近年來,高效性、環(huán)保性和多功能性的木材改良技術(shù)越來越受到青睞。無機納米材料在力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)以及化學(xué)性質(zhì)等方面存在著諸多的奇異特性。將各種無機納米材料與木材復(fù)合,制備多功能性的木基無機納米復(fù)合材料,對木材功能性改良、拓展木材應(yīng)用領(lǐng)域和提高附加值等都具有重要的研究價值和實際意義。然而,傳統(tǒng)化學(xué)方法會造成木材成分降解、體積收縮及其它雜質(zhì)混入,對木材的天然性破壞較大;還存在著制備工藝復(fù)雜、污染環(huán)境、不安全、危害人體健康等一系列問題。針對上述傳統(tǒng)化學(xué)方法存在問題,本論文以31年樹齡的樟子松木材單板為基材,采用封閉劑和超聲波等處理木材單板,利用磁控濺射法在木材單板表面生長Cu薄膜和ZnO薄膜,實現(xiàn)納米Cu/ZnO鍍層木基復(fù)合材料的制備;并利用納米壓痕儀、方塊電阻測試儀、接觸角測量儀、分光測色儀、X射線衍射儀（XRD）、掃描電鏡（SEM）和X射線能譜儀等對納米Cu/ZnO鍍層木基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、導(dǎo)電性能、潤濕性能、抗老化性能、表面形貌和表面元素等進行表征。探討不同濺射時間對木材單板金屬化結(jié)構(gòu)和物理性能漸變過程的影響;研究磁控濺射基底溫度和超聲波處理木材對鍍銅木材單板物理性能的... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１纖維素的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)??ｉ．?１－１?Ｃｒｓａｎｅ?ａｎａｍｏｒｈｏｕｓ?ｒｅｏｎｓ?ｏｃｅｕｌｏｓｅ??

密外界的水分子（包括其它物質(zhì)分子）通常很難進入排列緊密的結(jié)晶區(qū)；而不平行、排??列不整齊的區(qū)域稱為無定形區(qū)，也叫非結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)沒有特別明顯的界??限。如圖１－１所示纖維素的分子鏈的長度可達到５０００ｎｍ，可以穿過幾個結(jié)晶區(qū)和非結(jié)??晶區(qū)。由無定性物構(gòu)成了半纖維素（高分子聚合物），它具有支鏈結(jié)構(gòu)，聚合度較低，??能夠形成容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)非結(jié)晶區(qū)。木質(zhì)素也屬于無定型物質(zhì)，它是由苯基丙烷基本??結(jié)構(gòu)所組成的，屬于芳香族的高分子化合物，其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造紙、制漿等??工藝與木質(zhì)素的軟化塑化、溶解和分離等性質(zhì)密切相關(guān)。總之，構(gòu)成木材（細胞壁和胞??間層）的三大高分子化合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)基團等決定木材的物理、化學(xué)等性質(zhì)，對木材??的加工工藝和利用都有著重要影響。??圖１－１纖維素的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ａｎｄ?ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?ｒｅｇｉｏｎｓ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??１．２．３木材的多孔性結(jié)構(gòu)及改性機理??木材是一種具有多孔隙結(jié)構(gòu)的天然材料，構(gòu)成木材主要成分的三大高分子材料之間??是相互交錯相連的，形成了具有多孔通道的骨架結(jié)構(gòu)［２４］。木材的微觀結(jié)構(gòu)如圖１－２所??示

大密度和較高強度的材料。木材壓密化處理其彈性模量、硬度等力學(xué)性能增強，變形較??小，具有較好的耐磨性、耐久性，改善了木材原有的物理性能，賦予了木材的更多的使??用價值。如圖１－３所示為壓密化處理木材，胡良兵團隊利用壓密化、碳化等處理方法使??天然木材完全致密化，形成高度排列的納米纖維，制成了比鋼還硬的超級木材，而且這??種超級木材的質(zhì)量要比鋼小很多，得到同行專家廣泛認可，并認為該超級木材會有廣闊??應(yīng)用前景［３５］。利用熱處理會使木材的羥基數(shù)量減少，從而提高了木材的疏水、耐腐、尺??寸穩(wěn)定等性能。但是壓密化法處理木材的外力撤銷后會有回彈現(xiàn)象產(chǎn)生，木材細胞壁原??有組分會因高溫產(chǎn)生結(jié)構(gòu)重組和降解，可見，壓密化法處理木材技術(shù)還存在一定問題。??另外，熱處理要考慮加熱介質(zhì)和木材樹種的因素，還應(yīng)根據(jù)木材用途來調(diào)整加工工藝。??目前木材熱處理技術(shù)已經(jīng)在地板、建筑、裝飾材料、家具、船業(yè)、桑拿房得到了廣泛應(yīng)??用，也有較好的應(yīng)用前景，但熱處理方法會木材變色和脆性問題還需要進一步的研究和??解決。??－４?－??

【參考文獻】：
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本文編號：2903972