木质材料的核磁共振弛豫行为

核磁共振现象自被发现后，很快在化学、材料、生命科学和石油开采等诸多领域有着广泛应用。20世纪 70年代，时域核磁共振技术因对含氢物质具有灵敏和准确的表征优势，已成为研究木材和水分之间关系最重要的方法之一。《木质材料的核磁共振弛豫行为》利用时域核磁共振技术研究了木材水分状态和迁移行为、木材分层吸湿性、木材孔隙在吸湿和干燥过程中的动态变化、表面炭化木材的吸湿吸水性、人造板吸水性和木材用胶黏剂的弛豫特征，并利用核磁共振二阶矩从微观上研究了荷载对木材的影响。

第1章核磁共振基础1
1.1核磁共振技术发展历史1
1.2原子核的自旋和磁矩2
1.3核磁共振现象4
1.4能级分布和弛豫过程5
1.5时域核磁共振测试基础6
1.5.1自由感应衰减7
1.5.2弛豫时间8
1.6快速场循环核磁共振技术13
参考文献15
第2章木材含水率的时域核磁共振测定方法17
2.1木材含水率传统测定方法17
2.2利用时域核磁共振技术测定木材含水率18
2.2.1测定方法18
2.2.2高温干燥过程中木材含水率与FID及横向弛豫信号强度的关系19
2.2.3低温干燥过程中木材含水率与FID及横向弛豫信号强度的关系20
2.2.4微波干燥过程中木材含水率与FID及横向弛豫信号强度的关系20
2.3本章小结23
参考文献23
第3章木材水分状态和迁移的核磁共振弛豫行为24
3.1基于时域核磁共振技术的木材水分状态定义和分类25
3.2吸湿过程中木材水分的状态及其变化27
3.2.1吸湿过程中木材水分测定方法28
3.2.2吸湿过程中木材水分弛豫特征及其状态分析29
3.2.3小结34
3.3解吸过程中木材水分的状态及其变化35
3.3.1测定方法35
3.3.2生材中水分状态36
3.3.3解吸过程中木材水分状态的变化38
3.3.4小结42
3.4干燥过程中木材水分状态的变化与迁移42
3.4.1高温干燥过程中木材水分状态的变化与迁移42
3.4.2低温干燥过程中木材水分状态的变化与迁移52
3.4.3微波干燥过程中木材水分状态的变化与迁移59
3.5不同温度及磁场强度下木材水分的纵向弛豫特征66
3.5.1测定方法66
3.5.2木材水分自旋-晶格弛豫率分布68
3.5.3木材水分自旋-晶格弛豫时间分布72
3.5.4水分运动相关时间75
3.5.5木材水分平均活化能79
3.5.6小结82
3.6本章小结83
参考文献83
第4章木材分层吸湿性的核磁共振弛豫特征87
4.1木材分层吸湿性测定方法88
4.2不同相对湿度下杨木的分层吸湿特性90
4.2.1杨木吸湿过程中含水率的测定90
4.2.2杨木吸湿过程的分层吸湿特性91
4.2.3小结96
4.3不同相对湿度下樟子松的分层吸湿特性97
4.3.1樟子松吸湿过程中含水率的测定97
4.3.2樟子松吸湿过程的分层吸湿特性97
4.3.3小结102
4.4本章小结103
参考文献103
第5章木材孔隙的核磁共振弛豫表征方法105
5.1木材孔隙分布106
5.1.1测定方法106
5.1.2木材孔隙度108
5.1.3孔隙表面弛豫率定标108
5.1.4木材孔径分布110
5.1.5小结113
5.2干燥过程中木材孔隙动态变化113
5.2.1测定方法114
5.2.2不同湿度下木材的平衡含水率115
5.2.3干燥过程中木材水分横向弛豫特征116
5.2.4干燥过程中木材孔径动态变化124
5.2.5小结124
5.3吸湿过程中木材孔隙动态变化126
5.3.1测定方法126
5.3.2不同湿度下木材的平衡含水率126
5.3.3吸湿过程中木材水分横向弛豫特征126
5.3.4吸湿过程中木材孔径动态变化132
5.3.5小结135
5.4干燥/吸湿过程细胞壁孔径变化对比135
5.5本章小结136
参考文献137
第6章木材载荷与核磁共振二阶矩的关系139
6.1载荷大小、作用切面及心边材对核磁共振二阶矩的影响140
6.1.1测定方法141
6.1.2载荷大小对核磁共振二阶矩的影响142
6.1.3载荷作用木材切面对核磁共振二阶矩的影响143
6.1.4载荷作用位置（心边材）对核磁共振二阶矩的影响144
6.1.5小结145
6.2载荷作用时间对核磁共振二阶矩的影响145
6.2.1测定方法145
6.2.2载荷时间对青杨核磁共振二阶矩的影响146
6.2.3载荷时间对樟子松核磁共振二阶矩的影响147
