高性能竹基复合材料性能分析及其在 建筑上应用展望

依托中国林科院专利技术制造的高性能竹基纤维复合材料，俗称为“竹钢”的新材料。中国林科院木材工业研究所、承担了竹钢产业领域的主要科研任务，并取得了丰硕成果，该项技术已经获得14件专利，并且在多家企业转让授权大规模推广应用，使竹钢的应用领域大大扩展，取得了良好的经济和社会效益。

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）是以我国南方地区大量生长的竹材资源为原料，通过纤维化竹束帘制备技术、酚醛树脂均匀导入技术、连续式网带干燥技术、大幅面板坯铺装技术、成型固化技术等多项技术集成，实现竹基纤维复合材料的高性能和可调控，最终制造成高性能多用途竹基纤维复合材料。该产品技术节省了传统的剖蔑工序，是我国在竹材加工应用领域的一项重大突破，属于竹材工业化利用的第五代技术，竹材的利用率从目前的20%~50%，可以提高到95%以上。产品的力学性能指标，如抗弯强度可以达到350MPa以上，抗拉强度达360MPa以上，抗压强度达到140MPa以上，弹性模量达到30GPa以上。

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）采用纯天然慈竹经酚醛树脂热压胶合而成，具有高强度、低碳环保、高耐候性、阻燃、净化空气、使用寿命长等特点，是“以竹代木、以竹代钢”的最佳产品；是一种将竹材重新组织并加以强化成型的竹质新材料，对增加竹农的收入、促进农民就业和发展竹产区经济具有十分重要的意义。

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）在制备过程中没有打乱竹材纤维的排列方向，可以保持竹材原有的高强度的特点。通过权威检测：高性能竹基纤维复合材料的抗弯强度≥350MPa，抗拉强度达≥360MPa，抗压强度≥140MPa，弹性模量≥30GPa，水煮膨胀率≤5%，由于竹钢强度高、密度大，各项指标均已达到或超过了叶片基材和户外板材的性能指标要求，同时，竹钢也是建筑结构的理想选材。对于冲击荷载及周期性疲劳破坏有很强的抵抗力，具有最佳的抗震性，竹钢结构在各种条件下，均表现出优异的稳定性和结构的完整性。

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）板材常规尺寸为2500L*1280W*20T （25、30、35 ）mm大板面设计，自由裁切，100%出材率，适用性更强 ：

1. 可锯切。虽然竹钢板材非常坚硬，但一样可以运用现有的木材锯切设备任意锯切加工。只是最好使用合金刀具，则有更好的锯切效率。

2. 可拼接。板材厚度虽然只有20~35mm,长度虽然只有2500mm,但是借用优异的双组份拼板胶，可采用直拼、叠拼、错逢拼、指接、螺接等，可轻易地获取到厚达几米，长达几十米的方材。

3. 可连接。竹钢材因为过于坚硬，所以不方便采用钉接，可以先铣空后再用自攻钉固定连接，因其优秀的握钉性能，连接非常结实。

4. 可砂刨。竹钢材可以像一般的木材一样，可砂光，亦可刨光，也可以铣型，加工面可以非常光洁，因没有木材的虫蛀和结疤，加工面亦非常完整，无需补腻。

表面良好地附着性

1. 可上色。竹钢亦可采用常规的木材着色剂，调出任意色彩。

2. 可着油、漆。竹钢材饰面可根据具体需要，表面可喷涂、擦刷各类木油、木蜡油、水性清漆、硝基清漆、醇酸清漆以及已调色后的木蜡油和调和漆等等。

易于施工

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）具有良好的可加工性，通过拼接板材的方式结构可采用装配式施工，这样施工使得竹钢结构-房屋、亭阁或是地板等均具有造型独特、拆装简易的特点，且对气候的适应能力较强，不会像混凝土工程一样需要很长的养护期，另外，竹钢板材还适应各种温度条件作业，即使冬季施工也不受限制。

