本書是國家自然科學(xué)基金和林科院科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目的研究成果。本書針對木材的多維弱相結(jié)構(gòu)和外部條件作用下的木材多維結(jié)構(gòu)失效機制，開展木材多維弱相結(jié)構(gòu)解譯、外部條件作用下的木材失效機制、多維結(jié)構(gòu)調(diào)控提升木材性能的作用機制研究；精確定位木材弱相結(jié)構(gòu)，建立人工林木材弱相結(jié)構(gòu)模型；考察在物理、生化及協(xié)同條件作用下，人工林木材弱相組織結(jié)構(gòu)的變化與響應(yīng)規(guī)律，探明人工林木材弱相結(jié)構(gòu)破壞模式和失效機制，形成人工林木材的多維弱相結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新理論，為實現(xiàn)我國木材高質(zhì)高效利用和為緩解優(yōu)質(zhì)木材供需矛盾提供理論支撐。
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領(lǐng)導(dǎo)的"木質(zhì)功能復(fù)合材料制備加工的增值技術(shù)"學(xué)科組獲中國林科院首批國際合作創(chuàng)新團隊。獲國家科技進步二等獎 1 項、梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎、二等獎各 1 項。
目錄
前言
第一章 木材多維結(jié)構(gòu)解譯 1
第一節(jié) 木材生長輪結(jié)構(gòu)解譯 2
一、生長輪的基本概念 2
二、生長輪的結(jié)構(gòu)特征與解譯方法 6
第二節(jié) 木材細胞壁結(jié)構(gòu)解譯 12
一、木材細胞壁壁層結(jié)構(gòu)解譯 13
二、木材細胞壁壁層化學(xué)組分研究 15
三、木材細胞壁壁層力學(xué)性能解譯 20
第三節(jié) 木材高分子結(jié)構(gòu)解譯 25
一、木材超微構(gòu)造解譯 25
二、木材分子間的相互作用 28
主要參考文獻 34
第二章 拉伸和彎曲載荷作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)及其失效機制 38
第一節(jié) 順紋拉伸和彎曲載荷作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 38
一、順紋拉伸載荷作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 39
二、彎曲載荷作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 45
第二節(jié) 木材弱相結(jié)構(gòu)的失效破壞影響機制 53
一、交叉場結(jié)構(gòu)對失效破壞的影響 54
二、早晚材差異對失效破壞的影響 55
三、壁層結(jié)構(gòu)差異對弱相結(jié)構(gòu)及其失效破壞的影響 58
主要參考文獻 60
第三章 橫紋壓縮載荷作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)及其失效機制 62
第一節(jié) 橫紋壓縮載荷作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 65
一、橫紋壓縮載荷下木材的宏觀受力特征 65
二、橫紋壓縮載荷下木材的微觀結(jié)構(gòu)變化 70
第二節(jié) 橫紋壓縮載荷作用下木材弱相結(jié)構(gòu)的失效機制 76
一、木材橫紋受壓屈服機制分析 76
二、木材橫紋受壓大變形機制分析 80
主要參考文獻 83
第四章 水分作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)及其失效機制 85
第一節(jié) 水分作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 85
一、水分作用下的木材組織尺度弱相結(jié)構(gòu) 87
二、水分作用下的木材細胞尺度弱相結(jié)構(gòu) 88
第二節(jié) 水分作用下木材弱相結(jié)構(gòu)的失效機制 90
一、水分作用下木材的多尺度干縮變形機制 91
二、水分作用下木材的差異干縮形成機制 104
三、水分作用下木材的開裂失效機制 108
主要參考文獻 112
第五章 濕熱作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)及其失效機制 115
第一節(jié) 濕熱作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 115
一、濕熱作用下木材宏微觀結(jié)構(gòu)變化特征 116
二、濕熱作用下木材化學(xué)組分降解規(guī)律定量表征 121
第二節(jié) 濕熱作用下木材弱相結(jié)構(gòu)的失效機制 123
一、濕熱作用下木材弱相化學(xué)組分官能團損傷規(guī)律 124
二、濕熱作用下木材弱相化學(xué)組分降解規(guī)律定量表征 126
主要參考文獻 134
第六章 微生物作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)失效及增強研究 135
第一節(jié) 微生物作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 135
一、不同腐朽菌作用下木材宏觀結(jié)構(gòu)變化特征 136
二、褐腐菌作用下木材微觀結(jié)構(gòu)變化特征 139
第二節(jié) 微生物作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)失效機制 143
一、褐腐菌作用下木材晶體結(jié)構(gòu)變化 145
二、褐腐菌作用下木材化學(xué)組分變化 147
第三節(jié) 基于微生物作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)增強 152
一、有機-螯合木材防腐劑穩(wěn)定性 153
二、有機-螯合防腐處理材性能及作用機理研究 154
主要參考文獻 162
第七章 光老化作用下的木材弱相結(jié)構(gòu)及其失效機制 164
第一節(jié) 光老化作用下的木材弱相結(jié)構(gòu) 164
一、木材老化處理 165
二、老化木材的形貌變化 165
第二節(jié) 光老化作用下木材弱相結(jié)構(gòu)的失效機制 169
一、木材化學(xué)組分分析 169
二、老化對木材的宏觀性能影響 170
三、老化對木材微觀性能的影響 172
四、老化對木材化學(xué)組成的影響 176
五、老化對木材力學(xué)性能的影響 184
第三節(jié) 基于弱相結(jié)構(gòu)的耐光老化新技術(shù) 185
一、接枝有機紫外吸收劑木材的光老化防護 186
二、硅烷偶聯(lián)二氧化鈦改性木材的光老化防護 192
主要參考文獻 198
第八章 基于木材多維弱相結(jié)構(gòu)的材質(zhì)調(diào)控研究 201
第一節(jié) 細胞壁結(jié)構(gòu)調(diào)控增強技術(shù) 202
一、細胞壁結(jié)構(gòu)調(diào)控增強方法 202
二、細胞壁結(jié)構(gòu)調(diào)控增強機制 206
第二節(jié) 細胞腔結(jié)構(gòu)調(diào)控增強技術(shù) 206
一、滿細胞腔填充增強方法 207
二、滿細胞腔填充增強機制 211
三、細胞壁環(huán)狀增厚增強方法 217
四、細胞壁環(huán)狀增厚增強機制 219
第三節(jié) 壁腔復(fù)合調(diào)控增強技術(shù) 221
一、壁腔復(fù)合調(diào)控增強方法 221
二、壁腔復(fù)合調(diào)控增強機理 223
主要參考文獻 225
第九章 木材纖維定向軟化機制與壁層解離策略 228
第一節(jié) 木材的軟化與纖維壁層解離基礎(chǔ) 228
一、木質(zhì)素的軟化溫度與木材軟化 228
二、纖維的彈性形變與解離 229
三、纖維細胞壁層解離基礎(chǔ) 230
第二節(jié) 木材纖維解離原理與解離化學(xué) 232
一、纖維解離的發(fā)展史 232
二、木材纖維的軟化與機械解離過程 234
三、木材預(yù)處理及解離化學(xué) 236
第三節(jié) 木材纖維細胞壁定向軟化與優(yōu)勢解離策略 247
一、木材纖維解離與節(jié)能磨漿 248
二、木材纖維胞間層的軟化與解離化學(xué) 250
三、木材纖維次生壁層的軟化與解離化學(xué) 252
四、木材纖維的優(yōu)勢解離策略 254
主要參考文獻 257
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