本文關(guān)鍵詞：γ射線輻射對木材振動特性影響及機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：輻射交聯(lián)和輻射降解是高分子材料改性的重要方法,為木材聲學(xué)振動功能性改良提供了新的方法和思路。試驗證明,經(jīng)過γ射線處理后的木材聲振動性能有所改善。本文以魚鱗云杉(Picea jezoensis),泡桐(Paulownia)為研究對象,在研究木材化學(xué)組分含量與木材聲學(xué)參數(shù)之間關(guān)系的基礎(chǔ)上,采用輻照劑量為OkGy、 5kGy、10kGy、30kGy、50kGy、100kGy、200kGy及300kGy的γγ射線分別對板材、木粉、綜纖維素、及木質(zhì)素進行輻照處理,通過分析不同輻照劑量對木材化學(xué)性質(zhì)、自由基濃度、微觀構(gòu)造、物理力學(xué)、聲學(xué)振動參數(shù)等的影響規(guī)律,初步揭示γγ射線輻照對木材各項性質(zhì)的影響機理。研究結(jié)果表明：(1)兩種樹種的綜纖維素含量均隨輻照劑量的增加呈遞減的趨勢,木質(zhì)素的相對含量隨輻照劑量的增加呈現(xiàn)遞增的趨勢；魚鱗云杉的抽提物含量隨著輻照劑量的增加呈現(xiàn)遞增的趨勢,而泡桐樹種抽提物含量與輻照劑量無明顯的關(guān)系；木材三大組分中木質(zhì)素的抗輻射能力最強,其次是纖維素,而半纖維素的抗輻射能力最差。(2)參照國家標準GB/T2677.2-2011測定了木材化學(xué)組分含量,通過一元或二元線性回歸模型分析了各組分含量與木材聲學(xué)振動參數(shù)之間的關(guān)系,結(jié)果表明：當綜纖維素含量在66-68%時,木材的聲學(xué)振動性能最佳；木質(zhì)素含量與木材聲學(xué)振動的相關(guān)性因樹種而異,木質(zhì)素含量對木材振動性能的影響還需進一步研究；苯醇抽提物含量與聲學(xué)性能的相關(guān)性比1%NaOH抽提物含量與聲學(xué)性能之間的相關(guān)性要顯著,苯醇抽提物含量越少越有利于提高木材的聲學(xué)性能。(3)綜合分析了γ射線輻照處理對木材聲振動參數(shù)的影響得出,魚鱗云杉輻照劑量在30-100kGy、泡桐輻照劑量在10-50kGy時各項聲學(xué)參數(shù)顯著提高。對于魚鱗云杉,當輻照劑量為50kGy時動彈性模量值從7.9GPa增加到9.1GPa,比動彈性模量值增加15%,在輻照劑量為30kGy時損耗角正切值從1.63降低到1.37；泡桐當輻照劑量為10kGy時動彈性模量值與未處理前相比增加5%,輻照劑量為30kGy時聲輻射品質(zhì)常數(shù)從13.97 m3·Pa-1·s-3提高到15.89 m3·Pa-1·s-3,比動彈性模量值增加23%。(4)應(yīng)用紅外光譜分析了木粉、綜纖維素、木質(zhì)素經(jīng)輻照后的分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)鍵的變化,結(jié)果表明木粉分子結(jié)構(gòu)變化最小,輻射主要引起分子中羥基減少及C=O伸縮振動；通過電子自旋共振儀(ESR)測定不同輻照劑量條件下自由基濃度的變化,結(jié)果表明輻射未改變g值,自由基濃度隨輻照劑量的增加而增加且自由基濃度的變化主要來自于木材組分中的木質(zhì)素。(5)采用掃描電子顯微鏡(SEM)分析了輻照處理對木材微觀結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明：與未經(jīng)輻照處理的試件相比,經(jīng)輻照處理后木材細胞壁表面出現(xiàn)細小微粒,斷裂面平滑,說明經(jīng)輻照處理的木材韌性降低,而脆性增加；隨著輻照劑量的增加,結(jié)晶度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,輻照劑量為50kGy時結(jié)晶度最大；輻照劑量為100kGy,時木材吸濕穩(wěn)定性最好,主要與羥基的降解交聯(lián)有關(guān)。(6)采用動態(tài)熱機械分析儀(DMA)分別測定了試樣的存儲模量和損耗模量,結(jié)果表明：當輻照劑量為100kGy時,存儲模量降低的幅度最小,其說明輻照劑量小于100kGy時是以輻射交聯(lián)為主；當輻照劑量為300kGy時,損耗模量曲線α峰值及β峰值均呈現(xiàn)遞減的趨勢,說明是以輻射降解為主,分子鏈之間的作用力減小。
