高性能竹基纖維復(fù)合材料主要是指以竹基纖維簾為基本構(gòu)成單元按順紋理方向經(jīng)熱（冷）壓膠合而成的板材。

科技名詞

中文名稱：高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）

英文名稱：wooden bamboo

材料簡介

依托中國林科院專利技術(shù)制造的高性能竹基纖維復(fù)合材料，俗稱為“竹鋼”，為世界首創(chuàng)的竹制品，是完全由中國人自主開發(fā)的新材料。

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）是以我國南方地區(qū)大量生長的竹材資源為原料，通過纖維化竹束簾制備技術(shù)、酚醛樹脂均勻?qū)爰夹g(shù)、連續(xù)式網(wǎng)帶干燥技術(shù)、大幅面板坯鋪裝技術(shù)、成型固化技術(shù)等多項技術(shù)集成，實現(xiàn)竹基纖維復(fù)合材料的高性能和可調(diào)控，最終制造成高性能多用途竹基纖維復(fù)合材料。該產(chǎn)品技術(shù)節(jié)省了傳統(tǒng)的剖蔑工序，是我國在竹材加工應(yīng)用領(lǐng)域的一項重大突破，屬于竹材工業(yè)化利用的第五代技術(shù)，竹材的利用率從目前的20%~50%，可以提高到95%以上。產(chǎn)品的力學(xué)性能指標(biāo)，如抗彎強度可以達到350MPa以上，抗拉強度達360MPa以上，抗壓強度達到140MPa以上，彈性模量達到30GPa以上。

材料特點

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）采用純天然慈竹經(jīng)酚醛樹脂熱壓膠合而成，具有高強度、低碳環(huán)保、高耐候性、阻燃、凈化空氣、使用壽命長等特點，是“以竹代木、以竹代鋼”的最佳產(chǎn)品；是一種將竹材重新組織并加以強化成型的竹質(zhì)新材料，對增加竹農(nóng)的收入、促進農(nóng)民就業(yè)和發(fā)展竹產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟具有十分重要的意義。

綠色環(huán)保

隨著全球氣候變暖，森林愈發(fā)顯得彌足珍貴，竹鋼的出現(xiàn)，更加有效地保護了人類的生存環(huán)境。同面積的竹林可比樹林多釋放35%的氧氣，也可以這樣說：竹產(chǎn)業(yè)不僅僅是低碳產(chǎn)業(yè)，而更應(yīng)該是負(fù)碳產(chǎn)業(yè)。通過環(huán)保加工工藝生產(chǎn)的“竹鋼”由我國資源豐富的可循環(huán)再生的慈竹、環(huán)保膠酚醛樹脂和水分組成，使用時無需特殊護理和保養(yǎng)，有效吸收二氧化碳及空氣中大量有害物質(zhì)。因為有了竹鋼，我國大量被閑置的小徑竹林將得到科學(xué)的管理和利用，非常有利于保護生態(tài)平衡和應(yīng)對氣候變化。

高強度

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）在制備過程中沒有打亂竹材纖維的排列方向，可以保持竹材原有的高強度的特點。通過權(quán)威檢測：高性能竹基纖維復(fù)合材料的抗彎強度≥350MPa，抗拉強度達≥360MPa，抗壓強度≥140MPa，彈性模量≥30GPa，水煮膨脹率≤5%，由于竹鋼強度高、密度大，各項指標(biāo)均已達到或超過了葉片基材和戶外板材的性能指標(biāo)要求，同時，竹鋼也是建筑結(jié)構(gòu)的理想選材。對于沖擊荷載及周期性疲勞破壞有很強的抵抗力，具有最佳的抗震性，竹鋼結(jié)構(gòu)在各種條件下，均表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的完整性。

良好地可加工性

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）板材常規(guī)尺寸為2500L*1280W*20T（25、30、35）mm大板面設(shè)計，自由裁切，100%出材率，適用性更強：

