狼尾草粉末/納米CuO復(fù)合材料的制備與電磁屏蔽的應(yīng)用

（中南林業(yè)科技大學(xué) 材料成形技術(shù)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

近年來，隨著電信和電子行業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多的電磁設(shè)備的使用，電磁波的輻射已成為一個(gè)嚴(yán)重的問題，因?yàn)檫@些電磁干擾不僅對(duì)電子設(shè)備造成災(zāi)難性的影響，而且還會(huì)影響人體健康[1]并引起諸如腦腫瘤[2]和白血病[3]。電磁屏蔽材料具有廣泛的應(yīng)用范圍，包括電子電器、天線系統(tǒng)、太空探索和醫(yī)療設(shè)備[4]。電磁屏蔽材料還具有廣泛的軍事應(yīng)用，例如隱身，其中雷達(dá)吸收材料是通過抵消撞擊到其表面的雷達(dá)信號(hào)反射來降低目標(biāo)的可檢測(cè)性[5-6]。具有木質(zhì)特性的草本植物被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，其是可再生資源，可塑性高，廉價(jià)，但是卻不具有導(dǎo)電性，如果解決了其導(dǎo)電性的問題，就可以用草本植物制造電磁屏蔽材料[7-8]。納米氧化銅的添加可使復(fù)合材料的靜曲強(qiáng)度和彈性模量增加[9]；另外，溫壓成形能使CuO 和生物質(zhì)中的碳元素反應(yīng)生成單質(zhì)銅，使復(fù)合材料具有電磁屏蔽的性能[10]。筆者選用狼尾草為原料，以納米CuO 為增強(qiáng)劑，在不同的納米CuO 添加比、成形溫度和壓力條件下進(jìn)行溫壓成形，探討成形條件對(duì)復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度和吸水率的影響規(guī)律，并采用多元回歸分析構(gòu)建了溫壓成形工藝條件與復(fù)合材料力學(xué)性質(zhì)之間的量化關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1）試驗(yàn)基材：基材為狼尾草，采集于湖南長(zhǎng)沙縣星沙“零碳”示范公園。首先將去掉雜質(zhì)的狼尾草風(fēng)干、切碎；然后利用粉碎機(jī)（F160 型）粉碎、過篩獲得粒度為-80 目、含水率為12%～15%的狼尾草粉末。

2）強(qiáng)化因子（納米CuO）：市場(chǎng)采購(gòu)，平均粒徑≤200 nm，純度99.0%。

1.2 主要儀器設(shè)備

1）SYH-5 型三維混料機(jī)。最大裝料容積4.5 L，最大裝料重量3 kg，主軸轉(zhuǎn)速0～20 r/min，混合筒三維運(yùn)動(dòng)，物料無離心力作用，無比重偏析，用于基材狼尾草粉末與納米CuO 等增強(qiáng)因子的均勻混合。

2）HX100 型模壓機(jī)。噸位500 KN，可以≤ 50 KN/s 的速度平穩(wěn)施壓，具有自動(dòng)控溫、保溫保壓、定時(shí)功能，用于試件溫壓成形。

3）WDW-100 型萬能試驗(yàn)機(jī)。配備有GTC760型全數(shù)字測(cè)量控制器，可按GB/T228《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》和GB/T7314《金屬材料室溫壓縮方法》自動(dòng)控制測(cè)試，最大試驗(yàn)力 100 kN，速度范圍0.002 5～250 mm/min（無級(jí)調(diào)速），用于試件靜曲強(qiáng)度與彈性模量測(cè)試。

4）Nova NanoSEM 230 型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡。二次電子成像分辨率：①高真空1.0 nm (15kV)/1.6 nm (1 kV)、②低真空1.5 nm (10 kV)/1.8 nm (3 kV)，背散射電子成像分辨率為＜2.5 nm (30 kV)，用于試件斷口形貌觀察。

