砂磨提高胶结强度的机理

为探查和充实无胶胶合理论,本试验采用浸液高度法测定了砂磨和未经砂磨的椴木单板表面润湿性,并借助木质材料表面粗糙度测定仪和电子自旋共振波谱仪探讨了砂磨对木材界面特性的影响及其提高胶结强度的机理。由试验结果表明,椴木单板经砂磨后,其表面润湿性提高;表面粗糙度降低;砂磨时由于机械应力的作用,使木材表面的聚合物分子降解产生机械自由基。这些自由基参与界面胶结反应。总之,砂磨能改善木材的表面润湿性、表面形态和表面化学特性。这些表面性状的变化均有利于提高界面胶结强度。     

木质基材料界面研究进展

介绍了木质基材料的表面和界面，以及木质基材料界面的一些现代研究手段。最后概述了木质基材料界面的研究状况。     

木材无损检测的主要方法

无损检测木材或木质材料的物理力学性质,利用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性。本文中主要介绍了木材无损检测的主要方法。     

木基复合界面化学物理相容性研究进展

从木质单元表面的化学特性与物理特性角度阐述了木质单元对木基复合界面相容性的影响.对木质—塑性聚合物复合材料、木基陶瓷材料与木材—无机纳米复合材料的界面组成及其化学物理相容性进行了简要的综述,对木基复合界面相容性的研究重点进行了总结,对未来发展趋势进行了展望.     

木材流变学研究综述

在恒定及变化的湿度、温度、载荷等条件下,木材以及木质复合材料依赖于时间的行为特性被广泛地研究、总结和概括．在普通蠕变和松弛的基础上,提出了木材及木质复合材料流变学、机械吸附蠕变等概念．分析了木材流变学在国内外的研究现状、发展趋势和应用前景,为木质材料的加工、利用提供理论依据．     

速生杨木材的动态润湿性能

润湿性是木质材料科学的一个重要界面特性,它可以表征胶黏剂与木质材料接触时,在木质材料表面上黏附、渗透及铺展的难易程度和效果。根据木质材料的结构与性能特点,建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用衰减系数K来评价材料的润湿性能。并运用该模型研究了杨木表面脲醛树脂和酚醛树脂2种胶黏剂的动态润湿性能,用脲醛树脂胶研究同一年轮内早材和晚材的润湿性;与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好;与晚材相比,早材的润湿性能较好。     

木质仿生智能响应材料的研究进展

智能响应材料需具备3个基本要素,即感知、驱动和控制,在全球新材料研究领域中,仿生智能响应材料是目前世界各国技术战略发展中的竞争热点。木材是一种天然且可再生的生物质材料,具有良好的结构和功能特性。作为人类使用最早的材料,木材具有轻质、美观、生物调节等优良特性,是绿色环境人体健康的贡献者。木材的纤维素、半纤维素和木质素构成了木材精妙的微结构同时提供了许多官能团,为木材仿生智能材料的合成奠定了优良的基础。本文简要介绍了木质仿生智能响应材料的研究进展,综述了pH值、气体、光、机械力、湿度、温度和双重/多重刺激响应木质材料的制备、性能与潜在应用;重点介绍并总结了以木质材料为基材的仿生智能响应材料的发展现状。     

木质材料的表面劣化与木材保护的研究

本试验以枫桦(Betula costata Trautv)、紫椴(Tilia amurensis Rupr)木材单板和凸版纸、新闻纸、条纹牛皮纸、书写纸、胶版纸和朴克原纸为试材,借助于电子自旋共振波谱仪和扫描电子显微镜观测和分析了经室内、外暴露和人造紫外光辐射期间各种木质材料表面化学和表面性状的变化;提出了抑制木材表面劣化,保护木材的处理方法。研究结果表明,采用电子自旋共振波谱仪和扫描电子显微镜可以监测木质材料的劣化过程。采用化学药剂处理和油漆涂饰处理均可抑制紫外光对木材表面的光化降解,其中用浓度为5％的三氧化铬溶液或三氯化铁溶液处理木材其保护作用显著,能够改善木材的耐候性能。     

浅谈材料表面研究中XPS测试原理的应用

本文通过对XPS测试的原理与特点进行阐述,进一步探讨了材料表面研究中XPS测试原理的相关应用。它通过对光电子谱峰的形状、位置及强度来对材料表面的元素含量及价态进行分析。同时,在超薄样品表面检测中角分辨XPS还能对其化学状态实施检测,并利用成像XPS对样品表面的价态分布及元素进行显示,然后采取微区分析。此外,还可以通过氩离子刻蚀来实现深度剖析,能够对样品的化学状态与深度变化之间的关系进行研究。     

