竹钢

高性能竹基纤维复合材料主要是指以竹基纤维帘为基本构成单元按顺纹理方向经热（冷）压胶合而成的板材。

科技名词

中文名称：高性能竹基纤维复合材料（竹钢）

英文名称：wooden bamboo

材料简介

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”，为世界首创的竹制品，是完全由中国人自主开发的新材料。

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。

材料特点

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。

绿色环保

随着全球气候变暖，森林愈发显得弥足珍贵，竹钢的出现，更加有效地保护了人类的生存环境。同面积的竹林可比树林多释放35%的氧气，也可以这样说：竹产业不仅仅是低碳产业，而更应该是负碳产业。通过环保加工工艺生产的“竹钢”由我国资源丰富的可循环再生的慈竹、环保胶酚醛树脂和水分组成，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。因为有了竹钢，我国大量被闲置的小径竹林将得到科学的管理和利用，非常有利于保护生态平衡和应对气候变化。

高强度

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。

良好地可加工性

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。

耐久性和耐候性

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）由我国资源丰富的可循环再生的慈竹、环保胶酚醛树脂和水分组成，同时，表面可着油、漆。使得竹钢板材具有良好的耐久性和耐候性。精心设计和建造的现代竹钢结构建筑、室内外装饰、家具等，能够面对各种挑战，坚固耐磨，即使在多雨、潮湿气候下也不易变形，是现代最经久耐用的建筑材料之一。

阻燃性强

高性能竹基纤维复合材料（竹钢）为有机材料B1级（难燃），在燃烧碳化后一定时间内保有一定强度无烟、毒气产生。

主要用途

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。

发展前景

国家已经连续在两个五年计划期间，将竹材的高效利用列入国家科技支撑计划，“十一五”期间，“高性能竹基纤维复合材料制造技术”项目，被列入国家高技术研究发展计划（863计划）。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。

我国休闲城市园林绿化建设的快速推进，加上人们对回归自然、提高生活品质的要求越来越高，以及上海世博会大量推广的节能低碳竹木结构建筑，引发国内竹木结构需求量进一步增加。竹子资源高效利用已经成为我国目前补充木材资源不足的重要手段。除继续用做一般建筑结构及装饰材料外，在大跨度建筑结构方面也有着很好的前途。高性能竹基纤维复合材料的开发与利用将为缓解我国森林资源不足、调整林业资源结构、满足国民经济建设对林产品的不同需求开辟一条崭新的途径。目前市场情况来看，高性能竹基纤维复合材料处于高速发展阶段，市场份额逐年增加。竹钢的使用范围越来越广，其优异的物理力学性能及高效节约的特点使其在多个领域存在着巨大的市场潜力和机遇。