5）平板屏蔽材料電磁屏蔽效能測(cè)試系統(tǒng)。由HP E7401A 型電磁兼容分析儀和DN15115 型立式法蘭同軸測(cè)試裝置組成。HP E7401A 工作頻率100～115 GHz，阻抗50 Ω，測(cè)量范圍≥100 dB；DN15115 測(cè)試裝置標(biāo)準(zhǔn)圓盤試件規(guī)格“外徑 115-0.15mm、內(nèi)孔直徑12+0.15mm”。

1.3 試驗(yàn)方法

根據(jù)單因素試驗(yàn)探索溫度、壓力和納米CuO配比對(duì)試件靜曲強(qiáng)度與吸水率影響的基本規(guī)律，為響應(yīng)面試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)（獲取各因素基準(zhǔn)水平值A(chǔ)0、B0、C0）。取一定量的狼尾草粉末實(shí)施溫壓成形，先將保溫保壓時(shí)間設(shè)為30 min、成形壓力設(shè)定為60 MPa，通過改變溫度來獲取試件成形最佳成形溫度，記為A0；同理，固定保溫保壓時(shí)間為 30 min，成形溫度為A0，通過考察成形壓力對(duì)試件靜曲強(qiáng)度的大小來獲取最佳成形壓力，記為B0；再在最佳成形溫度A0、最佳成形壓力B0條件下，通過調(diào)整納米CuO的添加量計(jì)算出最優(yōu)的靜曲強(qiáng)度，獲得最佳的納米CuO 含量（wt%），記為C0。

1.4 參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化方案

采用響應(yīng)面法（BBD）對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化[11]。涉及到納米CuO 含量、成形溫度和壓力3 個(gè)因素變量，納米CuO 含量選取30%、40%、50% 3個(gè)水平；成形溫度選取180、190、200 ℃ 3個(gè)水平；成形壓力選取60、70、80 MPa 3 個(gè)水平。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1，納米CuO 含量、成形溫度和壓力3 個(gè)變量均為獨(dú)立變量，以試件的靜曲強(qiáng)度和彈性模量?jī)蓚€(gè)參數(shù)作為響應(yīng)值（Y1-Y2），運(yùn)用二階多項(xiàng)式方程式（1）建立變量與響應(yīng)值之間的數(shù)學(xué)關(guān)系：

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平Table 1 Response surface design factors and levels

式中，Y是預(yù)測(cè)響應(yīng)值；n是變量數(shù)；Xi是自變量；e為系統(tǒng)誤差；β0、βi、βii和βij分別是截距項(xiàng)、線性效應(yīng)、平方效應(yīng)和相互作用效應(yīng)值。

根據(jù)最優(yōu)工藝參數(shù)制備外徑115-0.15mm、內(nèi)孔直徑12+0.15mm、厚度10 mm 的圓盤試件，用于電磁屏蔽效能測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

通過設(shè)定單因素進(jìn)行試驗(yàn)，制備狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料試件，對(duì)其靜曲強(qiáng)度與吸水率進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖1～2 所示。從圖1不難發(fā)現(xiàn)：隨著納米CuO 的含量與成形溫度及壓力的變化，試件的靜曲強(qiáng)度均呈先增后減趨勢(shì)，分別在40 wt%、190 ℃、70 MPa 時(shí)獲得極大值。說明適量的納米CuO 對(duì)狼尾草粉末溫壓試件具有彌散強(qiáng)化作用，但其含量過高時(shí)會(huì)對(duì)試件基體產(chǎn)生切割，導(dǎo)致強(qiáng)度不升反降；合適的成形溫度與壓力環(huán)境有助于狼尾草粉末顆粒聚攏、粘合、結(jié)晶與致密化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)試件的強(qiáng)韌化，但當(dāng)成形溫度與壓力過高時(shí)會(huì)因狼尾草粉末組分降解、碳化致使試件強(qiáng)度降低[12-13]。根據(jù)圖1～2 與上述分析可初步認(rèn)為狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料溫壓成形最佳工藝參數(shù)為：成形溫度190 ℃，成形壓力70 MPa，納米CuO 含量為40 wt%。