应用于建筑结构

我国结构用木质材料相对缺乏，因此用竹材部分替代木材制造结构用集成材则显得非常必要。高性能竹基纤维复合材料是一种新型复合材料，相比于建筑结构用木材的力学性能受其缺陷（包含木节、斜纹、裂纹、生长环境等）等因素的影响，其力学性能具有良好的稳定性，且强度力学性能也远高于木材。通过高性能竹基纤维复合材料在建筑结构领域的应用，部分代替结构用木材在木结构、钢-木混合结构中的应用，逐渐实现木质材料资源的自主化，推动我国新型、绿色建筑的进一步发展。

室内、外装饰

高性能竹基纤维复合材料是一种新型的人造板材。它对竹材的高效利用、环保及低碳高品质的特性深受国内外客户的期待。目前，国内高性能竹基纤维复合材料的生产和使用还处于起步阶段，但已经有一些投资商看好这一行业并计划投资进行大规模的生产，马德里机场天花内饰对竹材的全面应用，以及上海世博会有9 大竹材概念的场馆，无不体现出了全球对低碳环保的逐步重视， 和作为低碳环保、可再生资源的优秀代表竹材产业已阔步全世界人民的现代生产和生活中。由于高性能竹基纤维复合材料的高强度、耐候性能、良好地可加工性及表面良好地附着性，使高性能竹基纤维复合材料（竹钢）被广泛应用于地板、门窗、桥梁、花架、栈道等。成为当下最优秀的室内外装饰材料之一。

作为风电叶片

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）自身优越的高强度、阻燃、耐候、绝缘、经济、可降解的性能，通过与玻纤的再复合，可以 在风电领域一展身手。目前，风电叶片所使用的主要材料为玻璃纤维复合材料和木质单板层积材。风力发电叶片占风力发电整个装置成本的20%左右，其成本在一定程度上影响和决定着整个风电设备的成本。因此，材料的选择，制备工艺优化对于降低成本，提高性价比具有十分重要的作用。使用高性能竹基纤维复合材料作为叶片，加上合理的翼形设计，40米长的叶片完全可以避免使用碳纤维，从而降低原材料的成本。另外，竹材这种生物质材料在生长过程中吸收了的二氧化碳要远高于制造过程中带来的碳排放，可以形成负碳排放的产业链，同时，其产品易于降解，便于回收，提高了环保因素

用于高档家具

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）的纹理自然、质密而坚硬、外观清新高雅、零甲醛释放，使用时无需特殊护理和保养，有效吸收二氧化碳及空气中大量有害物质。已经成为家具建材的新宠。

高性能竹基纤维复合材料产业化项目_百度文库

建筑结构用竹质复合材料的性能及应用研究_图文_百度文库

竹丝_环氧复合材料力学性能_百度文库

竹材_一种天然的复合材料_图文_百度文库

【图文】高性能竹基纤维复合材料_百度文库

竹钢_百度文库

重竹及竹钢_百度文库

我国高性能重组竹研究进展及其研发建议

高性能竹基纤维复合材料制造技术_技术推广_成果推广_中国林业科学院木材工业研究所

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我个人认为还可以用来制作体育用具、休闲用品、工具等。

比如现在剑道练习者、武术练习者使用的练习用竹制刀、剑、枪、棍，就有用压缩竹产品的（应该是竹丝经压缩成型的产品）；

可以用于钓鱼杆、球杆、球棍、滑板、滑雪板等制作。

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2019-02-21

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浙江农林大学以刨切微薄竹为原料制作2022版录取通知书其材质刨切微薄竹更薄更坚挺，厚度降低到0.28-0.3毫米，不到3张普通A4纸的厚度，可任意对折、侧压、卷曲，可像纸张一样卷曲成轴。刨切微薄竹制造技术是由浙江农林大学自主研发的、拥有自主知识产权的竹材精深加工新技术。该技术是以竹材为原料，经竹片集成竹方，竹方软化、刨切，薄竹强化等工序制成的大幅面薄片状竹质材料。

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浙江农林大学录取通知书一直以毛竹为原材料，运用该校自主研发的刨切微薄竹技术制作印刷，相关技术获8项国家专利，曾获国家技术发明奖二等奖，被称为“史上最有科技含量的录取通知书”。