基于三维显微镜成像的墨西哥红酸枝内部纤维分布及结构形态表征

为研究设计出轻质、高强的纤维增强仿木复合材料,借助X射线三维显微镜分析墨西哥红酸枝(MRAB)孔隙结构的形态与分布,测量了孔隙结构的尺寸和面积,并根据孔隙面积计算孔隙率;借助扫描电子显微镜观察木纤维的结构形态,并利用X射线粉末衍射仪测量出微纤丝角来表征木纤维的取向度。研究结果表明:MRAB内部孔隙主要分布在导管、木射线、轴向薄壁组织和微孔等结构中,在横切面上孔隙主要呈线状和类圆形,在径切面上主要呈线状和纺锤状,在弦切面上主要呈类圆形和纺锤状;MRAB内部的孔隙率为31.27%,孔隙率由髓心到树皮逐渐变大,木纤维沿轴向紧密平行排列,微纤丝角为3.27°;可将MRAB微观结构作为仿生依据,通过控制织物种类、树脂、产生孔隙的方法和铺层方向等因素来实现全新高性能仿木纤维增强复合材料的结构设计。