圖1 成形溫度(a)、成形壓力(b)和納米CuO 含量(c)對(duì)復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度的影響Fig.1 Influence of forming temperature (a),forming pressure (b) and nano-CuO content (c) on static bending strength of composites

圖2 成形溫度(a)、成形壓力(b)和納米CuO 含量(c)對(duì)試件吸水率的影響Fig.2 Effect of forming temperature (a),forming pressure (b) and nano-CuO content (c) on water absorption of test-pieces

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化分析

借助Design Expert 7.0 軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，探究試件溫壓成形溫度、壓力與納米CuO 含量3 因素對(duì)于復(fù)合材料的靜曲強(qiáng)度與吸水率的交互影響[14-17]，試驗(yàn)結(jié)果見表2，試件的靜曲強(qiáng)度與吸水率響應(yīng)面三維圖見圖3～4，對(duì)應(yīng)的回歸方程見式（2）、式（3）（Y1、Y2分別表示試件的靜曲強(qiáng)度與吸水率）。

與式（2）、式（3）對(duì)應(yīng)的試件靜曲強(qiáng)度與吸水率的數(shù)學(xué)模型適應(yīng)性及方差分析見表3～4 所列數(shù)據(jù)。從表3～4 不難發(fā)現(xiàn)：試件的靜曲強(qiáng)度與吸水率模型的F值分別為7.23、6.42，P值分別為0.008 1、0.011 4（P＜0.05），表明數(shù)學(xué)模型對(duì)靜曲強(qiáng)度與吸水率的擬合度較高。另外，相關(guān)系數(shù)R2（靜曲強(qiáng)度）=0.883 8，R2（吸水率）=0.891 9，均＞0.8，對(duì)試件強(qiáng)度與吸水率能夠建立良好的數(shù)學(xué)模型。表3中的A2、B2、C2、C的P值均＜0.05，說明納米CuO 含量、成形溫度與成形壓力對(duì)于試件靜曲強(qiáng)度有顯著的影響；表4中的A、B、A2、C2的P值都是小于0.05，說明成形溫度對(duì)試件吸水性的影響最大，其次是成形壓力與納米CuO 含量。

表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)與試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Response surface design and experimental results

表3 試件靜曲強(qiáng)度數(shù)學(xué)模型適應(yīng)性與方差分析?Table 3 Adaptability and variance analysis of mathematical model of test piece static strength

表4 試件吸水率數(shù)學(xué)模型適應(yīng)性與方差分析?Table 4 Adaptability and variance analysis of mathematical model of water absorption rate of test pieces

圖3～4 表明，成形溫度、壓力和納米CuO含量三因素間的交互作用明顯。依據(jù)表2試驗(yàn)結(jié)果，遵循以下原則：在確保復(fù)合材料的靜曲強(qiáng)度高同時(shí)還要保證吸水率低，優(yōu)化最佳的工藝參數(shù)。參數(shù)優(yōu)化設(shè)置及驗(yàn)證結(jié)果列于表5，收獲的最優(yōu)工藝條件為：納米CuO 含量為43.55 wt%，成形壓力為68.03 MPa，成形溫度為182.37 ℃。為方便實(shí)際生產(chǎn)操作，將狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料溫壓成形的最優(yōu)工藝條件定為：納米CuO 含量 44 wt%、成形壓力70 MPa，成形溫度185 ℃。

從表5發(fā)現(xiàn)，在最優(yōu)工藝條件下制備的狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料的性能與預(yù)測(cè)值基本相符，說明響應(yīng)面試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏?zhǔn)確可行。另外，表5所列試件的靜曲強(qiáng)度（77.64 MPa）為6～13 mm，是國(guó)標(biāo)（GB/T4897.1—2003）刨花板靜曲強(qiáng)度（12.5 MPa）的6 倍，吸水率（2.3%）不足高密度水泥纖維板含水率（≤25%）的10%，僅為超薄高密度人造板吸水率（≤60%）的3.8%，具有較好的耐候性。

