热处理毛竹材细胞壁结构及力学性能研究

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1、分类号心胤—密级Ｕ．Ｃ．４胃硕±学位论文热处理毛竹材细胞壁结构及力学性能研究作者姓名：黄成建指导教师；李延军教授王思群教授学科专业名称：木材科学与技术研究方向：竹材工业化利用所在学院：工程学院论文提交日期；２０１５年６月９日浙江农林大学二〇—五年六月独创性声明，所呈交的学位论文本人声明，是受浙江省自然科学基金《竹材细胞壁热改性作用的机理及表征》（项目编号Ｌｚｎａ６〇ｏ〇３）资助，在指导教师指导下，通过我的努力取得的成果，并且是自己撰写的，，。尽我

2、所知除了文中作了禄注和致谢中己经作了答谢的地方外论文中不包含其他人发表或撰写过的研巧成果，也不包含在浙江农林大学或其他教育机构获得学位一或证书而使用过的材料。与我同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并。如被査有严重侵犯他人知识产权的巧为，由本人承担应有的贵任表示了谢意。学位论文作者亲笔签名期：名白诗嗦｜论文使用授权的说明、本人完全了解渐江农林大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查閒和借阅ｌｉｌ公，可：学校可布论文的全部或部分巧容Ｗ采用影巧、缩印或其他

3、复制手段保存论文。，在保密＿＿年后解密可适用本授权书。□不保密，本学位论文属于不保密。Ｃ请在方框内打＂Ｖ＂）学位论文作者亲笔签名：遷鸾主＿日期：？伤王谷巧白｜指导教巧亲笔签名：—日期：聋ZhejiangA&FUniversityDissertationfortheDegreeofMasterMicrostructuralandMicromechanicalPropertiesofThermo-treatedBambooCellWallCandidate:HUANGChuang-jianAdvise

4、r:LIYan-jun,ProfessorAssociateSupervisor:WANGSi-qun,ProfessorSpecialty:WoodScienceandTechnologyDateofSubmission:June9th,2015ZhejiangA&FUniversityLin’an,zhejiangprovince,P.R.ChinaJune,2015摘要本课题以6年生毛竹材中部竹肉部分为研究对象，研究毛竹材细胞壁经过oooo130C、150C、170C和190C处理2h、4h和6h后的化学组分和结构变化，运

5、用原子力显微技术和纳米压痕技术利用与原子力显微镜（AFM）相连接的纳米压痕仪测试分析热处理温度和时间对毛竹材细胞壁纳米准静态力学的影响，通过延长保载时间分析热处理毛竹材细胞壁的蠕变性能，运用纳米动态力学测试（Nano-DMA）技术研究不同热处理工艺下加载频率对毛竹材细胞壁纳米动态力学特性的影响。得到主要结论如下：o（1）当热处理温度高于150C时，随热处理温度升高和时间的延长，毛竹材细胞壁的α纤维素含量与综纤维素含量呈逐渐降低的趋势；毛竹材细胞壁的木质素含量随着热处理温度的升高逐渐升高，而热处理时间对毛竹材细胞壁的木质素含量的影

6、响不显著。（2）热处理温度和时间对毛竹材细胞壁的微纤丝角影响并不明显。在温度o相对较低时随热处理时间的延长逐渐降低，在170C之后无显著的变化规律。毛竹材细胞壁的相对结晶度随热处理时间的延长呈逐渐增大的趋势，随着热处理温o度的升高，尤其是在170C之后热处理时间较长时有明显的增加。o（3）毛竹材细胞壁的硬度与弹性模量随热处理温度升高逐渐增大，170C以后趋势变缓。热处理时间对毛竹材细胞壁硬度有一定影响，但是并不明显；在o热处理温度低于170C时，毛竹材细胞壁的弹性模量随热处理时间延长逐渐增大，o在170C以后热处理时间的影响则不

7、显著。（4）热处理后毛竹材细胞壁的蠕变率相对对照组未处理材的均有降低。在o温度未达到190C时，热处理时间对毛竹材细胞壁蠕变率、应变率的影响不显著，o当温度达到190C时，毛竹材细胞壁的蠕变率随着热处理时间的延长逐渐降低。毛竹材细胞壁的应变率明显低于对照组未处理的毛竹材，尤其是在保载阶段的开始50s以内。（5）热处理后毛竹材细胞壁的储能模量相对于未处理材有所升高，而损耗模量相对于未处理材有所降低。热处理毛竹材的损耗模量随着测试频率的升高呈I逐渐降低的趋势，但处理温度越高效果越不明显。热处理毛竹材细胞壁的储能模量随着测试频率的升高

8、呈上升增大趋势。热处理时间对毛竹材细胞壁储能模量有影响但没有明显规律，而对损耗模量的影响也不显著。关键词：热处理；竹材细胞壁；纳米压痕；化学成分；蠕变；纳米动态力学IIABSTRACTTheobjectiveofthispaperistostudy6-years