零距拉伸技术评价木材管胞纵向抗拉强度

把造纸领域的零距拉伸技术引入木材科学研究领域,用于快速评价人工林杉木管胞纵向抗拉强度。结果表明:零距拉伸试样的最佳厚度是80μm,最适宜的夹持力为70psi;杉木管胞的纵向抗拉强度从髓心到树皮呈增大趋势,但在树高方向(1.3～7.3m)的差异不显著。利用零距拉伸技术具有测量迅速、可操作性强等特点,可以作为快速评价木材纤维纵向力学性能的新方法。

零距拉伸技术及其在木材工业中的应用

零距拉伸是评价微尺度木材纵向力学强度的有效手段之一。本文阐述了零距拉伸的原理和应用,着重介绍了零距拉伸在木材纤维强度评价,物理化学处理对微尺度木材强度的影响,和在古建筑强度评价中的应用前景。

针叶材管胞纵向零距抗拉强度的研究

研究了杉木、马尾松木材管胞零距纵向抗拉强度。结果表明,杉木早材管胞纵向抗拉强度介于310MPa～733MPa,平均499MPa;马尾松早材管胞纵向抗拉强度介于300MPa～590MPa,平均461MPa。两个树种的早材管胞纵向抗拉强度在树高方向(1.3m～7.3m)差异不显著,没有明显的变化规律;含水率对早材管胞纵向抗拉强度的影响不显著,但总体趋势是气干态的强度高于饱水态。

针叶材管胞纵向抗拉强度研究

以杉木、马尾松木材为试验材料,采用零距拉伸技术评价了木材管胞纵向抗拉强度,比较了不同含水率条件下管胞抗拉强度的差异,探讨了水分的影响机制。此外,重点研究了热处理对木材管胞纵向抗拉强度的影响,分析了管胞强度变化与化学成分、纤维素结晶度之间的关系。结果表明,杉木早材管胞纵向抗拉强度平均值为499 MPa,马尾松早材管胞平均值461 MPa;两种木材管胞在饱水态下的抗拉强度比气干态均较低;在160～220℃、1～3 h热处理条件下马尾松木材早材管胞纵向抗拉强度与素材相比有所降低。

长白落叶松早材管胞纵向抗拉强度的研究

采用零距拉伸方法,研究了4株长白落叶松早材管胞的纵向拉伸强度株内变异性及主要影响因素。结果表明,长白落叶松早材管胞纵向拉伸强度均值为373.69 MPa,早材管胞纵向拉伸强度年轮内和株内纵向的变异差异不显著,径向的变异在0.01水平上显著。通过对水分、微纤丝角和密度等因素的研究表明,早材管胞的纵向抗拉强度随着微纤丝角的增大而减小,气干态和饱水态的管胞纵向抗拉强度在0.05水平差异显著,早材管胞纵向抗拉强度与气干密度在0.01水平具有显著的相关性,相关系数为0.861。

木材单根纤维力学性质研究进展

以单纤维力学性能研究的重要性为出发点,综述近年来单纤维力学性能测试的研究进展,针对单纤维拉伸过程中的纤维制备、夹紧、定向、细胞壁横截面面积测量技术、纳米压痕技术以及间接测量的零距拉伸技术进行详细评述,并总结单纤维的纵向弹性模量、抗拉强度以及单纤维的蠕变、断裂、疲劳、扭转特性的研究现状,提出下一步开展单纤维力学研究的建议。

黄藤材单纤维力学性能

将零距拉伸技术和单根纤维拉伸技术应用到藤材研究领域中,初步测试了黄藤材纤维的抗拉强度和弹性模量等力学性能指标。结果表明:通过零距拉伸技术测得的黄藤材纤维的抗拉强度为76.97～200.42 MPa,平均值为157.8 MPa;而通过单根纤维拉伸技术测得的黄藤材纤维的拉伸强度为166.12～880.24 MPa,平均值为540.72 MPa;弹性模量为1.91～11.58 GPa,平均值为4.62 GPa,伸长率为1.22%～17.24%,平均值为8.09%。这两种试验结果产生的差异可能是由于制取的试样不同造成的,但是从微尺度角度来评价藤材的微力学性能是可取的。

木材细胞壁力学试验方法研究进展

对木材细胞壁力学性质研究中零距离拉伸、单根纤维拉伸技术和纳米压痕技术进行概述,分别从滑移与夹持力、试样厚度和试样含水率评述零距拉伸技术,从纤维分离方法、纤维夹紧和定向、单根纤维细胞壁横截面面积测量评述单根纤维拉伸技术,从连续刚度测量法、针尖效应以及原子力显微镜与纳米压痕技术的联用评述纳米压痕技术。通过归纳、总结与展望,提出了该领域的研究重点,以期为木材细胞壁力学研究及其资源的高效利用提供借鉴。

木材细胞壁力学研究进展

基于细胞水平的微观力学研究是探索木材复杂力学行为本质的核心内容。该文系统介绍木材细胞壁力学性能实验表征技术及力学模型的发展,重点说明了我国在这方面取得的进展和成果,在此基础上,明确指出细胞壁力学在现阶段存在的不足,并对其发展方向进行详细阐述,以期丰富和推动我国木材科学理论体系的发展,促进纸浆造纸、纺织材料、复合材料等相关领域的研究进展。