2.3 電磁屏蔽效能 與斷口形貌分析

2.3.1 電磁屏蔽效能分析

將圓盤試件裝入立式法蘭同軸測(cè)試裝置試樣圓筒內(nèi)，通過頻譜分析儀測(cè)試觀察試件的電磁屏蔽效能[18-20]，圖5為測(cè)試結(jié)果。從圖5可知，電磁頻率＜10 MHz 時(shí)，試件的電磁屏蔽效能隨著電磁波頻率的提高而迅速增強(qiáng)；當(dāng)電磁頻率＞10 MHz 時(shí)，其電磁屏蔽效能穩(wěn)定在60 dB。按照相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，試件的電磁屏蔽效能已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（30～60 dB）水平；經(jīng)進(jìn)一步改性，可望達(dá)到軍用標(biāo)準(zhǔn)（60～120 dB）。

圖3 靜曲強(qiáng)度的響應(yīng)面三維圖Fig.3 Response surface 3D diagram of the static bending strength of the test pieces

圖4 吸水率響應(yīng)面三維圖Fig.4 Response surface 3D diagram of water absorption of test-pieces

表5 試驗(yàn)優(yōu)化參數(shù)設(shè)置及驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Experiment to optimize parameter setting and verification of predicted value

圖5 試件電磁屏蔽效能Fig.5 Electromagnetic shielding efficiency of test piece

2.3.2 斷口形貌分析

圖6為最優(yōu)工藝條件下制備的靜曲強(qiáng)度測(cè)試試件斷口形貌SEM 照片。從圖6不難發(fā)現(xiàn)，納米CuO 在狼尾草粉末基體中的分布均勻，這得益于高純酒精分散與三維高效無偏析混合方法的應(yīng)用；同時(shí)可發(fā)現(xiàn)，狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料致密且塑化（膠質(zhì)化）明顯，這得益于溫壓成形工藝參數(shù)的優(yōu)化與溫壓成形過程中納米CuO 原位還原以及狼尾草粉末的木質(zhì)素等組分的粘流化所致的增強(qiáng)型彌散強(qiáng)化與擴(kuò)散焊接及膠接[12]。

圖6 試件斷口SEM 形貌（×1600）Fig.6 Fracture morphology of test piece (SEM,×1600)

3 結(jié)論與討論

為高值清潔利用狼尾草資源，以狼尾草粉末為基材、納米氧化銅為增強(qiáng)因子，通過高純酒精分散與三維高效無偏析混合方法獲得狼尾草粉末與納米氧化銅的均勻混合物，采用溫壓成形工藝對(duì)均勻混合物實(shí)施雙向成形制備狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料；以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，應(yīng)用BBD 響應(yīng)面法進(jìn)行多元回歸分析，建立CuO 含量、成形溫度、成形壓力與復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度、吸水率的數(shù)學(xué)模型；研究不同工藝參數(shù)對(duì)試件靜曲強(qiáng)度、吸水率與電磁屏蔽效能等的變化規(guī)律，成功制備了達(dá)到工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的電磁屏蔽材料，并對(duì)其性能與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)論如下：

1）基于單因素試驗(yàn)，對(duì)狼尾草粉末/納米CuO 的均勻混合物實(shí)施30 min 的溫壓成形，獲得了狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料的最優(yōu)工藝參數(shù)與最佳成分配比的初步方案：成形溫度190 ℃，成形壓力70 MPa，保溫保壓時(shí)間30 min，納米CuO 含量40 wt%。

2）以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，基于響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析方法，采用BBD 進(jìn)行多元回歸分析，建立了CuO 含量、成形溫度和壓力與復(fù)合材料的靜曲強(qiáng)度和含水率的可靠數(shù)學(xué)模型，獲得了狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料溫壓成形的最優(yōu)工藝與成分配比：成形溫度185 ℃，成形壓力70 MPa、保溫保壓時(shí)間30 min，CuO 含量44 wt%。

