非均匀结构热处理材材性研究开题报告

1. 研究目的与意义

为了探究非均匀结构的木材材性，本次研究将着重探索非均匀结构热处理材的物理力学以及化学性能的影响。

所谓的非均匀结构材是指通过接触式热压机对试材进行表面处理，上下压板温度设定在200℃，压力0mpa。

控制试材表层温度达到160℃以上发生化学改性，而试材内部温度在150℃以内不发生改性，制备的具有非均匀结构的新型热改性木材。

2. 国内外研究现状分析

木材作为一种生物质多孔性材料具有干缩湿胀的特性，由此带来的变形和开裂是木材的主要使用缺陷[1]。

若将木材置于160~250℃的无氧环境中，进行一定时间的加热处理，使木塑产生交联反应，木材中的半纤维素降解，木材细胞壁中的羟基减少，因而木材的吸湿性能下降，尺寸稳定性以及耐腐性能得到改善[2~4]。

通过热处理，木材热处理后木素的比重有所增加，明显降低了试件的平衡含水率，增加了结晶度，而结晶区高度有序的结构有利于提高木材的刚性，这是使热处理材 moe 值增加内在因素，因为木素是结壳物质，赋予木材硬度和刚性，而水分可以起到增加木材韧性作用，含水率的降低会提高木材的刚性。

3. 研究的基本内容与计划

2.1试验材料本次试验选取平均含水率为13.2%，尺寸约为1300mm95mm25mm的花旗松（pseudotsuga menziesii）板材8块。

把每块板材截为等长的3段，2段用于热处理，1段不作热处理，留作对照材，测定三组性能。

将每一段试材编号，用来区分处理过后的不同性能。

4. 研究创新点

均匀结构的热处理材多用于非结构性的材料。

现有的研究大多是基于均匀结构的热处理材的材性研究，均匀结构的热处理材经过高温炭化，使耐腐性，耐候性，尺寸稳定性等性能得到提高，然而静曲强度（MOR）却下降了；非均匀结构的热处理材仅仅使表层碳化，保证了材料的耐腐，耐候性等优点，内层不发生改性，这样就保证了原先木材的力学性能，可用作结构材。