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熱解條件對橡木組成結構與納米壓痕測試結果的影響
關鍵詞：木材熱解 化學組成 纖絲結構 微觀力學
摘要：以闊葉材橡木為對象,研究熱解過程中木材組成結構與微觀力學性能的轉變特征。分別使用傅里葉紅外光譜技術（FTIR）、X射線衍射技術（XRD）和納米壓痕技術（NI）分析熱解過程中木材化學組成成分、微纖絲結構和細胞壁微觀力學性能的轉變。研究結果表明,熱解溫度達到325℃時木材化學組成與微纖絲結構都發生了顯著轉變,木材化學成分中的纖維素和半纖維素已基本裂解完畢,木質素結構仍有存在,且已有碳素材料特征峰出現;對應XRD圖譜分析,由于纖維素的熱解,325℃時細胞壁微纖絲構造引起的衍射峰已經消失。NI研究發現熱解溫度達到300℃時,橡木纖維細胞壁微觀力學性能變化顯著,彈性模量從未熱解處理的（16.6±1.39）GPa下降至（5.78±0.30）GPa。細胞壁硬度與未熱解處理木材的（0.46±0.045）GPa相比,當熱解溫度為250℃和300℃時,硬度值略有上升,分別為（0.54±0.049）和（0.52±0.024）GPa;同時發現300℃熱解后木材細胞壁彈性模量和硬度數值的分散度變小,認為是因細胞壁組成與結構變得均一化所造成。
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