熱處理毛竹材細胞壁結構及力學性能研究.pdf

1、本課題以6年生毛竹材中部竹肉部分為研究對象，研究毛竹材細胞壁經過130oC、150oC、170oC和190oC處理2h、4h和6h后的化學組分和結構變化，運用原子力顯微技術和納米壓痕技術利用與原子力顯微鏡（AFM）相連接的納米壓痕儀測試分析熱處理溫度和時間對毛竹材細胞壁納米準靜態(tài)力學的影響，通過延長保載時間分析熱處理毛竹材細胞壁的蠕變性能，運用納米動態(tài)力學測試（Nano-DMA）技術研究不同熱處理工藝下加載頻率對毛竹材細胞壁納米動態(tài)力學

2、特性的影響。得到主要結論如下：
　?。?）當熱處理溫度高于150oC時，隨熱處理溫度升高和時間的延長，毛竹材細胞壁的α纖維素含量與綜纖維素含量呈逐漸降低的趨勢；毛竹材細胞壁的木質素含量隨著熱處理溫度的升高逐漸升高，而熱處理時間對毛竹材細胞壁的木質素含量的影響不顯著。
　?。?）熱處理溫度和時間對毛竹材細胞壁的微纖絲角影響并不明顯。在溫度相對較低時隨熱處理時間的延長逐漸降低，在170oC之后無顯著的變化規(guī)律。毛竹材細胞壁的相對

3、結晶度隨熱處理時間的延長呈逐漸增大的趨勢，隨著熱處理溫度的升高，尤其是在170oC之后熱處理時間較長時有明顯的增加。
　?。?）毛竹材細胞壁的硬度與彈性模量隨熱處理溫度升高逐漸增大，170oC以后趨勢變緩。熱處理時間對毛竹材細胞壁硬度有一定影響，但是并不明顯；在熱處理溫度低于170oC時，毛竹材細胞壁的彈性模量隨熱處理時間延長逐漸增大，在170oC以后熱處理時間的影響則不顯著。
　?。?）熱處理后毛竹材細胞壁的蠕變率相對對照

4、組未處理材的均有降低。在溫度未達到190oC時，熱處理時間對毛竹材細胞壁蠕變率、應變率的影響不顯著，當溫度達到190oC時，毛竹材細胞壁的蠕變率隨著熱處理時間的延長逐漸降低。毛竹材細胞壁的應變率明顯低于對照組未處理的毛竹材，尤其是在保載階段的開始50s以內。
　?。?）熱處理后毛竹材細胞壁的儲能模量相對于未處理材有所升高，而損耗模量相對于未處理材有所降低。熱處理毛竹材的損耗模量隨著測試頻率的升高呈逐漸降低的趨勢，但處理溫度越高效果