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桉树木材微波改性预处理中的应力松弛及破膜/破壁机制研究

批准号30871983 学科分类重组木材 ( C160303 )
项目负责人李贤军 负责人职称教授 依托单位中南林业科技大学
资助金额32.00
万元
项目类别面上项目 研究期限2009 年 01 月 01 日 至
2011 年 12 月 31 日
中文主题词桉树木材;微波改性;应力松弛;破膜/破壁
英文主题词

摘要

中文摘要 用微波对桉树木材进行改性预处理是近年来出现的一项新技术,但因其改性机理这一重要基础研究的缺失,直接导致了微波改性预处理技术的研究缺乏理论指导,无法形成具有推广价值的应用成果。为此,本课题以四种桉树木材为对象,利用介电系数测试仪研究微波频段木材的介电特性;采用图像处理仪和扫描电镜分析改性处理前后木材微观/超微构造的变化;用激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪研究预处理中,木材纤维素高分子链的变形机理、木材结晶性能及主成分变化规律;用流变仪、应变片法研究改性预处理后木材的流变特性、生长残余应变变化规律;采用纳米压痕仪、微型材料测试仪研究微米尺度范围内木材的横纹断裂强度及模式;建立残余应力松弛模型和木材细胞自动机模型对预处理过程中木材的应力松弛及破膜/破壁过程进行模拟。研究成果能为桉树木材微波改性预处理专用设备的设计、制造,改性工艺的制定和控制,桉树木材的实木高附加值利用提供理论基础。
英文摘要
结题摘要 本研究利用矢量网络分析仪,系统研究了微波频段桉树木材介电特性,微波场强及微波辐射方式对木材内部温度动态分布的影响规律,揭示了高强微波场-木材耦合规律;采用高强微波预处理设备,系统研究了微波辐射强度、辐射时间等因素对桉树木材微观构造、干燥特性、渗透特性的影响规律,探明了桉树木材微波预处理基本规律;采用纳米压痕仪、微型材料测试仪研究了桉树木材微观力学和流变特性,构建了桉树木材微波预处理应力松弛模型,解析了微波预处理破膜/破壁机制,模拟了桉树木材微波预处理临界温度与压力条件;采用X射线扫描仪,研究了微波与常规加热过程中木材内部水分的动态分布规律,探明了微波加热过程中木材内的水分迁移机制;采用高强微波预处理设备,系统研究了微波辐射强度、辐射时间和木材初含水率对松木微观构造、脱脂率、温变特性的影响规律,探明了微波脱脂基本规律,揭示了微波脱脂机理,构建了微波脱脂模型,模拟和验证松木微波脱脂临界处理条件。研究成果实现了速生木材高强度微波改性预处理研究领域的重要理论突破,能为木材微波改性预处理专用设备的设计、制造,改性工艺的制定和控制,速生桉树和松树木材的实木高附加值利用提供理论基础。

成果

序号 标题 类型 作者
1 微波干燥与常规干燥中木材内含水率动态分布 期刊 李贤军|傅峰|乔建政|蔡智勇|
2 微波处理对桉木应力及微观构造的影响 期刊 傅峰|李贤军|陈志林|姜笑梅|周永东|
3 Advances and expectations of study on wood rheology 期刊 Li Xianjun|Luo Yingshe|Ma Yuanrong|
4 马尾松木材微波脱脂:模型构建与求解 期刊 胡云楚|杨霞|李贤军|刘元|吴义强|彭万喜|傅峰|
5 干燥过程中木材内部含水率检测的X射线扫描方法 期刊 傅峰|蔡智勇|李贤军|

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