竹子是大自然赋予人类的宝贵财富，赏心悦目的外观给人以回归自然的美感。竹子生长周期短，植物生长速度快，是低碳、可再生、可循环利用的优质材料。随着科技的发展，竹材的应用领域在不断拓展，具有重大的生态、经济和社会效益。

竹材是如何通过技术处理后成为建筑材料？

“竹材虽有质量轻、强度高的优点，但因竹子自身富含糖分、淀粉、氨基酸、蛋白质等营养物质，令竹材易腐、易蛀、易老化。”中山大学教授、博士戴武军介绍，要想将竹材变为能够长久使用的材料，解决易腐易烂问题是关键。解决这一问题传统处理方式一般是用化学药泡、药熏，处理过后产生的废水、废气严重污染环境，并且处理后的竹材在防腐、防蛀、抗老化上的效果也不易控制均匀而影响其耐用性。

随着科技的发展，碳化技术开始应用在材料处理领域，目前国内从法德美等引进的碳化木技术，因木材实心，碳化温度木材内圈不可达到，故往往其腐、蛀从木材心开始，而且引进的碳化技术特别是对竹材并没有更好的成功经验。

“我们研究开发的智能碳化成型及碳化涂层高分子预处理制备技术是对竹材进行物理化、生态化处理，既克服了竹材化学处理存在的污染问题，也解决了传统手工碳化或半手工火炉作坊式碳化很难控制火候，且只能局部碳化、难以规模化和连续生产的问题。”戴武军博士介绍，这一技术创新了碳化制备工艺流程，可以实现对竹材碳化成形火候、湿度和时间的精密智能化控制。碳化后的竹材基本保留了竹材原有的性能和形状，又具有良好的防腐、防蛀、防开裂、抗老化、耐候、耐酸碱等性能，可保存70年以上，稳定性良好，且不含有害物质。

“物理法智能碳化成型新竹材”专利技术是在无水、贫氧、高温条件下，不添加任何化学药剂，利用160℃---250℃的高温对竹材进行智能化控温、控时、控湿、高温热解，进行同质碳化-热解、湿淬、成形、冷凝同步进行的工艺技术，其过程与生物质解、竹纤维、竹质素的脱水脱脂“汗青”、密致变色、成型同步。同质碳化破坏了竹的营养成分，重组官能团半纤维素，其加温介质是空气而不是蒸汽，这是我们的碳化成形工艺与高压蒸汽设备的最关键区别，令主材部分成为“碳C”从而得到具防腐效果的物理改性竹材。

碳化成型新竹材纤维呈高密“空心砖”状，使其抗拉、抗压、耐水、防腐、防蛀、防开裂功能，不含有害物质，又有很高的物理强度和稳定性。

在碳化过程中，利用各种控制条件的不同可自然形成略带斑驳的黑胡桃、深浅咖啡色、黄橙等3种天然颜色，并在外观上仍保持明显的原天然的竹纹理及宜人的竹香，形成各类创新性的基础材料。

碳化成形防腐竹材与原竹力学强度——拉力对比（N）：

碳化成型新竹材用途广泛，完全符合国家目前实施的双碳及乡村振兴等政策的发展目标和方向，具有宽广的经济效益前景。

以竹代塑（塑木、钢构+塑料等）

新竹材碳化成型可呈现红檀竹、紫檀竹、黄檀竹、咖啡竹、黑胡桃竹等多种自然效果，同时新竹材表层的碳化层能吸附有害物，可应用于竹结构及装配式竹结构庭院、景观、设施、室内装饰、日用品等的用材。

风电叶片用碳化轻竹

风电叶片中的芯材一般使用原产于厄瓜多尔、巴西等地的巴沙木（轻木）以减轻叶片的重量，目前我国一直依赖进口，价格日涨，成为国家风电产业的卡脖子难题。新竹材利用合成生物关键核心技术，从竹材中培育出木质素，从而生产出密度低、比重低的碳化竹纤维编织轻竹新材料以代替轻木。

竹碳化类石墨烯新材料

以超高温干馏热解竹碳为原料，层层剥离，在新材料、 新能源——竹碳类石墨烯电池、超导、海水碳化、生物医学和药物靶向传递等领域， 具广泛应用前景，是可再生生物质、革命性的新材料。目前，我们已通过物理法层剥新技术——利用曲线柔韧辊及柔韧圆辊与竹碳间的相对运动，在实验室得到二维晶体结构、薄层材料（层级2.9+/-0.6）。

碳化竹编复合管、竹编土工格栅、火电厂用碳化竹编水淋竹填料

绿色无醛、可刚可柔的碳化复合编织新竹材 、竹编无醛板材、防眩板、竹编模板、竹编集装箱板等，可广泛应用于建材、建筑、新型家具、汽车 高铁车厢、航空航天器外壳、军事装备等绿色可持续发展领域。

碳化复合新材

随着国内外对新材料应用研究的深入和科技的不断发展，在新能源、生物发酵、土壤改良、饲料、生物医药等更多领域，竹碳化的应用有着广阔的前景。