农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料的制备与性能研究的开题报告.docx

农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料的制备与性能研究的开题报告
一、背景介绍
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，农作物的种植和投入不断增加，从而导致了大量的秸秆产生。传统上，秸秆多被焚烧或者直接作为饲料或肥料使用，但随着环保意识的不断提高，这种做法已经不再适用。同时，石膏也是一个重要的工业废弃物，但由于其含有硫酸盐等有害物质，一旦排放到环境中就会给环境带来较大的污染。因此，寻找秸秆和石膏的高效利用方式已经成为当前的热点问题。
目前，将秸秆与石膏复合制备成新型复合材料已经成为了一种较为有效的方式。该复合材料不仅能够利用秸秆和石膏废弃物，还能够提高材料的力学性能和环保性能，具有广泛的应用前景。特别是农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料，其既可以利用农作物秸秆废弃物，还能够将石膏与秸秆进行复合，以此来达到高效利用的目的。因此，将农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料作为研究对象，开展制备和性能研究已经变得十分必要。
二、研究内容和目标
本研究旨在制备农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料，并探索其力学性能、环保性能和微观结构等方面。具体目标如下：
1.通过水煮脱硫和物理法改性，使石膏材料具有一定的改性效果，提高其在复合材料中的应用性能；
2.选择玉米秸秆为原料，经过处理和纤维化之后与改性石膏进行复合制备农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料；
3.通过拉伸、压缩和弯曲等实验测定复合材料的力学性能，并对其进行分析和比较；
4.通过热重分析和X射线衍射等实验测定复合材料的微观结构和热稳定性，并对其进行分析和比较；
5.通过浸泡和静置等实验测定复合材料的环保性能，采用扫描电镜等方法对其进行表征和分析。
三、研究方案和方法
本研究的实验方案主要包括：
1.来源于农作物秸秆的纤维制备及改性石膏的制备与改性；
2.制备复合材料：选择不同配比的改性石膏和秸秆纤维进行复合，制备不同性能的复合材料；
3.力学性能的测试：使用万能试验机进行拉伸、压缩和弯曲等实验测定复合材料的力学性能；
4.微观结构和热稳定性的测定：采用热重分析和X射线衍射仪等仪器测定复合材料的微观结构和热稳定性；
5.环保性能的测试：使用浸泡和静置等实验测定复合材料的环保性能，使用扫描电镜等方法对其进行表征和分析。
四、预期结果和意义
本研究预期能够成功制备出农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料，并对其力学性能、环保性能和微观结构进行分析。预期结果如下：
1.成功制备出不同配比的农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料；
2.分析得出复合材料的力学性能，包括拉伸、压缩和弯曲等性能指标；
3.测定得出复合材料的微观结构和热稳定性；
4.获得复合材料的环保性能，包括浸泡和静置等环保性能评价指标。
本研究的意义主要有以下几点：
1.利用废弃物资源，探索一种新型的秸秆和石膏高效利用方式，促进资源的可持续利用；
2.研究复合材料的力学性能、环保性能和微观结构等方面，增进对农作物秸秆纤维脱硫石膏复合材料的了解，为材料的改进和推广提供参考；
3.为生态环保和可持续发展提供一种新的思路和技术支持。