激光烧灼后的木材表面特征比较研究

为将激光烧灼应用到木材的生产加工中,从不同树种、不同切面和切面角度3方面探究了激光烧灼后的木材微观表面。以常见硬木树种黄柏木和软木树种红松为样材,对样材的横、径向切面依次进行铣削加工和激光烧灼加工试验,得到不同的加工表面。借助扫描电镜观察2种树种在不同条件下加工后的表面形貌,结合木材本身的微观结构,进而总结树种本身密度、木材表面纹理、加工表面角度等微观因素对激光烧灼加工木材表面效果的影响。结果表明,硬木的树材经烧灼加工后的表面平整度要好于软木的树材;硬木树材顺纹加工和坡面加工得到的表面光滑度最好。实际生产过程中,激光烧灼的对象应尽量采用硬木树种,在激光烧灼前的预铣削加工中,应尽量采用顺纹加工和坡面加工。     

采用支持向量机算法对金刚石锯片锯切木材表面粗糙度的预测

为了更准确预测木材切削加工后木材表面粗糙度,通过金刚石(PCD)锯片锯切木材试验获得不同锯切转速、进给速度、锯切厚度、木材密度时的木材表面粗糙度测量值,采用支持向量机(SVM)算法建立相应的表面粗糙度预测模型,引入网格搜索法对SVM模型参数进行优化,分析参数选取及优化对木材表面粗糙度模型精度的影响。结果表明:采用PCD锯片锯切木材时,3种影响因素对木材表面粗糙度的影响程度,由大到小依次为锯片转速、锯切厚度、进给速度,且表面粗糙度值随着锯片转速的增大而降低,随着进给速度和锯切厚度的变大而增加。参数优化后的木材表面粗糙度预测模型,更能实现木材表面粗糙度的精准预测。     

毛竹物理性质对刨切表面质量的影响

为合理制订竹材切削工艺,提高竹材切削质量,该文经刨切实验,利用触针式表面粗糙度测量仪,测量并分析了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质对刨切表面粗糙度的影响规律。结果表明,竹材不同切面切削质量有明显区别,纵向刨切表面质量优于横向刨切; 竹材密度及含水率对刨切表面质量影响较为明显。密度越大,刨切表面质量越高;含水率与刨切表面粗糙度呈良好的二次曲线关系。      

CFRP与落叶松和杉木木材有效粘结长度的研究

【目的】掌握影响碳纤维布(Carbon fibre reinforced polymer/plastic,CFRP)与落叶松和杉木有效粘结长度的木材因素,为CFRP在木结构加固工程中的安全应用提供参考。【方法】采用单剪与半桥电测试验方法,研究了树种及木材含水率、纹理方向、材面状态对CFRP与木材之间有效粘结长度的影响。【结果】CFRP与木材间存在有效粘结长度,当CFRP与木材间的粘结长度超过该有效粘结长度时,CFRP与木材间的极限粘结承载能力将不再增加;不同树种间有效粘结长度存在差异,在含水率为15%的条件下,CFRP与落叶松木材的有效粘结长度为97～110mm,与杉木木材的有效粘结长度为111～123mm;材面状态对CFRP与木材间的有效粘结长度影响较大,刨切材面结合牢靠,峰值荷载较大;木材试验含水率及材面纹理等对CFRP与木材间的有效粘结长度几乎无影响。【结论】在应用CFRP前,应将木材表面刨切平整;CFRP可应用于杉木及落叶松构件的加固工程。     

刨切参数对纵向刨切泡桐木材表面质量的影响

以泡桐木材为研究对象,试验分析了进料速度、刨切深度2工艺参数对泡桐木材纵向刨切后表面质量的影响。结果表明:随进料速度增大,刨切木材表面粗糙度增大,表面质量降低;随刨切深度的增大,刨切木材表面粗糙度先减小后增大,即表面质量先有小幅提高后显著降低;相同刨切参数条件下,晚材刨切表面质量优于早材刨切表面质量。     

基于改进的视觉物理量预测木材的环境学品质

选取我国具代表性的50个树种，定量测量这些木材的表面材色和光泽度参数，采用数字图像处理和灰度共生矩阵模型测量并分析得出4个重要的纹理表征参数，与上述材色、光泽度参数共同构成改进的视觉物理量矩阵；基于SD法选取适宜的视觉心理量制定主观评价量表，对木材视觉环境学品质进行评分。得出代表性视觉物理量主成分和视觉心理量主成分，阐述两者之间的相关关系，并对呈高相关关系的物理量与心理量之间构建回归方程，达到利用物理量参数预测环境学品质评价、以及利用心理量指导物理量选取的意义。     

