【正文】 為了使竹炭及其制品能走進(jìn)千。日本京都大學(xué)的野村隆哉進(jìn)行過竹炭燒制的前處理研究。食用竹炭后，細(xì)微顆粒很可能吸入肺里，吸附在肺葉上，而且它吸附性極強，吃下去后很難排出體外，容易形成“塵肺”。竹子雖然是天然的植物，竹筍也是中國料理的重要佳肴，但竹材在高溫炭化過程中會發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生許多復(fù)雜化合物，其中焦油就是一種致癌物，必須再精制后才能將焦油除去，若將不當(dāng)加工后的竹炭或竹醋液直接拿來食用是非常危險的行為。其在理論上是成立的，但在實踐中將竹炭粉添加進(jìn)食品中就具備種種保健功效，并沒有相關(guān)的科學(xué)實驗作為依據(jù)。有關(guān)專家認(rèn)為，炭可以吸附微小顆粒，在中醫(yī)上從古至今有很多的應(yīng)用，但是竹炭在中醫(yī)領(lǐng)域卻鮮用于臨床。(5)健康和美容上的應(yīng)用:用竹炭制作枕頭，有利于睡眠竹炭的美容霜具有特殊的皮膚護(hù)理功效[21]。也茶館以此來吸引顧客。(3)住宅環(huán)境材料:大理石，花崗巖，磁磚類建材，表面容易結(jié)露，而三夾板類又容易霉?fàn)€蟲蛀。(1)燃料:由于竹炭系各種竹材炭化而成，安全性受到信賴，作為燒烤，野炊的燃料，清潔而有情趣，加上目前對其他薪炭材的砍伐限制，作為燃料的竹炭前景看好。在吸濕解析的高溫區(qū)域，竹炭的調(diào)濕能力比木炭強。竹炭的吸附能力是木炭的10倍以上。炭化后的竹材仍然基本上保持密實狀態(tài)[15]，外表面仍然保留著竹材表皮粗糙不平的顆粒狀態(tài)，繼承了竹材的多孔狀和各向異性構(gòu)造特征，但是竹材基本組織細(xì)胞的細(xì)胞壁間隙消失，細(xì)胞壁變薄[16]。竹炭同竹材外觀上相比，纖維素束外鞘變得致密，纖維素細(xì)胞腔中一些揮發(fā)物質(zhì)減少。規(guī)格尺寸應(yīng)嚴(yán)格按照客戶的要求加工，片炭、筒炭不應(yīng)有裂縫、缺角等，并把粉塵擦干凈。所以應(yīng)選擇空氣干燥清潔的倉庫，并根據(jù)出窯日期、精煉度的不同分類堆放。以上四個階段，沒有明顯的界限，甚至同一試件的外表和內(nèi)部，都可能同時處于不同的熱分解階段。這一階段放出大量的反應(yīng)熱，稱為放熱反應(yīng)階段；而放熱反應(yīng)溫度隨加熱速度而異。上述兩個熱分解階段，需要外界供給熱量，亦即竹材的吸熱分解階段。與木材一樣，竹材的熱分解過程，包括四個階段：加熱溫度為100150℃之間，竹材分解的速度緩慢，主要是竹材組織中的吸著水受熱蒸發(fā)逸散，但竹材的化學(xué)組成，沒有明顯變化；但隨著加熱時間的延長，竹材中的戊聚糖含量是可能降低，竹材的物理力學(xué)性質(zhì)有所改變。竹材的熱分解是在溫度稍高于100℃時開始的，在150℃以下，竹材受熱分解速度很慢，隨著溫度的升高，竹材受熱分解速度顯著加快；溫度上升到約270℃以上時，分解反應(yīng)劇烈進(jìn)行。因此，要選擇竹齡、大小、立地條件相近的竹材一起裝窯，注意竹材的保管、窯中竹材的松緊度等問題。因竹材從基部到梢部，其密度、腔壁結(jié)構(gòu)、組成物質(zhì)都有一定的差異，同時竹材的材性又受竹齡、立地條件、氣候環(huán)境的影響。在五、六年時間內(nèi)，浙江的竹炭生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，比較有名的企業(yè)主要集中在遂昌、衢江、安吉、寧波和慶元等地，年產(chǎn)量達(dá)3000t以上，產(chǎn)值達(dá)30004000萬元，竹炭品種開發(fā)也不斷深入，目前已開發(fā)出建筑、環(huán)保、保健、工藝、化妝等6大類100多個品種的竹炭產(chǎn)品，浙江省已成為竹炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要生產(chǎn)與貿(mào)易基地，并且成為山區(qū)林業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的新亮點[13]。