基于介电性质的热处理木材含水率快速无损检测方法的研究开题报告

 2021-08-08 23:51:27

1. 研究目的与意义

本实验就通过对热处理材介电性质的频率谱及介电弛豫现象的研究,分析现有介电式含水率仪测量热处理木材含水率的可靠性,对其测量热处理木材含水率的实验结果,进行误差产生原因的综合分析,并拟合测量值与真实值的关系曲线,从而为设计开发适用于热处理木材的含水率快速、无损检测装置提供技术支持。

2. 国内外研究现状分析

按照所使用的加热介质,热处理改性木材主要有3种方法:气相介质加热法,水热法,油介质加热.【1】常用方法是将木材热处理就是将木材置于180~230℃的高温环境,降低木材组分中的羟基浓度,减小木材的吸湿性,增加木材的尺寸稳定性;同时木材组分发生化学反应,生成游离醋酸,从而增进木材的耐腐性。与化学药剂改性方法相比,热处理生产过程中污染少、处理工艺简单,且使用过程中不存在化学药剂流失的问题,也不会对人体和环境造成伤害,是一种很有前途的木材改性工艺。【2】热处理后的木材性能发生了许多变化。尺寸稳定性、表面硬度、抗微生物性、耐久性等均有了不同程度的提高,平衡含水率几乎降低了一半,颜色加深,机械强度降低,着漆性能降低等。【1】

木材含水率的测定方法主要有:烘干法、电测法和物理方法。物理方法包括微波法、红外线法、射线法和超声波法等。其中最简便、经济的方法是电测法,电测法又分为电导式和电容式两种。前者装置简单经济,使用方便,因此,国内外普遍采用此方式。电导式木材测湿仪发展方向集中在开发测量范围宽的含水率测试仪表,提高仪表可靠性措施,以及开发智能型在线木材测湿仪上。【3】修正基准的研究主要是未经处理的天然材方面。【6】【7】

3. 研究的基本内容与计划

电导式木材测湿仪是根据木材的含水率在纤维饱和点以下时,木材电导(电阻的倒数)的对数与含水率呈线性关系这一特性设计的,通过测定木材的电导来测定木材的含水率。因为木材的导电是一离子迁徙过程,与金属的电子导电相异。这些离子源于木材中的杂质如无机盐(灰分),或源于木材组分的离子基团,离子基团一般存在于无定形区与定形区的界面。这种离子又分为吸着离子和自由离子。只有自由离子能够导电。吸着离子要在取得一定能量以后才能够游离成自由离子,参与导电。【3】

热处理木材化学成分会发生变化【4】,而木材细胞壁中,尤其是无定形区也会变化【5】,这就导致为正常木材修订的测量基准不适合于热处理材,使用中产生误差。而本实验就通过对热处理材介电性质的频率谱及介电弛豫现象的研究,分析现有介电式含水率仪测量热处理木材含水率的可靠性,对其测量热处理木材含水率的实验结果,进行误差产生原因的综合分析,并拟合测量值与真实值的关系曲线,从而为设计开发适用于热处理木材的含水率快速、无损检测装置提供技术支持。

实验方法:

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 研究创新点

为设计开发适用于热处理木材的含水率快速、无损检测装置提供技术支持。此外,本项目的研究还可为下一步从介电弛豫的角度分析研究热处理木材与吸着水之间的相互作用机理、进一步丰富木材高温热处理基础理论研究奠定基础。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版