木质碳纤维材料的活化与功能化

为探讨用木质生物质替代石油等化石资源，制备新型功能化活性碳纤维材料，系统归纳了木质碳纤维在以下几方面的研究现状与发展趋势:1）以木质生物质为原料，通过固化、炭化，物理、化学活化处理，制备活性木材液化物碳纤维；2）通过孔隙调整、表面改性和离子化处理，对活性木材液化物碳纤维进行功能化处理；3）活性、功能化处理对木质碳纤维的晶体结构、表面含氧基团结构、孔隙结构和表面形态结构、物理性能和吸附性能、环保和抗菌功能的影响。并在此基础上，提出了今后一段时期内木质碳纤维的活化、功能化研究存在的科学问题与思考。      

Bonding Performance of Wood Treatment by Oxygen and Nitrogen Cold Plasma

采用 N2、O2两种等离子体气体分别处理木材,处理功率为300 W,处理时间为5 min,将处理后的木材采用 MUF胶粘合起来,测试了胶合强度,对冷等离子体处理前后的木材表面接触角、表面能能进行分析;并采用 x-射线光电子能谱对处理前后木材表面的化学成分进行了分析。实验结果表明：经 N2、O2冷等离子体处理后的木材表面的接触角明显减小,表面自由能明显增大;经冷等离子体处理后的胶合板的平均干状胶合强度和湿状强度均有明显（50％以上）增大;XPS的分析结果表明,经 N2冷等离子体处理后,木材表面的氧/碳原子浓度比增加,产生了大量含氧官能团或过氧化物,同时引入了 N元素,推测有-NH2生成。     

竹木复合材料胶合界面的研究进展

胶合界面性能好坏直接关系到木质或竹质复合材料的整体宏观性能，关系到材料的使用安全和使用寿命。从竹木单元表面润湿性能、竹木单元表面化学成分分析、竹木胶合界面结构表征、竹木胶合界面力学特性表征以及竹木胶合性能改善方法等方面对木质复合材料、竹质复合材料和竹木复合材料的相关研究进行了简要总结与回顾。这些研究方法和经验对于改善结构用竹木复合材料胶合性能有重要的借鉴价值。     

木基金属功能复合材料研究进展

为弥补木材固有的缺陷,改变木材物理、力学、化学性质和构造特征,对木材功能改性的研究从未间断过,从最初的木材塑合技术、浸渍技术、乙酰化技术、热处理技术、压缩和弯曲技术、漂白和染色技术等,到现在较为先进的微波处理技术,均极大地推动了木材科学的发展。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,新型木基复合材料也应运而生,如木基金属功能复合材料,其赋予木材新的电磁屏蔽、导热和导电等功能。根据木基金属复合材料的功能特性,可将其分为3类:电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材。电磁屏蔽木材主要用于有射线辐射空间的地板、棚板、壁板等,其制备方法主要有化学镀金属和胶合金属两种,化学镀金属是通过化学的方法使木材表面金属化,胶合金属是通过胶黏剂将金属材料与木材相结合,这两种方法均能提高木材的电磁屏蔽效能,可以减少电磁辐射对人体的伤害。金属化木材是将低熔点合金以熔融状态浸透到木材细胞中并冷却固化后形成的复合材料,熔融状态的金属以木材导管为载体,使复合材料的压缩强度、硬度、导热性、导电性、耐磨性、冲击韧性等大幅度提高,可作导热木材用于地热采暖领域。浸透型磁性木材是在一定的压力下使磁流体浸透到木材内,从而制得带有磁性的木材,可用在磁记录、记忆、电磁转换、屏蔽、防护、医疗和生物技术、分离纯化等诸多领域。目前,木基金属功能复合材料的研究主要集中在木材表面化学镀上,此种制备方法金属只能覆盖在木材表面,而不能浸透到木材内部。金属化木材可以使金属浸透到木材中,但现有研究所用的基材没有经过处理,金属的渗透性不高,如何改善基材,最大限度发挥金属化木材的优异性能,进一步推动木基金属功能复合材料的应用范围,将是下一步研究的重点。本文对3种不同功能复合材料（电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材）的研究现状进行概述,同时提出木基金属功能复合材料现有研究中的不足,并展望金属化木材在更多领域的应用和发展前景。      

非均匀结构花旗松热处理材的制备及性能评价

以花旗松为试材,采用平板加热工艺在温度为180、220℃条件下进行热处理,使试材表层温度达到160℃而芯层温度控制在150℃内,制备一种具有非均匀结构的新型热改性材,并探讨热处理材表芯层吸湿性能及化学组分差异。结果表明:平板加热法可以在木材断面形成层次分明的非均匀结构,试材含水率水平是影响表芯层差异的主要因子,初含水率3.8%木材表芯层温差显著小于初含水率为15.0%试材;动态水蒸气吸附试验表明,处理材表层吸湿性低于芯层,且在高湿条件下两者差异更加显著,试材表面形成了一层低吸湿性外壳;红外光谱分析及X射线光电子能谱分析表明,热处理后表层半纤维素发生降解,木质素质量分数增加,是试材表层吸湿性降低及断面层次结构形成的内在原因。     

