發(fā)布時(shí)間：2023-04-01 07:22

　　木質(zhì)材料具有高度的多樣性與變異性,因此越來(lái)越多的研究關(guān)注于提高木質(zhì)材料的綜合利用率,改善木材的基礎(chǔ)性能,擴(kuò)大木材的應(yīng)用領(lǐng)域。激光對(duì)木質(zhì)材料加工和表面處理的先進(jìn)加工技術(shù),是從激光對(duì)金屬材料加工領(lǐng)域興起并發(fā)展而來(lái)的,相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械加工具有更多的優(yōu)勢(shì)。激光與木質(zhì)材料的相互作用包含復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,其燒蝕過(guò)程為光熱學(xué)、力學(xué)相互疊加的影響。木材激光加工具有加工精度高、減少木材資源浪費(fèi)、可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的加工、無(wú)刀具損耗、通過(guò)精細(xì)的參數(shù)調(diào)控,對(duì)特定木材實(shí)現(xiàn)改變木表物理化學(xué)特性等優(yōu)勢(shì)。本文在國(guó)內(nèi)外激光木材加工相關(guān)研究已有成果的基礎(chǔ)上,搭建一整套紫外355 nm波長(zhǎng)的納秒激光加工系統(tǒng),對(duì)選定木材(白蠟?zāi)�、橡木、南方松木、紫�?表面進(jìn)行打點(diǎn)、劃線、掃面等加工。通過(guò)調(diào)整激光功率,檢驗(yàn)激光加工系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的同時(shí),探究參數(shù)變量對(duì)木材切割深度、切縫寬度、熱影響區(qū)等木材加工質(zhì)量的具體影響。利用此套激光加工系統(tǒng),結(jié)合SEM、¹H-NMR、ATR-FTIR、有機(jī)元素分析、范式化學(xué)法等表征和檢測(cè)實(shí)驗(yàn),定性和定量地證明紫外納秒激光對(duì)紫檀中木質(zhì)素和纖維素均會(huì)產(chǎn)生燒蝕,且在燒蝕過(guò)程中木質(zhì)素對(duì)于激光...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 激光切割的基本原理
    1.3 激光與木材的相互作用
        1.3.1 木材對(duì)激光的吸收原理
        1.3.2 激光與木材作用的物理過(guò)程
    1.4 木材的主要化學(xué)組成
    1.5 激光加工木材相比于傳統(tǒng)切割方法的優(yōu)勢(shì)
    1.6 脈沖激光加工的優(yōu)勢(shì)
    1.7 國(guó)內(nèi)外激光加工木材技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
        1.7.1 激光加工木材影響參數(shù)研究進(jìn)展
        1.7.2 激光加工木材模擬仿真研究進(jìn)展
        1.7.3 激光加工木材效果研究進(jìn)展
        1.7.4 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.7.5 木材表面激光熱處理技術(shù)研究進(jìn)展
    1.8 研究目的、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.8.1 研究目的
        1.8.2 研究?jī)?nèi)容
        1.8.3 技術(shù)路線
2 紫外納秒脈沖激光加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 激光加工系統(tǒng)工作原理及組成
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.3 固體ND:YVO4激光器選型及工作原理
        2.3.1 激光器選型依據(jù)
        2.3.2 固體激光器工作原理
    2.4 上平臺(tái)外光路設(shè)計(jì)
    2.5 切割頭設(shè)計(jì)及位移平臺(tái)選型
        2.5.1 切割頭設(shè)計(jì)
        2.5.2 位移平臺(tái)選型
    2.6 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)及軟件控制
    2.7 激光器功率測(cè)試
    2.8 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及化學(xué)試劑
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    3.2 加工樣品形貌表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)材料
    3.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4 木材激光加工系統(tǒng)性能檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)及分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.1 加工方式變量實(shí)驗(yàn)
        4.1.2 木材樹(shù)種變量實(shí)驗(yàn)
        4.1.3 激光功率變量實(shí)驗(yàn)
    4.2 加工樣品表面形貌觀測(cè)與分析
        4.2.1 加工方式變量實(shí)驗(yàn)樣品白光干涉觀測(cè)與分析
        4.2.2 木材樹(shù)種變量實(shí)驗(yàn)樣品掃描電鏡觀測(cè)與分析
        4.2.3 激光功率變量實(shí)驗(yàn)樣品掃描電鏡觀測(cè)與分析
    4.3 本章小結(jié)
5 激光對(duì)紫檀原材中的木質(zhì)素去除特性研究
    5.1 木質(zhì)素的構(gòu)成與分離
    5.2 樣品制備
    5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析
        5.3.1 核磁共振氫譜(液體)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.3.2 紅外光譜試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.3.3 有機(jī)元素檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.3.4 SEM表面形貌分析
        5.3.5 植物纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量測(cè)試分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
第一導(dǎo)師簡(jiǎn)介
第二導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝



本文編號(hào)：3776705