6.2.4小结149
6.3吸湿过程中木材载荷与核磁共振二阶矩的关系及孔隙变化149
6.3.1测定方法149
6.3.2吸湿过程中载荷大小对核磁共振二阶矩的影响150
6.3.3吸湿过程中载荷作用于不同切面对核磁共振二阶矩的影响..152
6.3.4吸湿过程中载荷作用对木材细胞壁孔径大小的影响155
6.3.5小结157
6.4本章小结158
参考文献158
第7章表面炭化木材吸湿吸水性的核磁共振弛豫行为160
7.1表面炭化北京杨吸湿吸水性161
7.1.1测定方法161
7.1.2表面炭化北京杨含水率与FID信号强度关系162
7.1.3表面炭化温度对北京杨吸湿性的影响163
7.1.4表面炭化时间对北京杨吸湿性的影响165
7.1.5表面炭化温度对北京杨吸水性的影响169
7.1.6表面炭化时间对北京杨吸水性的影响171
7.1.7小结174
7.2表面炭化樟子松吸湿吸水性176
7.2.1测定方法176
7.2.2表面炭化温度对樟子松吸湿性的影响177
7.2.3表面炭化时间对樟子松吸湿性的影响179
7.2.4表面炭化温度对樟子松吸水性的影响182
7.2.5表面炭化时间对樟子松吸水性的影响186
7.2.6小结189
7.3本章小结190
参考文献190
第8章人造板吸水的核磁共振弛豫过程192
8.1利用时域核磁共振技术研究人造板吸水过程192
8.1.1研究方法192
8.1.2人造板吸水率与时间的关系193
8.1.3人造板吸水过程FID信号与吸水率的关系194
8.1.4胶合板吸水过程中的自旋-自旋弛豫特性194
8.1.5刨花板吸水过程中的自旋-自旋弛豫特性196
8.1.6中密度纤维板吸水过程中的自旋-自旋弛豫特性197
8.1.7小结197
8.2利用核磁共振技术研究热处理中密度纤维板的吸水性198
8.2.1研究方法199
8.2.2不同温度热处理中密度纤维板的吸水率200
8.2.3吸水过程中不同温度热处理的中密度纤维板水分状态的变化201
8.2.4吸水过程中不同温度热处理的中密度纤维板水分含量变化..201
8.2.5不同温度热处理中密度纤维板的结晶度203
8.2.6小结204
参考文献204
第9章脲醛树脂固化过程中的核磁共振弛豫特征206
9.1脲醛树脂固化过程的研究现状206
9.1.1脲醛树脂固化过程的原理206
9.1.2脲醛树脂固化过程的研究方法207
9.1.3固化剂种类210
9.2无固化剂脲醛树脂的固化过程211
9.2.1脲醛树脂的制备211
9.2.2TD-NMR测定脲醛树脂固化过程的方法212
9.2.3脲醛树脂固化过程中自由感应衰减信号量的变化212
9.2.4脲醛树脂固化过程中自旋-自旋弛豫时间的变化213
9.2.5脲醛树脂固化过程中自旋-晶格弛豫时间的变化214
9.2.6脲醛树脂的质量变化与温度的关系216
9.2.7小结217
9.3氯化锌作为固化剂的脲醛树脂固化过程217
9.3.1脲醛树脂的制备217
9.3.2TD-NMR测定氯化锌作用下脲醛树脂固化过程的方法218
9.3.3氯化锌作用下脲醛树脂固化过程中自旋-自旋弛豫时间的变化218
9.3.4氯化锌作用下脲醛树脂固化过程中自旋-晶格弛豫时间的变化220
9.3.5氯化锌固化作用下脲醛树脂质量与温度的关系221
9.3.6小结222
9.4氯化铵-乙酸作为固化剂的脲醛树脂固化过程222
9.4.1脲醛树脂的制备222
9.4.2TD-NMR测定二元固化剂脲醛树脂固化过程的方法222
9.4.3氯化铵-乙酸作用下脲醛树脂固化过程中自旋-自旋弛豫时间的变化223
9.4.4氯化铵-乙酸固化作用下脲醛树脂质量与温度的关系225
9.4.5脲醛树脂固化过程中的分子动力学分析225
9.4.6小结227
9.5邻苯二甲酸酐作为固化剂的脲醛树脂固化过程227
9.5.1脲醛树脂的制备228
9.5.2脲醛树脂固化过程的表征228
9.5.3利用DSC研究邻苯二甲酸酐作用下脲醛树脂固化过程.229
9.5.4利用TG研究邻苯二甲酸酐作用下脲醛树脂固化过程.231
9.5.5利用FTIR研究邻苯二甲酸酐作用下脲醛树脂固化过程.231
9.5.6利用XRD研究邻苯二甲酸酐作用下脲醛树脂固化过程.233
9.5.7利用TD-NMR研究邻苯二甲酸酐作用下脲醛树脂固化过程.233
9.5.8小结234
9.6本章小结234
参考文献235