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文檔簡介
1、本文以速生材杉木為試驗(yàn)材料,系統(tǒng)的研究了熱處理工藝參數(shù)對其材性的影響,制定出針對不同用途的熱處理工藝。 在相關(guān)文獻(xiàn)和前期預(yù)備性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用水蒸氣作為保護(hù)氣體,采用九種工藝條件進(jìn)行熱處理,研究了各主要工藝參數(shù)對杉木木材各項(xiàng)性能的影響,測定了熱處理材的相關(guān)性能,并與素材的相關(guān)性能進(jìn)行對比分析,研究結(jié)果表明: (1)木材的各項(xiàng)力學(xué)性能下降幅度分別為:隨著溫度的上升,彈性模量變化幅度不大;抗彎強(qiáng)度下降了8.7-41.3%;
2、160℃時(shí)的沖擊韌性上升了40,79%,當(dāng)溫度為220℃時(shí),下降了38.15%;順紋抗壓強(qiáng)度下降比例為10.39-22.8%。熱處理后木材力學(xué)性質(zhì)的總體變化趨勢是隨著溫度的升高,強(qiáng)度隨之下降。 (2)當(dāng)熱處理溫度由160℃上升到220℃,熱處理材的密度有所降低,但是降低幅度不大;顏色由原來的淺黃白色向棕褐色轉(zhuǎn)變,明度值下降,色差增加;處理材的尺寸穩(wěn)定性得到顯著改善,氣干徑向干縮率下降了28.42-70.18%,氣干弦向干縮率下降
3、了29.35-68.39%:全干徑向干縮性的下降率為17.54-57.77%,全干弦向干縮性的下降率為19.81-48.27%;氣干徑向濕漲率下降了7.25-48.4%,氣干弦向濕漲率下降了6.83-49.3%:吸水徑向濕漲性的下降率為30.85-56.58%,吸水弦向濕漲性的下降率為22.08-55.81%。 (3)熱處理溫度,處理時(shí)間,升溫速度都對處理材的性能有不同程度的影響。其中,熱處理溫度對處理材的性能影響最大,同時(shí)處理
4、時(shí)間也有一定的影響,相對而言,升溫速度的影響最?。粚τ谖锢硇再|(zhì)來說,杉木速生材的最佳加工工藝條件是:熱處理溫度220℃,熱處理時(shí)間2小時(shí),升溫速度15℃/h。考慮力學(xué)性質(zhì)的損失情況,熱處理材的最佳工藝條件為:熱處理溫度190℃,熱處理時(shí)間2小時(shí),升溫速度15℃/h。 (4)本研究發(fā)現(xiàn),熱處理可以有效的抵御木材腐朽,未經(jīng)過熱處理的試件經(jīng)過褐腐菌的耐腐性實(shí)驗(yàn)后重量損失率在40.33%,當(dāng)溫度為160℃時(shí),試塊的失重率為33.26%,
5、為稍耐腐等級,當(dāng)溫度達(dá)到190℃時(shí),試塊的失重率為24.18%,基本已處于耐腐等級,當(dāng)溫度上升至220℃后,木材的重量損失率為0,熱處理材的耐腐性能得到較好的改善。 杉木速生材經(jīng)過熱處理后,其尺寸穩(wěn)定性和耐腐性能都得到很大的提高;力學(xué)性能有不同程度的下降,但基本可滿足裝飾用材的需要;另外,本文還對熱處理材性能改善的機(jī)理進(jìn)行了初步探討,通過研究熱處理材的傅立葉變換紅外光譜圖的分析,定性分析了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化情況,為今后深入研究提供
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