【關(guān)鍵詞】：γ射線 木材聲學(xué)振動性能 化學(xué)性質(zhì) 輻照處理 機理
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S781
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景10-12
• 1.2.1 輻射源的選擇11
• 1.2.2 輻射加工的基本原理11-12
• 1.3 輻射技術(shù)的應(yīng)用與特點12-18
• 1.3.1 輻射技術(shù)在生物質(zhì)材料中的研究與應(yīng)用13-18
• 1.4 目前樂器材改性研究與應(yīng)用18
• 1.5 研究目標及主要研究內(nèi)容18-21
• 1.5.1 研究目標18
• 1.5.2 研究意義18-19
• 1.5.3 研究內(nèi)容19-20
• 1.5.4 研究技術(shù)路線20-21
• 2 輻照劑量對木材各組分含量的影響21-27
• 2.1 試驗材料及步驟22
• 2.2 射線輻照對綜纖維素含量的影響22-23
• 2.3 射線輻照對木質(zhì)素含量的影響23-24
• 2.4 射線輻照對抽提物含量的影響24-25
• 2.5 輻射劑量與各組分含量的綜合分析25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 木材化學(xué)組分含量與聲振動參數(shù)的關(guān)系27-34
• 3.1 試驗材料與方法27-28
• 3.1.1 試驗材料27-28
• 3.1.2 試驗方法28
• 3.2 試驗數(shù)據(jù)與分析28-33
• 3.2.1 綜纖維素對聲學(xué)性能的影響28-30
• 3.2.2 木質(zhì)素對聲學(xué)性能的影響30-32
• 3.2.3 抽提物對聲學(xué)性能的影響32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 輻照劑量對木材振動參數(shù)的影響34-40
• 4.1 試驗材料與方法34
• 4.1.1 試驗材料34
• 4.1.2 試驗方法34
• 4.2 輻射劑量對各振動參數(shù)的影響34-39
• 4.2.1 輻照劑量與動彈性模量之間的關(guān)系35-37
• 4.2.2 輻照劑量與聲輻射品質(zhì)常數(shù)的關(guān)系37-38
• 4.2.3 輻射劑量與對數(shù)衰減率、動力損耗角正切的關(guān)系38-39
• 4.3 本章小結(jié)39-40
• 5 輻射對木材化學(xué)性質(zhì)的影響40-48
• 5.1 γ射線對木材分子結(jié)構(gòu)的影響40-43
• 5.1.1 紅外光譜及材料40
• 5.1.2 試驗數(shù)據(jù)與分析40-43
• 5.2 ESR自由基濃度檢測43-47
• 5.2.1 試驗材料與設(shè)備44
• 5.2.2 試驗參數(shù)及計算44-45
• 5.2.3 試驗數(shù)據(jù)與分析45-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 6 輻射對木材物理性質(zhì)的影響48-60
• 6.1 γ射線對木材微觀構(gòu)造的影響48-50
• 6.1.1 試樣的制備48
• 6.1.2 試驗結(jié)果與分析48-50
• 6.2 結(jié)晶度變化對木材聲學(xué)性能的影響50-53
• 6.2.1 試驗材料與儀器51
• 6.2.2 結(jié)晶度的計算51
• 6.2.3 試驗結(jié)果與分析51-53
• 6.3 吸濕性能測試53-54
• 6.3.1 試驗材料與方法53
• 6.3.2 試驗數(shù)據(jù)與分析53-54
• 6.4 DMA測試54-59
• 6.4.1 試驗材料與儀器55
• 6.4.2 試驗方法55
• 6.4.3 結(jié)果與分析55-59
• 6.5 本章小結(jié)59-60
• 7 結(jié)論60-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-67
• 致謝67-68

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：γ射線輻射對木材振動特性影響及機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335578