中國的竹炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景寬闊。如將竹炭粉與助劑混合裝入衣服、織物、枕頭、帽子、墊子和寵物用具等物品制成保健品，它具有清凈空氣作用、按摩作用、除臭作用、紅外線作用、調(diào)溫調(diào)濕作用、抗菌和殺蟲的作用。葉良明教授等主要針對竹炭的燒制進(jìn)行研究 [1011]；還有其它學(xué)者對竹炭的含水率、揮發(fā)成分、竹醋液的成分等指標(biāo)進(jìn)行了檢測[12]。在竹炭的機能性機理的研究方面，張齊生院士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對竹炭的構(gòu)造、機能以及對飲用水的凈化做了比較詳細(xì)的研究[89]。關(guān)于竹炭和竹醋液的研究是近幾年剛剛興起的新的研究領(lǐng)域，由于竹子的分布特性所決定，使對竹炭的研究具有很強的區(qū)域性。竹炭內(nèi)衣中竹炭紗還能有促進(jìn)血液循環(huán)，塑身保健減肥，紡織研究所研究發(fā)現(xiàn)，竹炭服飾可以提高人體淺層微血管內(nèi)的血液流量約30%，有效降低疾病的風(fēng)險。哥倫比亞對于竹炭速干布料的研制，已成功生產(chǎn)出竹碳內(nèi)衣。目前在新加坡市場上有 12 大系列 100 多個品種。這樣的裝飾可去臭去濕，放在電視機或其它家電用品周圍，還可起到防電磁波作用。對庭院樹木，則增強了抗病蟲害的能力。多孔性竹炭不僅可以蓄留植物根部所需水分，還可以改善土壤的透氣性和排水性，為植物的微生物提供良好的生存空間。在韓國國內(nèi)，有人在做飯時，將竹炭包在紗布內(nèi)放入飯中，煮出的飯味兒更[5]香；泡澡的水里放上一點竹炭，全身倍感融融暖意。由日本農(nóng)山漁村文化協(xié)會出版的《竹炭和竹醋液的制造方法與用途》一書全面地論述了日本目前關(guān)于竹炭和竹醋的研究和應(yīng)用情況。佐久間對竹炭的熱水冷卻試驗，發(fā)現(xiàn)加了竹炭的熱水不容易變涼，認(rèn)為如果把竹炭加在洗澡水中，即使是自來水，也可獲得類似溫泉那樣的滿足感。日本中村和善提出可用低溫干餾炭作脫臭、調(diào)濕的功能材料以及用竹炭粉作電磁波屏蔽的材料。如竹炭的固體表面的物理性質(zhì)、竹炭的固有振動產(chǎn)生的微弱電磁波與人體的共鳴現(xiàn)象、竹炭的半導(dǎo)體功能和屏蔽電磁波功能及負(fù)離子效應(yīng)等，竹醋對過敏性皮炎和糖尿病等疾病的療效、促進(jìn)毛發(fā)生長作用、對植物的生理活性功能等。日本竹炭和竹醋協(xié)會名譽會長、京都大學(xué)木質(zhì)科學(xué)研究所科學(xué)家野村隆哉是這方面的專家。只有2030%的廠家是10多年前生產(chǎn)木炭的企業(yè)改變產(chǎn)品而來，他們大都具有自己的炭窯，其中一小部分廠家具有竹炭纖維的技術(shù)。在那里，人們已經(jīng)很習(xí)慣將竹炭列為生活日用品之一，他們特別認(rèn)可竹炭的環(huán)保和保健功能，所以，竹炭店到處都是，頗受大家的歡迎。我們對竹炭的功效還有些陌生，但在日本、韓國等地城市居民將竹炭用于日常生活已經(jīng)有十來年的歷史了。以竹炭為原料制作的產(chǎn)品有100多種。目前，國際市場對環(huán)保產(chǎn)品需求量較大。竹炭這種新型環(huán)保產(chǎn)品幾年前首先在東南亞地區(qū)興起，逐步風(fēng)靡日本、韓國、臺灣、新加坡。無獨有偶，在日本的古墓中也發(fā)現(xiàn)了使用炭保存遺體的辦法，那些遺骨和木乃伊的狀態(tài)十分理想?？脊艑W(xué)家究其原因，是因為墓葬當(dāng)時人們在棺木中安放了萬斤木炭。中國的先民們就已經(jīng)知道炭的防腐作用。在兩千多年前，中國在炭材料的使用上創(chuàng)造了世界奇跡。而使用炭，那更是與生俱來的。