3）制備的狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料其材質(zhì)均勻、致密且塑化（膠質(zhì)化）明顯，其靜曲強(qiáng)度（77.64 MPa）優(yōu)于人造板相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；其吸水率（2.3%）不足高密度水泥纖維板含水率（≤25%）的10%，僅為超薄高密度人造板吸水率（≤60%）的3.8%，具有較好的防水性；其在＞10 MHz 電磁環(huán)境下的電磁屏蔽效能達(dá)到60 dB，已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)水平（30～60 dB）。

電磁屏蔽材料的應(yīng)用領(lǐng)域很多，例如電磁信息安全領(lǐng)域、電磁防護(hù)健康領(lǐng)域、電磁隱身領(lǐng)域、電磁抗干擾領(lǐng)域等都有應(yīng)用。木質(zhì)電磁屏蔽復(fù)合材料的應(yīng)用研究領(lǐng)域主要集中在防電磁輻射（家居室內(nèi)裝飾材/地板/墻板等）、防信息泄露（對(duì)電磁兼容要求較高的場(chǎng)合）[21]。近年來，對(duì)于木質(zhì)電磁屏蔽復(fù)合材料的研究報(bào)道較多，但大多采用化學(xué)電鍍法。例如，商俊博等[22]研究了薄木化學(xué)鍍銅的生產(chǎn)工藝及所得鍍層的電磁屏蔽、裝飾性、成本等方面的性能，給出了鍍銅液配方及工藝參數(shù)，其主要研究成果為：?jiǎn)挝幻娣e上化學(xué)鍍銅的成本遠(yuǎn)小于銅箔貼面的成本，可節(jié)約成本達(dá)70%左右，鍍銅層均勻連續(xù)并具有一定的裝飾性，施鍍時(shí)間在10～15 min 之間時(shí)鍍銅層的電磁屏蔽效能可達(dá)25～40 dB，方塊電阻達(dá)到0.07 Ω/square左右；蔣柏泉等[23]采用在傳統(tǒng)的化學(xué)鍍鍍液中添加稀土元素鐿的方法制備了木質(zhì)化學(xué)鍍Ni-P 電磁屏蔽材料，考察了稀土氧化物Yb2O3質(zhì)量濃度對(duì)化學(xué)鍍鍍速、鍍液穩(wěn)定性、Ni-P 鍍層質(zhì)量及其電磁屏蔽性能的影響，其主要研究成果為：與傳統(tǒng)的化學(xué)鍍方法相比，添加質(zhì)量濃度為40 mg/L的Yb2O3可分別使Ni-P 平均鍍速、鍍液穩(wěn)定性和電磁屏蔽性能提高12.6%、36.4%和8.0%，并使Ni-P 鍍層更加致密、平整和光亮；惠彬等[24]以水曲柳單板為基材，利用NaBH4處理后直接化學(xué)鍍Ni-Cu-P 三元合金制備木質(zhì)電磁屏蔽復(fù)合材料，研究了NaBH4濃度、浸漬時(shí)間和施鍍時(shí)間對(duì)金屬沉積量和表面電阻率的影響，分別用掃描電鏡（SEM）和X 射線衍射（XRD）分析了復(fù)合材料的表面形貌和組織結(jié)構(gòu)，用低電阻測(cè)定儀和頻譜儀測(cè)定了復(fù)合材料的表面電阻率和電磁屏蔽效能，用直拉法測(cè)定了鍍層附著強(qiáng)度，其主要研究成果為：利用3 g/L 的NaBH4溶液，前處理8 min，施鍍時(shí)間25 min，此條件制備的復(fù)合材料的金屬沉積量為113 g/m2，表面電阻率為318 mΩ/cm2，SEM 觀察發(fā)現(xiàn)鍍層均勻、連續(xù)和致密,鍍后木材單板具有顯著的金屬光澤，XRD 分析表明鍍層為微晶結(jié)構(gòu)且鍍層與木材結(jié)合牢固，在頻率為9～1.5 GHz 范圍內(nèi)施鍍單板的電磁屏蔽效能在55～60 dB 范圍內(nèi)。以上種種采用化學(xué)鍍方法研制木質(zhì)電磁屏蔽復(fù)合材料實(shí)踐最大的弊病在于化學(xué)鍍所帶來的現(xiàn)實(shí)的和潛在的環(huán)境污染問題。