1.可鋸切。雖然竹鋼板材非常堅硬，但一樣可以運用現(xiàn)有的木材鋸切設(shè)備任意鋸切加工。只是最好使用合金刀具，則有更好的鋸切效率。

2.可拼接。板材厚度雖然只有20~35mm,長度雖然只有2500mm,但是借用優(yōu)異的雙組份拼板膠，可采用直拼、疊拼、錯逢拼、指接、螺接等，可輕易地獲取到厚達幾米，長達幾十米的方材。

3.可連接。竹鋼材因為過于堅硬，所以不方便采用釘接，可以先銑空后再用自攻釘固定連接，因其優(yōu)秀的握釘性能，連接非常結(jié)實。

4.可砂刨。竹鋼材可以像一般的木材一樣，可砂光，亦可刨光，也可以銑型，加工面可以非常光潔，因沒有木材的蟲蛀和結(jié)疤，加工面亦非常完整，無需補膩。

表面良好附著性

1.可上色。竹鋼亦可采用常規(guī)的木材著色劑，調(diào)出任意色彩。

2.可著油、漆。竹鋼材飾面可根據(jù)具體需要，表面可噴涂、擦刷各類木油、木蠟油、水性清漆、硝基清漆、醇酸清漆以及已調(diào)色后的木蠟油和調(diào)和漆等等。

易于施工

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）具有良好的可加工性，通過拼接板材的方式結(jié)構(gòu)可采用裝配式施工，這樣施工使得竹鋼結(jié)構(gòu)-房屋、亭閣或是地板等均具有造型獨特、拆裝簡易的特點，且對氣候的適應(yīng)能力較強，不會像混凝土工程一樣需要很長的養(yǎng)護期，另外，竹鋼板材還適應(yīng)各種溫度條件作業(yè)，即使冬季施工也不受限制。

耐久性和耐候性

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）由我國資源豐富的可循環(huán)再生的慈竹、環(huán)保膠酚醛樹脂和水分組成，同時，表面可著油、漆。使得竹鋼板材具有良好的耐久性和耐候性。精心設(shè)計和建造的現(xiàn)代竹鋼結(jié)構(gòu)建筑、室內(nèi)外裝飾、家具等，能夠面對各種挑戰(zhàn)，堅固耐磨，即使在多雨、潮濕氣候下也不易變形，是現(xiàn)代最經(jīng)久耐用的建筑材料之一。

阻燃性強

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）為有機材料B1級（難燃），在燃燒碳化后一定時間內(nèi)保有一定強度無煙、毒氣產(chǎn)生。

主要用途

應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)

我國結(jié)構(gòu)用木質(zhì)材料相對缺乏，因此用竹材部分替代木材制造結(jié)構(gòu)用集成材則顯得非常必要。高性能竹基纖維復(fù)合材料是一種新型復(fù)合材料，相比于建筑結(jié)構(gòu)用木材的力學(xué)性能受其缺陷（包含木節(jié)、斜紋、裂紋、生長環(huán)境等）等因素的影響，其力學(xué)性能具有良好的穩(wěn)定性，且強度力學(xué)性能也遠高于木材。通過高性能竹基纖維復(fù)合材料在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用，部分代替結(jié)構(gòu)用木材在木結(jié)構(gòu)、鋼-木混合結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，逐漸實現(xiàn)木質(zhì)材料資源的自主化，推動我國新型、綠色建筑的進一步發(fā)展。