它的出現(xiàn)不僅為竹材產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了一個新的研究和應(yīng)用領(lǐng)域，同時也為環(huán)境保護(hù)提供了一種新型材料[3]，同時人們也逐漸意識到了竹炭在環(huán)境、保健、醫(yī)藥、高技術(shù)等領(lǐng)域有著潛在和廣泛的應(yīng)用前景[4]。作為機能性的環(huán)境保護(hù)材料，竹炭由于其獨特的性質(zhì)和產(chǎn)品的高附加值，越來越受到人們的重視，成為竹材研究領(lǐng)域的一個新熱點［12］。冶金與材料工程學(xué)部第六屆學(xué)術(shù)會議，2007.第五篇：竹炭研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（模版）竹炭研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢俞 佳 燕（浙江臨安 311300）摘要：本文主要講述了竹炭的起源，竹炭在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，竹炭炭化工藝和物理化學(xué)性質(zhì)，竹炭的用途，同時結(jié)合竹炭產(chǎn)品開發(fā)的多樣性所涉及到食品行業(yè)，提出要人們慎食竹炭食品，根據(jù)竹炭的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了竹炭的發(fā)展趨勢和幾點建議。回首過去，國防建設(shè)和兵器工業(yè)的發(fā)展得益于材料科學(xué)的發(fā)展，展望未來，材料科學(xué)的進(jìn)步將給國防建設(shè)提供強有力的保障。2l世紀(jì)復(fù)合材料的發(fā)展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。軍事高技術(shù)的發(fā)展要求材料不再是單一的結(jié)構(gòu)材料。可以預(yù)見，隱身技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為世界各國國防技術(shù)中最重要的課題之一。經(jīng)過多年的努力，預(yù)研工作取得了較大進(jìn)展，該項技術(shù)可用于各類地面武器系統(tǒng)的偽裝和隱身，如主戰(zhàn)坦克、155毫米先進(jìn)加榴炮系統(tǒng)及水陸兩用坦克等。晶須材料、納米材料、陶瓷材料、手性材料、導(dǎo)電高分子材料等逐步應(yīng)用到雷達(dá)波和紅外隱身材料，使涂層更加薄型化、輕量化。隱身材料有毫米波結(jié)構(gòu)吸波材料、毫米波橡膠吸波材料和多功能吸波涂料等，它們不僅能夠降低毫米波雷達(dá)和毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)、跟蹤和命中的概率，而且能夠兼容可見光、近紅外偽裝和中遠(yuǎn)紅外熱迷彩的效果。采用隱身技術(shù)，使敵方的探測、制導(dǎo)、偵察系統(tǒng)失去功效，從而盡可能地隱蔽自己，掌握戰(zhàn)場的主動權(quán)，搶先發(fā)現(xiàn)并消滅敵人，己成為現(xiàn)代武器防護(hù)的重要發(fā)展方向。采用高阻尼功能材料的目的是減震降嗓，因此阻尼減震材料在軍事工業(yè)中具有十分重要的意義。貯氫合金蓄電池具有能量密度高、耐過充、抗震、低溫性能好、壽命長等優(yōu)點，在未來主戰(zhàn)坦克蓄電池發(fā)展過程中具有廣闊的應(yīng) 用前景。在兵器工業(yè)中，坦克車輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經(jīng)常充電，此時維護(hù)和搬運十分不便。激光晶體和激光玻璃是高功率和高能量固體激光器的材料，典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石、半導(dǎo)體激光材料等。碲鎘汞、銻化銦是紅外探測器的重要材料；硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵主要用于制作飛行器、導(dǎo)彈以及地面武器裝備紅外探測系統(tǒng)的窗口、頭罩、整流罩等。 