基于狼尾草資源的高值清潔利用，將粉末冶金材料科學(xué)與工程、材料加工工程、木材科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科材料成形理論與技術(shù)交叉應(yīng)用于木質(zhì)功能材料的研發(fā)，并基于金屬材料的特征溫度點(diǎn)“再結(jié)晶溫度”啟示，通過對(duì)木質(zhì)材料的晶態(tài)與非晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、粘流態(tài)轉(zhuǎn)變溫度和碳化溫度等特征溫度（區(qū)間）的把控制備“狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料”，實(shí)現(xiàn)了研究思路與方法創(chuàng)新；同時(shí)，本文基于單因素試驗(yàn)成果，借助響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析方法，通過溫壓成形制備出了電磁屏蔽效能和靜曲強(qiáng)度分別高達(dá)60 dB 和77.64 MPa、吸水率僅為2.3%，且具有耐候、阻燃抑煙特性的狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料，獲得了制備工藝與材料成分的優(yōu)化方案以及工藝參數(shù)與基礎(chǔ)性能的回歸方程，初步形成基于廉價(jià)碳匯資源的納米增強(qiáng)木質(zhì)功能材料制備理論與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)功能材料制備理論與技術(shù)的創(chuàng)新。本文制備的狼尾草/納米CuO 復(fù)合材料的吸水率（2.3%）不足高密度水泥纖維板吸水率（≤25%）的10%，僅為超薄高密度人造板吸水率（≤60%）的3.8%，優(yōu)于人造板相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；本文通過采用高純酒精分散與三維高效無偏析混合方法和溫壓成形工藝參數(shù)的優(yōu)化與溫壓成形過程中納米CuO 原位還原以及狼尾草粉末的木質(zhì)素等組分的粘流化所致的增強(qiáng)型彌散強(qiáng)化與擴(kuò)散焊接及膠接，使納米CuO 在狼尾草粉末基體中分布均勻，狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合材料致密且塑化（膠質(zhì)化）明顯，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)韌化；本文制備的狼尾草粉末/納米CuO復(fù)合材料應(yīng)用于10 MHz 以上電磁環(huán)境時(shí)，其電磁屏蔽效能穩(wěn)定在60 dB，達(dá)到了工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，可望達(dá)到軍用標(biāo)準(zhǔn)（60～120 dB）。

本研究?jī)H限于狼尾草基材開展相關(guān)研究，事實(shí)上苧麻桿、棉梗等廉價(jià)資源都是很好的基材，有待進(jìn)一步研究；另外，狼尾草粉末/納米CuO復(fù)合材料的吸聲性能也值得深入探討；同時(shí)，基于多因素耦合數(shù)學(xué)模型的木質(zhì)復(fù)合材料溫壓成形本構(gòu)方程本文未涉及，下一步擬基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)與狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合粉末的粘彈性質(zhì)提出科學(xué)假設(shè)，建立數(shù)學(xué)模型，采用FEM 法對(duì)溫壓成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬，并以數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，建立壓坯密度（ρ）與成形壓力（P）、成形溫度（T）、保溫保壓時(shí)間（t）等關(guān)鍵工藝參數(shù)之間的函數(shù)關(guān) 系：ρ(x)=f(P,T,t)；三是建立以已知函數(shù)關(guān)系ρ(x)=f(P,T,t)為基礎(chǔ)的狼尾草粉末/納米CuO 復(fù)合粉末溫壓成形多因素耦合數(shù)學(xué)模型；最后基于多因素耦合數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建木質(zhì)復(fù)合材料溫壓成形本構(gòu)方程。