趋磁性木材的制备与多功能化修饰

受生物体磁场感应特征的启发而被开发利用的趋磁性木材是一种新型的功能性材料,当前对它的研究仍在起步阶段。文中系统地探讨了水热工艺参数,如反应的温度、时间和反应物的浓度对趋磁性木材结构和性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和磁学测量系统对趋磁性木材的表面形貌、晶体类型和磁性能进行了分析。结果发现,高的反应温度有利于在木材表面生成粒径更大的磁性粒子,从而得到具有更高饱和磁化强度的磁性木材。反应时间对趋磁性木材形成初期的形貌和磁性有重要影响,但当反应时间达到8 h时,木材上磁性粒子数量达到饱和状态。反应物浓度对生长在木材表面磁性粒子的纯度具有很重要的影响,合适的反应物浓度能够确保得到高纯度的磁性粒子。此外,在优化工艺的基础上对趋磁性木材进行疏水改性,可以得到同时具有抗紫外老化性能、超疏水性和磁性的多功能性木材,拓展了趋磁性木材的应用领域。     

TiO2/PDMS增强表面热改性木材耐老化性的协同效应

目的表面热改性木材是一种常见的室外用木材,但易受光照和水分的作用发生老化现象,这在一定程度上限制了它的应用。因此,探究一种有效可行的改性方法提高表面热改性木材的耐老化性能十分必要。方法本研究采用二氧化钛(TiO₂)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化,探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果TiO₂或PDMS单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO₂/PDMS复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能,这是TiO₂的紫外屏蔽效应和PDMS的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO₂能够散射、反射和吸收紫外光,防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解,PDMS可减少TiO₂颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。结论TiO₂/PDMS复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用。      

木材的视觉刺激及人体心理生理响应研究进展

木材是与人类生活密不可分的天然生物材料,其优良的美学特性被广泛地应用在家具以及建筑内外装饰领域。木材特有的颜色与纹理等外观特征将引起注目者的视觉刺激,进而引起心理和生理的响应过程。在木材的视觉刺激表征,以及心理生理响应的试验测定与科学评价方面,研究多采用主观的问卷或评价量表来表达,近年来通过运用先进技术监测人体心理和生理指标为量化研究提供了新的视角与方法。本文为了进一步梳理木材视觉刺激引起的心理和生理响应活动,聚焦木材视觉特性研究领域,系统地归纳了国内外木材视觉刺激的表征方法,总结了由木材视觉刺激引起的人体心理和生理响应方面的主要研究内容及进展。在综合分析基础上,凝炼出该研究领域亟待解决的3个科学问题:木材视觉刺激引起人体心理生理响应过程的精准评价,多感官通道交互与协同作用机制,木质居住环境对人体心理生理健康的影响。旨在为木制品视觉设计或木质室内空间舒适感营造提供理论基础,并为今后开展木质环境学,尤其木材视觉特性领域的研究与应用提供技术性参照路径。      

温度对桦木单板表面化学镀Ni—Cu—P三元合金的影响

利用化学镀方法在桦木单板表面沉积Ni—Cu—P三元合金,考查施镀温度对镀后单板表面电阻率和电磁屏蔽效能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察镀后单板的表面形貌,利用EDS和XPS分析镀层成分,利用X射线衍射(XRD)分析镀层的组织结构,采用直拉法测定镀层与木材表面的结合强度。结果表明:当温度从80℃升高到90℃时,镀层平均表面电阻率从0.451Ω/cm2降低至0.301Ω/cm2;继续升高温度,表面电阻率小幅升高;在90℃时,施镀单板的电磁屏蔽效能在9 k Hz~1.5 GHz频段达到55~60 d B。SEM观察发现镀层连续、致密且具有金属光泽;EDS分析可知镀层中存在Ni、Cu和P元素,XPS分析可知镀层组成为Ni、Cu、P,其质量分数分别为79.84%、11.82%和8.34%;XRD分析表明镀层为微晶态结构;镀层与木材表面结合牢固。     

木材形成的分子生物学研究——“多组学”在应力木系统中的应用

为了满足人们对木材的需求和缓解对森林的压力、培育品质与产量兼优的树木品种,以及在分子整体水平上认知木材形成的生物学过程,在阐述分子生物学基础知识和木材形成的生物学过程的基础上,以应力木系统为例,从基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和生物信息学数据处理5个方面,阐述了多组学技术在木材形成的分子生物学研究中的应用。根据目前这一领域的研究存在的不足,提出了该领域未来的研究方向。     

沙生灌木基精细林产化工材料研究进展

沙生灌木为我国西部干旱、半干旱地区储量丰富的生物质资源。归纳总结了近年来我国沙生灌木资源在纳米纤维素材料、活性炭材料、木质资源液化产物以及生物质炭等精细林产化工材料领域的研究现状,并对相关领域的发展趋势进行了展望。