光電功能材料光電功能材料是指在光電子技術(shù)中使用的材料，它能將光電結(jié)合的信息傳輸與處理，是現(xiàn)代信息科技的重要組成部分。 軍用功能材料[4] 功能材料是指利用聲、光、電、磁、熱、化、生化等效應(yīng)，將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的材料。在軍事工業(yè)中，金屬間化合物已被用于制造承受熱負(fù)荷的零部件上；在兵器工業(yè)領(lǐng)域，坦克發(fā)動機增壓器渦輪材料為K18鎳基高溫合金，因其比重大、起動慣量大而影響了坦克的加速性 能，應(yīng)用鈦鋁金屬聞化合物及其由氧化鋁、碳化硅纖維增強的復(fù)合輕質(zhì)耐熱新材料，可以大大改善坦克的起動性能，提高戰(zhàn)場上的生存能力。 金屬間化合物金屬間化合物具有長程有序的超點陣結(jié)構(gòu)，保持很強的金屬鍵結(jié)合，使它們具有許多特殊的理化性質(zhì)和力學(xué)性能。由于碳纖維具有高比強度、比模量、低熱膨脹系數(shù)和高導(dǎo)熱性等獨特性能，因而由其增強的復(fù)合材料用作航空航天結(jié)構(gòu)材料，減重效果十分顯著，顯示出無可比擬的巨大應(yīng)用潛力。復(fù)合材料正在迅速發(fā)展成為航天航空工業(yè)的基本結(jié)構(gòu)材料。先進(jìn)復(fù)合材料比通用復(fù)合材料具有更高綜合性能，它包括樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料等，它在軍事工業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。與鈷合金相比，鎳合金能在較高溫度與應(yīng)力下工作，尤其是在動葉片場合。目前，在先進(jìn)的發(fā)動機上，鎳合金已占總重量的一半，不僅渦輪葉片及燃燒室，而且渦輪盤甚至后幾級壓氣機葉片也開始使用鎳合金。若以150MPA~100H持久強度為標(biāo)準(zhǔn)，而目前鎳合金所能承受的最高溫度＞1100℃，而鎳合金約為950℃，鐵基的合金＜850℃，即鎳基合金相應(yīng)地高出150℃至250℃左右。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達(dá)到750~780℃，對于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 先進(jìn)高溫合金高溫合金在600~1200℃高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金，具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。此外，低合金超高強度鋼D6AC是典型的固體火箭發(fā)動機殼體材料。由于鈦合金和復(fù)合材料在飛機上應(yīng)用的擴大，鋼在飛機上用量有所減少，但是飛機上的關(guān)鍵承力構(gòu)件仍采用超高強度鋼制造。超高強度鋼不僅具有高的抗拉強度，還具有一定塑性和韌性、小的缺口敏感性、高的疲勞強度、一定的抗蝕性、良好的工藝性能、符合資源情況及價格低廉等優(yōu)點，在航空工業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。利用結(jié)構(gòu)陶瓷的高硬度、高耐磨性可以制備陶瓷刀具、陶瓷軸承、防彈裝甲、各種閥門、耐磨襯里、密封環(huán)；利用結(jié)構(gòu)陶瓷的耐高溫性能可以制備高溫陶瓷熱交換器、汽車尾氣過濾器、燃?xì)廨啓C高溫過流部件；利用結(jié)構(gòu)陶瓷的透明性可以制備透明燈管、導(dǎo)彈窗口材料等[2]。陶瓷材料是當(dāng)今世界上發(fā)展晟快的高技術(shù)村料，它已經(jīng)南單相陶瓷發(fā)展到多相復(fù)合陶瓷。 結(jié)構(gòu)陶瓷常用的結(jié)構(gòu)陶瓷材料主要包括：氧化鋁、氧化鉛、氮化硅、碳化硅、氮化鋁及其復(fù)合材料等。