木材染色过程中染液渗透机理的研究

染液在木材中的渗透是木材染色的关键.该文选取毛白杨、泡桐、马尾松和红松等树种,利用真空浸注的方法,研究木材染色过程中的预处理和染色工艺条件对染料在木材中的渗透机理的影响.结果表明,染料在不同树种木材中渗透性有较大差异,所采用的两种阔叶材的渗透性优于针叶材,而密度与渗透性无直接关系;木材经过抽提处理后,渗透性有所改善,改善的幅度因树种而异;真空度、抽真空时间和染色时间是影响染料渗透深度的主要因子,其它因子对染料渗透的深度影响不大;不同树种的木材染色时,应采取不同的预处理方法和不同的染色条件.     

三聚氰胺脲醛树脂改性对针叶材和阔叶材性能的影响

用不同摩尔比三聚氰胺脲醛树脂(MUF)处理阔叶材和针叶材,对其物理力学性能和耐腐蚀性进行比较研究.结果 表明,MUF改性木材效果与木材本身结构和树种有关,结构疏松、孔隙大的木材,MUF改性效果好.改性后木材微观结构受到破坏,导致杨木和杉木体积收缩(ASE值为负).改性后松木、杉木、桉木和椎木的顺纹抗压强度(CS)分别提高了66.33％、43.18％、32.67％和13.28％,但处理材抗弯强度(MOR)降低.MUF改善了阔叶材的耐腐蚀性,处理后的木材甲醛释放量均小于0.26 mg·L-1.     

几种阔叶树木材单板的染色工艺研究

木材单板染色有利于改善木材视觉特性 ,可以实现模仿珍贵树种木材的色泽 ,提高装饰效果 .该研究选取毛白杨和泡桐等阔叶树种木材单板采用酸性染料进行染色实验 ,结果表明 :纺织工业用酸性染料可用于木材染色 ,也可以采用几种染料混合复合染色 ;木材染色前的不同处理方法影响木材的染色效果 ;染色单板的变形程度有较大差异 ,平整度与木材密度相关 ;染料浓度、染色时间和染色温度等对染色效果有较大的影响 ,不同树种单板应采用不同工艺     

热处理复合硅乳液浸渍杨木表面疏水性的研究

以微、纳米二氧化硅和硅油(羟基硅油和含氢硅油)为主要原料,经高压均质制备了二氧化硅/硅油复合乳液(CSE),稀释后与催化剂混合,经真空-加压浸渍后联合180 ℃热处理改性东北青杨边材,构建疏水表面。测试并分析了改性材表面的接触角、滚动角、表面粗糙度,并采用场发射扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪和原子力显微镜观察改性材表面的微观形态并对细胞壁中的元素分布进行了检测。结果表明:1)2.7%CSE/热改性材的3个切面上的水分接触角和滚动角均达到了超疏水性的要求,随着CSE质量分数的进一步增加,改性材表面的疏水性呈递减趋势;2)与高质量分数的复合硅乳液相比,2.7%CSE/热改性材的3个切面的各项粗糙度与荷叶表面粗糙度最接近,单独依靠木材表面或硅树脂膜自身的粗糙度均无法模拟出与荷叶表面相似的粗糙度;3)改性材表面生成了和荷叶表面乳突相类似的新纳米、微米两级复合乳突;4)复合硅乳液中的Si元素渗入了木材细胞壁,且在木材表面有大量沉积。      

木材宏、微观细胞堆砌构造图案的分形表征

为了定量描述木材宏、微观细胞堆砌构造冈案的特征,进一步获取更多有关木材宏、微观构造的尢法定量捕述的信息,对18种中刚东北产木材树种的宏观弦切面、微观三切面构造图片进行了微分汁盒维数分形分析。结果丧明：1）木材细胞堆砌的宏观构造纹理和微观构造图案部具有分形特征,且能够很好地表征木材宏、微观构造纹理、l嗣案的粗糙度和秩序度...     

