木材水分扩散行为的正交异向性研究开题报告

1. 研究目的与意义

木材的正交异向性是指木材在互相垂直的两个方向上具有不同的性能指标。

木材内的水分扩散行为在横切面，径切面，弦切面上存在一定的差异。

木材的天然缺陷干缩湿胀，易吸水，尺寸稳定性较差，这些缺点很大程度上限制了其应用。

2. 国内外研究现状分析

国外木材扩散理论研究: 木材内部水分在含水率梯度作用下从细胞壁的结合水蒸发成为水蒸气进入细胞腔，通过细胞腔后被细胞壁的另外一侧重新吸收，又以扩散的形式通过细胞壁，直到迁移到木材表面。

1）质量传递模型：pang将木材内部的水分作为一种质量传递来研究，用菲克扩散方程模拟了水分迁移的一维非等温模型，认为木材在常规干燥过程中，整个含水率范围的水分均由扩散控制，自由水、结合水和水蒸气都可以用扩散来描述，并用实验验证了模型的结果。

2）haque水分扩散模型：haque提出固体物质在干燥过程中，一般会分为两部分：一是物体表面水分通过扩散与外界干燥介质进行传递；二是内部的水分通过扩散的形式向表面传递和输送水分。

3. 研究的基本内容与计划

1、实验对象是杨木，考虑不同厚度的杨木切片水分扩散性不同，选择适当厚度切片进行水分扩散实验。

2、采用dvs动态水分吸附分析仪器准确测量水分的扩散情况。

3、考虑到木材的各向异性，所以杨木的各个方向的水分扩散性可能存在差异，同时杨木的心边材的水分扩散也不同，所以设计分别在树干同一高度的心材区、边材区及心边材交界区分别取样，对比同一区域杨木三切面水分扩散差异以及不同区域杨木同一面水分扩散差异。

4. 研究创新点

采用DVS仪器精确测试杨木中的水分扩散情况，比之前采用的仪器更为先进，得到的结果更为准确。

创新地使用了特制小容器，不是简单地重复之前的研究课题。