粗皮桉木材真空热处理热效应及材性作用机制研究.pdf

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1、粗皮桉木材真空热处理热效应及材性作用机制研究王雪花2012届博士中国林业科学研究院万方数据分类号S781.3密级公开UDC学位论文粗皮桉木材真空热处理热效应及材性作用机制研究ThermaleffectandmechanismofEucalyptuspellitawoodundervaccumheattreatment王雪花指导教师姓名刘君良研究员申请学位级别博士专业名称木材科学与技术研究方向木竹材理化性能改良论文提交日期2012年5月论文答辩日期2012年6月学位授予日期2012年7月答辩委员会主席李建章评阅人北京·中国林业科学研究院万方数据学位论文粗

2、皮桉木材真空热处理热效应及材性作用机制研究学位论文作者王雪花指导教师姓名刘君良研究员申请学位级别博士专业名称木材科学与技术研究方向木竹材理化性能改良论文答辩日期2011年6月中国·北京万方数据万方数据DissertationfortheDegreeThermaleffectandmechanismofEucalyptuspellitawoodundervaccunheattreatmentCandidate:WangXuehuaSupervisor:ProfessorLiuJunliangAcademicDegreeAppliedfor:Doctord

3、egreeSpeciality:WoodScienceandTechnologyDateofDefence:2012.06Degree-Conferring-Institution:ChineseAcademyofForestry万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的

4、说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：万方数据万方数据摘要热处理是改善木材尺寸稳定

5、性的重要手段之一，相比其它热处理方式，真空热处理具有热处理材力学强度损失低、材色变化小等优点。目前，有关木材蒸汽、热油等热处理方式、木材真空干燥的相关报道很多，而关于真空热处理的报道很少。本研究以我国南方常见的速生树种粗皮桉木材为研究对象，将其在真空条件下进行热处理，考察热处理过程中木材内部的热量传递规律及处理材的物理力学特征，并选用不同分析手段分析热处理后木材性质的变化机理，得出以下结论：1真空热处理过程的时温曲线符合hill1函数模型，且模型的决定系数在0.99以上，故可选用hill1函数作为真空热处理过程的时温曲线模型；除自变量时间t、因变量木材

6、内部的温度T，hill1函数包括四个参数Tstart、Tend、k、n，其中，Tstart是热处理前环境的温度，Tend为设定的热处理温度，当热处理环境温度及热处理温度确定后，便可视为常数；k&n是与板材厚度密切相关的量，两者之间的关系可以开口向上的二次抛物线描述；木材升至特定温度所需的时间与板材厚度有关，也与该温度所处的热处理阶段相关。热处理前期（T<(Tstart+Tend)/2），板材越厚，达到特定温度所需的时间越长；热处理后期（T>(Tstart+Tend)/2），板材厚度变化时k&n也发生变化，但两者对t影响的方向及程度不同，故不能简单做出判

7、断。2以木材单位质量吸热量、最大及平均升温速度表征指标，以热处理温度、板材厚度、端距及侧距为参数，以方差分析及多重比较分析考察其对热处理过程中传热均匀性的主要影响因素及影响程度，发现：热处理温度对单位质量吸热量、最大及平均升温速度的影响在0.05水平上均差异显著；板材厚度对单位质量吸热量及平均升温速度的影响在0.05水平上差异显著；端距对最大升温速度的影响在0.05水平上差异显著，而侧距对单位质量吸热量、最大及平均升温速度的影响在0.05水平上差异均不显著。在木材尺寸上，除端部外，木材在长度和宽度方向上的受热均比较均匀，只需考虑因厚度造成的传热差异。若

8、以木材单位质量吸热量来衡量木材的热处理效果，120℃~240℃的温度段进行热处理，可满足对热处