新型鋁鋰臺金應(yīng)用于航空工業(yè)中，預(yù)計飛機重量將下降8%~15%；鋁鋰合金同樣也將成為航天飛行器和薄壁導(dǎo)彈殼體的候選結(jié)構(gòu)材料。所以，鋁合金是武器輕量化首選的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。 鋁合金鋁合金一直是軍事工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的金屬結(jié)構(gòu)材料之一。鎂合金重量輕、比強度和剛度好、減振性能好、電磁干擾、屏蔽能力強等特點能滿足軍工產(chǎn)品對減重、吸噪、減震、防輻射的要求。 鎂合金[1] 鎂合金作為最輕的工程金屬材料，具有比重輕、比強度及比剛度高、阻尼性及導(dǎo)熱性好，電磁屏蔽能力強、以及減振性好等一系列獨特的性質(zhì)，極大的滿足了航空航天、現(xiàn)代武器裝備等軍工領(lǐng)域的需求。 軍用結(jié)構(gòu)材料隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，武器裝備的技術(shù)密集程度越來越高，正在從機械化戰(zhàn)爭向信息化戰(zhàn)爭演變，武器裝備向精確制導(dǎo)方向發(fā)展。目前，世界范圍內(nèi)的軍用新材料技術(shù)已有上萬種，并以每年5％的速度遞增，正向高功能化、超高能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展。因而開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化尖端武器，對國家安全而言就顯得尤為重要。材料高新技術(shù)還是支撐當(dāng)今人類文明的現(xiàn)代工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，用于軍事領(lǐng)域的軍用新材料技術(shù)是發(fā)展高新技術(shù)武器的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是一個國家國防力最最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)代國防以軍事力量為核心，還包括有關(guān)的非軍事力量；它重視國家的戰(zhàn)爭潛力，特別是戰(zhàn)時的動員效率；它還是以經(jīng)濟和科技為主的綜合實力的競爭。作為一個國家、一個民族，最重要的無非兩件大事：一個是發(fā)展問題，一個是安全問題。文章對二者進(jìn)行了綜述，并就及其在軍工領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用；并討論了其今后的發(fā)展趨勢。材料通用化和標(biāo)準(zhǔn)化以及新型的加工工藝手段可以提高產(chǎn)品的使用壽命并且可以簡化維修，也是未來軍用材料研究的重點。（6）軍用功能材料的未來發(fā)展趨勢是功能復(fù)合型材料，因此，各種功能材料在復(fù)合功能材料的研究是很有必要的。（4）目前陶瓷結(jié)構(gòu)材料存在的主要問題是脆性高、成本高和加工困難, 發(fā)展方向是采用CVI 技術(shù)和納米技術(shù)制造高性能陶瓷。（2）超高強度鋼的發(fā)展趨勢是在保證超高強度的同時, 不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。而新材料在軍工的研究任然十分活躍，目前的國內(nèi)外研究水平已經(jīng)取得了不少 的成果，但是，在要求武器裝備輕量化、性能高效化、智能化的現(xiàn)在，新材料還應(yīng)該向以下趨勢發(fā)展。該材料制成的超高頻率硅鍺半導(dǎo)體材料電路可應(yīng)用于通信、防務(wù)、航天、遙感等諸多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。采用此材料制造成的晶體管運行頻率超過500GHz。應(yīng)用該材料能比傳統(tǒng)材料獲取更多頻譜的太陽能, 利用率可達(dá)