【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲...【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲柳和北京杨各25株(15株腐朽,10株健康)共50株100个截面,采用PICUS Tree Tronic型树木电阻断层成像仪、Arbotom应力波断层成像系统和Resistograph针式阻抗仪检测及木芯质量损失率估测4种方法对断面腐朽程度进行检测和定量表征。以木芯质量损失率计算的样木腐朽程度(E_s)为真值,利用最小二乘法分别建立电阻测定的腐朽程度(E_d)、应力波测定的腐朽程度(E_y)及阻抗仪测定的腐朽程度(E_z)与真值(E_s)之间的线性关系。【结果】电阻断层成像、应力波和阻抗仪3种无损检测方法能在不同腐朽程度上表征活立木木材质量损失率;从整体上来看,电阻检测和应力波检测结果与腐朽程度真值的拟合程度低于阻抗仪检测结果与腐朽程度真值的拟合程度;从不同腐朽阶段来看,在E_s<30%时,E_d和E_s的相关系数最高(R=0.823,P<0.01);在30%≤E_s<50%时,E_y和E_s的相关系数最高(R=0.658,P<0.01);在E_s≥50%时,E_z和E_s的相关系数最高(R=0.914,P<0.01)。【结论】电阻断层成像法对木材早期腐朽的检测比较敏感,而应力波断层成像法则相对在木材腐朽稍严重时更准确,阻抗仪法在腐朽各个阶段的检测结果都较为准确,且在腐朽严重时最准确,但会对木材造成微损伤。3种无损检测方法均能有效检测活立木腐朽,并有各自的特点,在实际腐朽检测中应根据实际检测需要来选择。展开更多
文摘为提高速生材的应用品质,以速生杨木为研究对象,利用交联型木材改性剂对其进行化学改性,对改性前后速生杨木的应力松弛及断面密度进行了测定,采用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶红外光谱分析仪(fourier transform infrared spectroscopy(FTIR))、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和扫描电镜-能谱分析仪(scanning electron microscope with energy dispersive X-Ray analysis(SEM-EDXA))对改性机理进行分析。结果表明,经过化学改性,木材应力松弛随着改性剂用量的增加而降低,木材的相对应力松弛值从95%下降到90%和88%,并且配方F的相对应力松弛值达到了最小值(74%),木材塑性提高,同时平均密度由429.18kg/m3提高到669.93kg/m3。XRD谱图显示改性后纤维素晶体结构并未遭到破坏,木材特征峰在衍射角2θ为17°、23°和37.5°的峰位置并没有改变,但是木材的结晶度显著提高。FTIR谱图显示改性剂中的功能性基团与木材结构发生了化学交联反应。XPS结果表明,改性后的木材氧与碳的原子浓度比增加,说明改性剂与木材发生化学交联反应从而含氧官能团增加。SEM-EDAX显示改性材横切面上的导管及木纤维的微孔结构被木材改性剂填充,并且碳元素和氮元素均匀地分布在木材细胞壁及细胞间隙,甚至细胞腔内。
文摘【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲柳和北京杨各25株(15株腐朽,10株健康)共50株100个截面,采用PICUS Tree Tronic型树木电阻断层成像仪、Arbotom应力波断层成像系统和Resistograph针式阻抗仪检测及木芯质量损失率估测4种方法对断面腐朽程度进行检测和定量表征。以木芯质量损失率计算的样木腐朽程度(E_s)为真值,利用最小二乘法分别建立电阻测定的腐朽程度(E_d)、应力波测定的腐朽程度(E_y)及阻抗仪测定的腐朽程度(E_z)与真值(E_s)之间的线性关系。【结果】电阻断层成像、应力波和阻抗仪3种无损检测方法能在不同腐朽程度上表征活立木木材质量损失率;从整体上来看,电阻检测和应力波检测结果与腐朽程度真值的拟合程度低于阻抗仪检测结果与腐朽程度真值的拟合程度;从不同腐朽阶段来看,在E_s<30%时,E_d和E_s的相关系数最高(R=0.823,P<0.01);在30%≤E_s<50%时,E_y和E_s的相关系数最高(R=0.658,P<0.01);在E_s≥50%时,E_z和E_s的相关系数最高(R=0.914,P<0.01)。【结论】电阻断层成像法对木材早期腐朽的检测比较敏感,而应力波断层成像法则相对在木材腐朽稍严重时更准确,阻抗仪法在腐朽各个阶段的检测结果都较为准确,且在腐朽严重时最准确,但会对木材造成微损伤。3种无损检测方法均能有效检测活立木腐朽,并有各自的特点,在实际腐朽检测中应根据实际检测需要来选择。
