速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

[目的]研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考.[方法]在水蒸气保护下,经不同温度(160、180、200、220、240℃)、不同时间(1、2、3h)处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能.[结果]随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1h最高,3h次之,2h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小.[结论]高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势.     

速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

【目的】研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考。【方法】在水蒸气保护下,经不同温度（160、180、200、220、240℃）、不同时间（1、2、3 h）处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能。【结果】随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1 h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1 h最高,3 h次之,2 h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小。【结论】高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势。     

酚醛树脂增强中山杉单板层积材物理力学性能研究

以中山杉木材为原料,对其单板进行酚醛树脂浸渍增强处理,再与未处理单板按不同的层合结构复合制成单板层积材,并对其物理力学性能进行分析。结果表明：酚醛树脂通过孔隙结构进入木材内起到增强单板作用;在单板层积材结构中的表层和底层各复合1层浸渍增强单板,或在表层、底层及芯层各复合1层浸渍增强单板的组坯方法增强效果较好,单板层积材力学性能明显增强。经增强处理后,单板层积材的静曲强度和水平剪切强度都满足了结构用单板层积材的国家标准,部分组坯结构板材的弹性模量达到了国家标准结构用单板层积材的要求。     

中草药防腐剂对木材物理力学性能的影响

以杨木(Poplar)与樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,分别采用中草药防腐药剂和铜唑(CuAz)对其进行处理,比较处理前后对木材力学性能(MOE、MOR),尺寸稳定性影响。研究结果表明:(1)经中草药防腐处理后,杨木和樟子松两种木材的MOE值和MOR值,均有下降趋势,对樟子松的MOE值影响显著,对杨木的MOR值影响显著。(2)两种木材经中草药防腐处理后,在相同的温度和湿度下,防腐处理的木材尺寸变化率均比素材小,尺寸稳定性比素材略有提高。     

刨花形态对麦秸板物理力学性能的影响

【目的】对不同形态刨花压制麦秸板的主要物理力学性能进行比较和分析,为刨花原料的选择、板材制造工艺的改进提供理论指导。【方法】以聚合异氰酸酯为胶黏剂,采用不同加工方式（劈裂机加工和刨片机加工）及不同尺寸（经＞1～≤2 mm、＞2～≤4 mm、＞4～≤8 mm孔径筛分的3个等级的长料、短料）的麦秸刨花压制非定向的单层板材,根据林业行业推荐标准《LY/T 2141-2013定向结构麦秸板》的要求测试板材的物理力学性能,利用X射线断面密度测试仪分析刨花尺寸对麦秸板断面密度的影响。【结果】劈裂机加工的长料中,＞1～≤2 mm、＞2～≤4 mm、＞4～≤8 mm的麦秸刨花占75%左右,环式刨片机加工的短料中则为90%左右,刨片机加工的刨花中尺寸较小的刨花多于劈裂机加工刨花。长料的板坯压缩率为11.6,约为短料的1.3倍。随着筛孔孔径的增加,长料、短料的堆积密度减小,板坯厚度增加,压缩率也随之增加。在试验条件下,长料制得板材的抗弯强度与抗弯弹性模量分别为43.68 MPa和4.47 GPa,均约为短料的1.3倍,内结合强度为0.42 MPa,约为短料的74%;长料压制的麦秸板的24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率分别为16.92%和60.64%,均高于短料,但后者差异不显著;长料板材的2 h吸水厚度膨胀率和2 h吸水率均高于短料板材,但差异均不显著。随着麦秸刨花长细比的增大,长料和短料中不同尺寸刨花压制麦秸板的抗弯强度与抗弯弹性模量均呈增大趋势,内结合强度均呈下降趋势,24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率逐渐增大。不同尺寸麦秸刨花压制板材的密度均在厚度方向呈“面高芯低”式的“U”形分布。刨花尺寸对麦秸板断面密度的影响并不明显,可能是因为刨花尺寸相对较小,其影响相对较弱。【结论】长料各筛层刨花所压制的板材性能变化幅度较短料大。在实际生产中,建议将长刨花作为表层原料以提高板材的抗弯强度和抗弯弹性模量,将短刨花作为芯层原料以提高其内结合强度和尺寸稳定性。     

不同优化工艺对稻草刨花板物理力学性能的影响

随着木材资源的日趋紧张,秸秆板的制造和利用工作也在广泛发展,为降低稻草刨花板制造成本,研究了蓖麻油和桐油等添加剂替代部分异氰酸酯对稻草刨花板物理力学性能的影响,研究了竹刨花增强稻草刨花板和稻草刨花板的板坯含水率对于其物理力学性能的影响。结果表明:稻草刨花板制备中,采用2%的蓖麻油替代2%的异氰酸酯是完全可行的;在本试验范围内,竹刨花增加量需超过30%,才可起到真正增强的作用;板坯含水率在14%时,所制得的稻草刨花板整体性能较好。     

