热解条件对橡木组成结构与纳米压痕测试结果的影响

编号 zgly0001546673

文献类型 期刊论文

文献题名 热解条件对橡木组成结构与纳米压痕测试结果的影响

作者 徐德良  丁涛  李延军  刘翔  贾翀  张洋  王思群 

作者单位 南京林业大学材料科学与工程学院  美国田纳西大学再生碳中心 

母体文献 林业工程学报 

年卷期 2017年03期

年份 2017 

分类号 S781 

关键词 木材热解  化学组成  纤丝结构  微观力学 

文摘内容 以阔叶材橡木为对象,研究热解过程中木材组成结构与微观力学性能的转变特征。分别使用傅里叶红外光谱技术(FTIR)、X射线衍射技术(XRD)和纳米压痕技术(NI)分析热解过程中木材化学组成成分、微纤丝结构和细胞壁微观力学性能的转变。研究结果表明,热解温度达到325℃时木材化学组成与微纤丝结构都发生了显著转变,木材化学成分中的纤维素和半纤维素已基本裂解完毕,木质素结构仍有存在,且已有碳素材料特征峰出现;对应XRD图谱分析,由于纤维素的热解,325℃时细胞壁微纤丝构造引起的衍射峰已经消失。NI研究发现热解温度达到300℃时,橡木纤维细胞壁微观力学性能变化显著,弹性模量从未热解处理的(16.6±1.39)GPa下降至(5.78±0.30)GPa。细胞壁硬度与未热解处理木材的(0.46±0.045)GPa相比,当热解温度为250℃和300℃时,硬度值略有上升,分别为(0.54±0.049)和(0.52±0.024)GPa;同时发现300℃热解后木材细胞壁弹性模量和硬度数值的分散度变小,认为是因细胞壁组成与结构变得均一化所造成。