木质材料表面粗糙度计算机视觉检测技术的研究

本文阐述了目前国内外现有测量技术的研究现状,提出计算机视觉检测技术是一种适宜的新兴的测量技术,并对其进行了初步的研究。结果表明:具有非接触、高速度和三维测量等优点并与触针式轮廓法具有明显的数据相关性。进一步完善后该方法可用于木质材料表面粗糙度的分类和在线实时测量中。     

核磁共振技术研究载荷下木材二阶矩变化

利用核磁共振弛豫技术,探究载荷作用下木质材料的二阶矩与木材物理力学性质以及内部微观结构变化的关系。结果表明,环境湿度下的气干材樟子松和青皮杨,均随着载荷作用量的增加二阶矩逐渐增大,木材细胞壁物质的刚性强度增加,木材内部结构呈密实状态;当载荷作用面分别为木材弦切面、径切面和横切面时,木材试件的二阶矩值同样随载荷增加而增大。其中弦切面受力时木材二阶距值最大,其次为径切面,横切面受力时木材试件二阶矩值最小;相同载荷作用下,边材的二阶矩值均大于心材。     

观光木人工林木材物理力学性质的研究

为了摸清观光木人工林木材的基础材性,对其进行合理的开发和利用,测定和分析了27年生观光木人工林木材的主要物理力学性质。结果表明,观光木人工林木材属轻密度等级材;体积干缩系数属小,差异干缩属中等。抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和冲击韧性分别为79.79、6 517.88、42.38 MPa和26.01 kJ·m^-2,对应的强度等级分别为2级、1级、2级和2级;端面、弦面和径面的硬度分别为43.66、30.62 MPa和27.48 MPa,其中端面和弦面硬度均达到了中等硬度水平。木材的综合强度为122.17 MPa,属高强度树种;木材的综合品质系数达到2 929.7×10⁵ Pa,属于高等级材。     

长白落叶松人工林木材构造计算机视觉分析的研究

应用计算机视觉技术对长白落叶松人工林木材解剖特下及其材性变异规律进行分析，建立了木材解剖特征计算机视觉分析系统，提出了适合木材解剖牲的图象处理分析方法。对木材解剖特征灰度图象的二值化处理过程中，最佳阈值的判定与选择、图象质量的改善等提出了具体的实现方法。测量了长白落叶松人工林木材分子的几何尺寸，如管胞的径向和弦向外径和内径，管胞的壁厚，以及生长轮内木材的胞壁率等，并对管胞分子的边缘进行检测。得出了     

弦向角对立木圆盘无损检测中电阻的影响

研究了电流在不同树种圆盘横截面上传导时电阻的变化情况,以期进一步认识其传导规律及影响因素,为利用电阻法进行木材缺陷检测提供理论依据。选择白桦(Betula platyphylla)、红松(Pinus koraiensis)、落叶松(Larix gmelinii)、青杨(Populus davidiana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)5种树种的10个圆盘为试验材料,在圆盘的横截面上,测试不同弦向角下的圆盘电阻,并讨论其变化规律。结果表明:径向对称弦向角对圆盘电阻值的影响无显著性差异(P0.05),其它弦向角对圆盘电阻值的影响差异极其显著(P0.01);电流在圆盘横截面上传导时电阻值随弦向角的增大先增大后减小,径向电阻值最大。不同弦向角下圆盘电阻值拟合曲线为一条开口向下的抛物线,相关系数均高于0.9;不同树种的试样在相同弦向角下的电阻值不同,但变化趋势相同。     

远红外木材干燥机理的研究

福建22种常见树种木材远红外吸收光谱相似,在波数1840cm~（-1）附近均有个最强的透射峰。对22种木材进行远红外穿透深度测定,最大的是山槐弦向0.71mm;最小的是罗木石楠径向,0.135mm。弦向大于径向,且与木材密度、含水率等有关。木材对远红外吸收遵守朗伯定律,但吸收系数径向比弦向大。本文根据木材的远红外光谱图分析,提出木材纤维素、木素对远红外吸收,主要是分子含氧基团等键链间的振动吸收。根据远红外对木材的穿透深度,并通过热导方程分析、计算,认为厚度2mm以下薄板内部形成“正热源”是可能的。这为远红外木材干燥提供了科学依据。     

木材纹理的分形特征与计算

采用分形方法对20种典型的木材径向、弦向纹理图像进行了分析,结果表明:木材纹理的分形维数值能够很好地表征木材表面纹理的形状、分布密度、均匀程度和宽度特征,符合了木材表面纹理的粗糙性和复杂性规律.分形维数值本身是几个常规纹理特征的综合体,使得纹理特征的表达得以简化.分形方法为木材表面纹理的分布密度和复杂度等特征参数的定量化分析提供了一种新的思路和方法.     

木材物理力学性质的综合分析（Ⅱ）：相关分析

利用相关分析方法,对中国主要树种木材物理力学性质之间的关系进行了综合分析。结果表明,木材的物理力学性质之间,除个别项目外,均存在着很高的相关性,其相关关系可用直线或曲线回归方程表示;密度与冲击韧性及硬度宜用曲线回归方程表示;除硬度之外,径弦向(面)之间的力学性质都有显著差异;对于一些相互关系密切的项目,可用相关比值加以分析。