补片形状对修补的杨木单板力学性能的影响

以同一批次旋切杨木单板为试验对象,设计船形、菱形、锯齿形、双圆形、蝶形5种补片(为与仿真试验进行对比,试验单板及补片的尺寸均依据相关标准及仿真尺寸进行设计),用环氧树脂胶黏剂进行粘贴,制备静态拉伸试验试件;按照国家标准GB/T 36408—2018《木结构用单板层积材》、GB/T 14017—2009《木材横纹抗拉强度实验方法》,应用济南试金WDW-300E微机控制电子式万能试验机,对5种补片每组设置的20个单板试样进行木材顺纹抗拉试验,测定补片修补单板断裂应力值、应用扫描电子显微镜观测补片修补单板断裂的微观形态。应用数值模拟方法,依据汉克森(Hankinson)失效理论,对设计的5种补片形状的修补单板仿真模型进行拉伸模拟试验,计算5种不同补片形状修补单板仿真模型的断裂失效应力值。对比实测与仿真试验结果,检验仿真的有效性,分析木质单板缺陷挖补技术中补片形状对修补的木质单板力学性能的影响及单板的断裂模式。结果表明：(1)5种补片中,除菱形补片外,其余单板的失效单元均沿45°方向延伸,在电镜观测下试样断裂位置显示有多处细胞壁发生断裂,这些细胞与板壁的断裂细胞壁相连形成了宏观裂缝。(2)在数...     

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

越南香枝木解剖构造及物理力学性能研究

确定了越南香枝木中文名为越南黄檀。对越南香枝木的构造特征进行解剖研究,并测试了越南香枝木主要的物理力学性能。结果表明,越南香枝木密度大,干缩率中等,抗弯强度、抗弯弹性模量高、端面硬度高。此外,比较了越南香枝木与海南香枝木的构造特征,结果显示两者之间管孔、木射线与轴向薄壁组织差异较为明显,可以作为鉴别依据。     

水性环氧树脂浸渍改性对2种速生材性能的影响

以水性环氧树脂为改性剂,采用真空加压浸渍的方法改性速生杨木、松木,并探究其在物理、力学及表面性能等方面的改性效果。结果表明：水性环氧树脂可浸渍到木材内部,填充木材的管孔和细胞间隙,且在木材内部实现交联固化;浸渍处理杨木和松木的增重率分别为49.11%和30.52%,吸水率分别降低了49.60%和39.43%,提高了速生材的尺寸稳定性;杨木的抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度分别提高了22.10%、70.55%和48.71%,松木分别增加24.91%、48.19%和25.33%,较好的提高了速生材的机械性能;浸渍材的表面耐磨性提高,粗糙度降低,水接触角增大,光泽度降低,颜色饱和度更高。     

一种三层竹细木工板的结构和物理力学性能分析

对一种由竹材制作的三层细木工板的结构进行了分析 ,测试了物理力学性能并与其它竹质人造板做了比较 ,结果表明竹细木工板值得进一步研究。     

两种材色的兴安落叶松木材物理力学性质的研究

大兴安岭天然生长的兴安落叶松,根据材色可分两种类型：即红色材和白色材。按照ＧＢ１９２７－１９４３－９１《木材物理力学性质试验方法》,对上述两种材进行了材色,物理性质和力学性质的测试和分析。其结果表明：红,白两种材色的兴安落叶松,在木材的颜色定量表征参数,物理力学性质和加工性能等方面,均存在着很大的差异。红色材材质硬重,强度高,树脂量含,耐腐性强,但干缩变形大,加工也比较困难,适用于建筑和工业用材,     

3种阻燃剂对重组竹燃烧性能和物理力学性能的影响

以慈竹（Bambusa emeiensis）竹束为原料,选用磷酸二氢铵、聚磷酸铵和硼硼合剂3种阻燃剂处理竹束并制备阻燃重组竹,采用锥形量热仪测试了阻燃重组竹的燃烧性能,并分析了阻燃处理对重组竹物理力学性能的影响。结果表明,3种阻燃剂均能有效降低重组竹的热释放速率和热释放总量,延长点燃时间,其中SBX和APP能够大幅度降低发烟量和产烟速率。但是阻燃处理对重组竹的物理力学性能有不同程度的劣化,特别是吸水厚度膨胀率显著增加。3种阻燃剂中,MAP处理材抑制燃烧效果最好,对材料力学性质影响最小,热释放总量比未处理材下降了62.38%,MOE下降了0.78%,MOR下降了6.14%;SBX处理材的抑烟效果最好,发烟总量比未处理材降低了88%;APP处理材的引燃时间最长,为未处理材的3倍。     

