分散液及3种电热材料进行了表征分析,主要研究结论如下:（1）采用冷冻-水煮与微波-水煮处理均可以提高基质模板介孔数量、比表面积、渗透性以及增重率。冷冻-水煮处理的基质模板介孔结构丰富、通道较为连续且rGO@木材的电阻值最低,其纵向、弦向、径向电阻值分别为0.078KΩ、
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本研究以杨木为基质模板,氧化石墨烯（GO）为分散液,利用化学还原和物理热还原相结合制备出新型实体木材电热材料,并对木材的基质模板、分散液及3种电热材料进行了表征分析,主要研究结论如下:（1）采用冷冻-水煮与微波-水煮处理均可以提高基质模板介孔数量、比表面积、渗透性以及增重率。冷冻-水煮处理的基质模板介孔结构丰富、通道较为连续且rGO@木材的电阻值最低,其纵向、弦向、径向电阻值分别为0.078KΩ、0.110MΩ和0.804MΩ。（2）采用改进Hummers法成功制备了GO分散液,并以溶液共混的方式配制得到GO＆Cu SO4分散液,其分散液平均粒径分别为105.7nm和122.4nm,均与木材大孔隙（大孔＞50nm）相匹配。（3）对制备的rGO@木材、rGO＆Cu@木材和rGO/Cu/rGO@木材三种电热材料进行SEM、XRD、FT-IR分析表明:rGO以膜状或片层结构的形式分布在木材中,金属以铜颗粒的形式存在;分散液与木材基质模板经还原后形成氢键和酯键。并利用XPS探究GO在木材中的还原程度,还原过程并没有将GO表面所有含氧官能团去除,而是将还原后rGO@木材的XO/XC由还原前的0.79降为0.59。（4）三种电热材料电阻大小呈现rGO/Cu/rGO@木材＜rGO＆Cu@木材＜rGO@木材的规律,其中rGO/Cu/rGO@木材导电性能最好,其纵、弦、径三方向的电阻值分别为0.76KΩ、1.26MΩ、0.18MΩ;电热材料传热效果为:rGO/Cu/rGO@木材（0.231W/mk）＞rGO＆Cu@木材（0.223W/mk）＞rGO@木材（0.187W/mk）。30V电压下,rGO@木材、rGO＆Cu@木材和rGO/Cu/rGO@木材表面最高温度分别可达24.8°C、49.7°C和56.1°C。（5）rGO/Cu/rGO@木材电热材料从气干（含水率11.9%）到全干的径向、弦向和体积吸湿膨胀率分别为3.16%、0.52%和3.59%,从气干到吸水稳定的径向、弦向和体积吸湿膨胀率分别为18.76%、1.95%和44.03%,80°C下径向、弦向和纵向的收缩变化率分别为2.85%、0.87%和0.16%,静曲强度和弹性模量分别为92MPa和13289Mpa。
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