几种天然高分子泡沫体的组成、结构与力学性能

向日葵髓芯、高梁秆芯和玉米秆芯是一类具有良好力学性能的低密度天然泡沫体.基于仿生目的,利用化学分析方法、光学显微镜和扫描电子显微镜对三种天然泡沫的化学组分、胞体形态结构与泡沫力学性能的关系进行研究.化学组分分析显示,三种天然泡沫体的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,它们的含量之和约为干基总量的75%.它们对泡沫性能的影响程度取决于一种与主成分含量有关的比值R,并随R值的减小,泡沫的回弹性下降,而抗压强度和抗弯硬度则提高.通过对三种泡沫芯切面泡孔结构的比较观察,得出向日葵髓芯由一种近似十四面体形状的胞体构成.而高粱秆芯和玉米秆芯则由一种近似六棱柱和一定数量的圆管状胞体构成,这两种胞体形状对高粱秆芯和玉米秆芯的轴向力学性能有明显的增强作用.