劈裂率对定向结构麦秸板物理力学性能的影响

通过比较4种不同劈裂率（100%、90%、70%、50%）的原料压制定向结构麦秸板,探究劈裂率对板材主要物理力学性能的影响。结果表明:随着劈裂率的降低,平行向的抗弯强度与抗弯弹性模量呈增大趋势,当劈裂率为50%,平行向的抗弯强度为59.38 MPa,比劈裂率100%时（51.75 MPa）提高了15%;平行向的抗弯弹性模量为6.65 GPa,比劈裂率100%时（5.40 GPa）提高了23%。垂直方向的抗弯强度与抗弯强度模量差异不显著。劈裂率100%、90%、70%间内结合强度差异不显著,劈裂率为50%时,内结合强度显著下降,50%劈裂率时的内结合强度为0.31 MPa,比劈裂率100%时（0.36 MPa）下降了14%。随着劈裂率的降低,2 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水厚度膨胀率呈增大趋势,24 h吸水率差异不显著。劈裂率50%时的2 h吸水厚度膨胀率为5.46%,约为劈裂率100%时（1.80%）的3倍,24 h吸水厚度膨胀率为17.97%,为劈裂率100%（10.83%）的1.7倍。     

高温热处理对木材力学性能的影响

以毛白杨(Populus tomentosa)、云杉(Picea asperata)和樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,通过蒸汽热处理,研究热处理条件变化对该3种木材的抗弯强度(MOR)、抗弯弹性模量(MOE)及顺纹抗压强度的影响.结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,3种木材的MOR、MOE和顺纹抗压强度均降低;与对照样相比,毛白杨在180℃以下,云杉和樟子松在190℃以下,木材主要力学强度没有降低;毛白杨超过190℃,云杉和樟子松超过200℃,随着温度的升高,强度降低;毛白杨超过200℃,云杉和樟子松超过210℃强度降低的更快.总之,毛白杨热处理温度不超过200℃,云杉和樟子松热处理不超过210℃.     

种相思树种的解剖特征与木材材性比较分析

本文运用对比分析的方法对4种相思木材的解剖特征、纤维形态等进行了详细的测量、观察与分析,对4种木材的基本密度、气干密度、干缩系数、抗弯强度、抗弯弹性模量、冲击韧性等进行了对比研究.结果表明,厚荚相思的纤维平均长度最大为1 179.6μm,而马占相思的导管平均长度333.1μm为最大.4种相思木材的纤维微观形态可以满足制浆造纸的要求,可以作为纸浆材使用.卷荚相思的气干密度和基本密度值均为最大,分别为721 kg/m^3和617 kg/m^3.马占相思的干缩和湿胀系数基本上都是最小的,所以马占相思的尺寸稳定性最好,而卷英相思的各项力学指标都是最好的,所以卷荚相思的力学性能最好. 关     

3种大径丛生竹竹篾层积材的物理力学性能研究

我国丛生竹资源丰富,但其加工利用的开发远远落后于毛竹。为促进丛生竹的开发利用,以3种常见的大径丛生竹油簕竹、越南巨竹和麻竹为材料,加工成竹篾层积材,并对板材的物理力学性能进行测定。结果表明,3种竹篾层积材的含水率在7.02%～7.96%之间,符合《竹篾层积材》规定的标准6%～8%;最小静曲强度为118.40,基本达到标准规定的120;最小冲击韧性为112.86 kJ·m-2,均大于标准规定的110 kJ·m-2,即产品主要物理力学性能基本能达到或超过产品规定的指标,板材的胶合性能优良,各物理力学性能间具有较密切的相关性。因此,在生产实践中,开发和利用这3种大径丛生竹是可行的。     

热处理对纤维化竹单板表面性能和微力学性能的影响

以炭化炉处理的毛竹纤维化单板为原料,系统地研究了不同热处理温度对纤维化竹单板的表面性能和微力学性能影响。结果显示,随着热处理温度的升高,纤维化竹单板的质量损失率增加,表面颜色加深,p H值和缓冲容量降低。热处理后纤维化竹单板的半纤维素降解,导致其综纤维素和α-纤维素质量分数分别降低了20.15%、35.94%,冷、热水抽提物和木质素相对质量分数分别增加了20.15%、27.39%和43.56%。傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果进一步证明了半纤维素发生降解,多糖质量分数降低,木质素相对质量分数增加。微力学性能测试结果显示,热处理后纤维细胞和薄壁细胞的细胞壁弹性模量变化不显著,薄壁细胞的硬度增加了48.84%,使材料的硬度显著增加。