1. 研究目的与意义
由于国内关于木材热处理的研究报道很多，而国外的技术壁垒很严重，关于木材热处理的条件参数比较难以摸索。
本试验试图借助多水平的平均设计理念与单因素分析法相结合的路径来得出较好的工艺条件。
虽然木材热处理在国外已经商业化，但是热处理的温度较高，在改善木材耐腐性能的同时会劣化其物理力学性质。
2. 国内外研究现状分析
木材高温热处理是指在保护性气体环境或液体介质中，对木材进行短期热解处理(温度160-250℃）的一种环保型木材物理保护技术。高温热处理的机理是:在热处理过程中，木材中的半纤维素发生降解，木材细胞壁中的羟基减少，结晶区和结晶度增加，从而使木材的吸湿性和吸水性降低，尺寸稳定性、生物耐腐性和耐气候性提高。高温热处理木材是一种性能优良、颜色美观且环境友好的木材产品。通常将热处理木材称为深度炭化木，以区别于普通干燥材、表面炭化木或进出口检疫中热处理除虫后的包装用板材。自20世纪90年代后，芬兰、荷兰、法国、德国及口本等国，相继进行了高温热处理木材的研究和开发，根据处理所使用的介质不同，处理工艺主要分为3种。1.气相热处理
1.1蒸汽热处理工艺
芬兰是最早开始蒸汽热处理木材工艺开发和工业利用的国家，并在其境内建立了第一家木材蒸汽热处理。迄今为止，芬兰已有12家工厂在生产热处理木材，生产能力近5-10万m3。目前芬兰的木材热处理主要使用thermowood专利技术生产热处理木材。此工艺处理过程中用水蒸气来防止木材燃烧，空气中氧气含量控制在3%-5%以下，处理温度为150-240℃，处理时间0.5-4h。
3. 研究的基本内容与计划
1、研究内容：
1）热处理工艺试验研究：试验研制出几种不同工艺条件下热处理试材，
2）耐腐性能测试研究：研究不同腐朽菌腐蚀条件下，热处理试材的力学降低程度和不同环境条件对热处理材的力学和物理性能的影响。
2、试验方案
试验材料：杨木板材规格100010025，产地xxx。
试验设备：热处理窑、干燥箱、恒温恒湿箱、电子显微镜、万能力学试验机、电子天平，游标卡尺等。
试验方法：
1）热处理工艺试验：拟定热处理工艺参数和热处理工艺试验。按照三因素三水平的正交试验设计方法（L934）进行热处理。采用热压处理方式按不同的工艺处理试样。
水平因素 | 处理温度/℃ | 处理时间/h | 升温速度℃/h |
1 | 180 | 2 | 10 |
2 | 200 | 3 | 15 |
3 | 220 | 4 | 20 |
2）测试分析试验
耐腐性测试：将木材无缺陷部分锯解成规格尺寸工艺试验开始前,初始含水率与木材重量，并调节试样的含水率，使所有试样含水率在15%以下。将素材和处理材都放入实验容器中（土床试验），培养6、7、8周，观察记录检测木材耐腐性能，比较素材和处理材的耐腐性能。
耐腐菌接种耐腐性能测试：将木材无缺陷部分锯解成规格尺寸（350mm*55mm*27mm(长*宽*厚)），按顺序编号，每组实验不少于3块式样，工艺试验开始前,初始含水率与木材重量，并调节试样的含水率，使所有试样含水率在15%以下。将素材和处理材都接种耐腐菌，后放入实验容器中（土床试验），培养6、7、8周，观察记录检测木材耐腐性能，比较素材和处理材的耐腐性能。
采用试样的重量损失率来评定处理材的腐朽程度。处理材的耐腐性评定方法以试样的失重率为依据,计算每块试样腐朽后重量损失率，以百分数计算表示。重量损失率L(%)按下式计算:
L=(T0-T1)/T0*100%
式中
T0-腐朽前试样绝干重,
T1-腐朽后试样绝干重，
根据耐腐性等级评定标准分为4级，腐朽深度和表面积也作指标参考。见下表
4）测量处理前后木材的质量、吸水性、湿胀性、密度、含水率和抗压强度，尺寸稳定性，比较处理后的木材材性变化。
5）电子显微镜观察木材处理材与未处理材结构的变化，更好的认识热处理木材的防腐机理。
6）对处理工艺进行优化，达到最佳的处理效果。
3分析总结，提出建议。
课题进度安排
⑴2014.12.30-2015.1.15：文献检索，资料收集，开题、方案设计；
⑵2015.3.1-5.10：进行实验；
⑶2015.5.11-5.31：论文撰写及修稿；
⑷2015.6.1-6.5：准备答辩。
4. 研究创新点
随着环境保护意识的不断提高，木材工业正朝着绿色、环保的方向快速发展。将木材热处理应用于木材防腐中在国外虽然已经商业化，但是国内目前尚无具体的研究，本项目将可以填补这一空白。本项目对木材不同部位进行热处理，摸索防腐工艺，这可以更深入的研究木材腐朽机理，从而针对不同木材进行不同的工艺处理。