室內(nèi)、外裝飾

高性能竹基纖維復(fù)合材料是一種新型的人造板材。它對竹材的高效利用、環(huán)保及低碳高品質(zhì)的特性深受國內(nèi)外客戶的期待。目前，國內(nèi)高性能竹基纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)和使用還處于起步階段，但已經(jīng)有一些投資商看好這一行業(yè)并計劃投資進行大規(guī)模的生產(chǎn)，馬德里機場天花內(nèi)飾對竹材的全面應(yīng)用，以及上海世博會有9大竹材概念的場館，無不體現(xiàn)出了全球?qū)Φ吞辑h(huán)保的逐步重視，和作為低碳環(huán)保、可再生資源的優(yōu)秀代表竹材產(chǎn)業(yè)已闊步全世界人民的現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中。由于高性能竹基纖維復(fù)合材料的高強度、耐候性能、良好地可加工性及表面良好地附著性，使高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）被廣泛應(yīng)用于地板、門窗、橋梁、花架、棧道等。成為當(dāng)下最優(yōu)秀的室內(nèi)外裝飾材料之一。

作為風(fēng)電葉片

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）自身優(yōu)越的高強度、阻燃、耐候、絕緣、經(jīng)濟、可降解的性能，通過與玻纖的再復(fù)合，可以在風(fēng)電領(lǐng)域一展身手。目前，風(fēng)電葉片所使用的主要材料為玻璃纖維復(fù)合材料和木質(zhì)單板層積材。風(fēng)力發(fā)電葉片占風(fēng)力發(fā)電整個裝置成本的20%左右，其成本在一定程度上影響和決定著整個風(fēng)電設(shè)備的成本。因此，材料的選擇，制備工藝優(yōu)化對于降低成本，提高性價比具有十分重要的作用。使用高性能竹基纖維復(fù)合材料作為葉片，加上合理的翼形設(shè)計，40米長的葉片完全可以避免使用碳纖維，從而降低原材料的成本。另外，竹材這種生物質(zhì)材料在生長過程中吸收了的二氧化碳要遠高于制造過程中帶來的碳排放，可以形成負(fù)碳排放的產(chǎn)業(yè)鏈，同時，其產(chǎn)品易于降解，便于回收，提高了環(huán)保因素

用于高檔家具

高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）的紋理自然、質(zhì)密而堅硬、外觀清新高雅、零甲醛釋放，使用時無需特殊護理和保養(yǎng)，有效吸收二氧化碳及空氣中大量有害物質(zhì)。已經(jīng)成為家具建材的新寵。

發(fā)展前景

國家已經(jīng)連續(xù)在兩個五年計劃期間，將竹材的高效利用列入國家科技支撐計劃，“十一五”期間，“高性能竹基纖維復(fù)合材料制造技術(shù)”項目，被列入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）。中國林科院木材工業(yè)研究所、承擔(dān)了竹鋼產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的主要科研任務(wù)，并取得了豐碩成果，該項技術(shù)已經(jīng)獲得14件專利，并且在多家企業(yè)轉(zhuǎn)讓授權(quán)大規(guī)模推廣應(yīng)用，使竹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴展，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。

我國休閑城市園林綠化建設(shè)的快速推進，加上人們對回歸自然、提高生活品質(zhì)的要求越來越高，以及上海世博會大量推廣的節(jié)能低碳竹木結(jié)構(gòu)建筑，引發(fā)國內(nèi)竹木結(jié)構(gòu)需求量進一步增加。竹子資源高效利用已經(jīng)成為我國目前補充木材資源不足的重要手段。除繼續(xù)用做一般建筑結(jié)構(gòu)及裝飾材料外，在大跨度建筑結(jié)構(gòu)方面也有著很好的前途。高性能竹基纖維復(fù)合材料的開發(fā)與利用將為緩解我國森林資源不足、調(diào)整林業(yè)資源結(jié)構(gòu)、滿足國民經(jīng)濟建設(shè)對林產(chǎn)品的不同需求開辟一條嶄新的途徑。目前市場情況來看，高性能竹基纖維復(fù)合材料處于高速發(fā)展階段，市場份額逐年增加。竹鋼的使用范圍越來越廣，其優(yōu)異的物理力學(xué)性能及高效節(jié)約的特點使其在多個領(lǐng)域存在著巨大的市場潛力和機遇。