木材弱相结构及其失效机制

本书是国家自然科学基金和林科院科研业务费专项资金资助项目的研究成果。本书针对木材的多维弱相结构和外部条件作用下的木材多维结构失效机制，开展木材多维弱相结构解译、外部条件作用下的木材失效机制、多维结构调控提升木材性能的作用机制研究；准确定位木材弱相结构，建立人工林木材弱相结构模型；考察在物理、生化及协同条件作用下，人工林木材弱相组织结构的变化与响应规律，探明人工林木材弱相结构破坏模式和失效机制，形成人工林木材的多维弱相结构的创新理论，为实现我国木材高质高效利用和为缓解优质木材供需矛盾提供理论支撑。

目录
前言
第一章 木材多维结构解译 1
第一节 木材生长轮结构解译 2
一、生长轮的基本概念 2
二、生长轮的结构特征与解译方法 6
第二节 木材细胞壁结构解译 12
一、木材细胞壁壁层结构解译 13
二、木材细胞壁壁层化学组分研究 15
三、木材细胞壁壁层力学性能解译 20
第三节 木材高分子结构解译 25
一、木材超微构造解译 25
二、木材分子间的相互作用 28
主要参考文献 34
第二章 拉伸和弯曲载荷作用下的木材弱相结构及其失效机制 38
第一节 顺纹拉伸和弯曲载荷作用下的木材弱相结构 38
一、顺纹拉伸载荷作用下的木材弱相结构 39
二、弯曲载荷作用下的木材弱相结构 45
第二节 木材弱相结构的失效破坏影响机制 53
一、交叉场结构对失效破坏的影响 54
二、早晚材差异对失效破坏的影响 55
三、壁层结构差异对弱相结构及其失效破坏的影响 58
主要参考文献 60
第三章 横纹压缩载荷作用下的木材弱相结构及其失效机制 62
第一节 横纹压缩载荷作用下的木材弱相结构 65
一、横纹压缩载荷下木材的宏观受力特征 65
二、横纹压缩载荷下木材的微观结构变化 70
第二节 横纹压缩载荷作用下木材弱相结构的失效机制 76
一、木材横纹受压屈服机制分析 76
二、木材横纹受压大变形机制分析 80
主要参考文献 83
第四章 水分作用下的木材弱相结构及其失效机制 85
第一节 水分作用下的木材弱相结构 85
一、水分作用下的木材组织尺度弱相结构 87
二、水分作用下的木材细胞尺度弱相结构 88
第二节 水分作用下木材弱相结构的失效机制 90
一、水分作用下木材的多尺度干缩变形机制 91
二、水分作用下木材的差异干缩形成机制 104
三、水分作用下木材的开裂失效机制 108
主要参考文献 112
第五章 湿热作用下的木材弱相结构及其失效机制 115
第一节 湿热作用下的木材弱相结构 115
一、湿热作用下木材宏微观结构变化特征 116
二、湿热作用下木材化学组分降解规律定量表征 121
第二节 湿热作用下木材弱相结构的失效机制 123
一、湿热作用下木材弱相化学组分官能团损伤规律 124
二、湿热作用下木材弱相化学组分降解规律定量表征 126
主要参考文献 134
第六章 微生物作用下的木材弱相结构失效及增强研究 135
第一节 微生物作用下的木材弱相结构 135
一、不同腐朽菌作用下木材宏观结构变化特征 136
二、褐腐菌作用下木材微观结构变化特征 139
第二节 微生物作用下的木材弱相结构失效机制 143
一、褐腐菌作用下木材晶体结构变化 145
二、褐腐菌作用下木材化学组分变化 147
第三节 基于微生物作用下的木材弱相结构增强 152
一、有机-螯合木材防腐剂稳定性 153
二、有机-螯合防腐处理材性能及作用机理研究 154
主要参考文献 162
第七章 光老化作用下的木材弱相结构及其失效机制 164
第一节 光老化作用下的木材弱相结构 164
一、木材老化处理 165
二、老化木材的形貌变化 165
第二节 光老化作用下木材弱相结构的失效机制 169
一、木材化学组分分析 169
二、老化对木材的宏观性能影响 170
三、老化对木材微观性能的影响 172
四、老化对木材化学组成的影响 176
五、老化对木材力学性能的影响 184
第三节 基于弱相结构的耐光老化新技术 185
一、接枝有机紫外吸收剂木材的光老化防护 186
二、硅烷偶联二氧化钛改性木材的光老化防护 192
主要参考文献 198
第八章 基于木材多维弱相结构的材质调控研究 201
第一节 细胞壁结构调控增强技术 202
一、细胞壁结构调控增强方法 202
二、细胞壁结构调控增强机制 206
第二节 细胞腔结构调控增强技术 206
一、满细胞腔填充增强方法 207
二、满细胞腔填充增强机制 211
三、细胞壁环状增厚增强方法 217
四、细胞壁环状增厚增强机制 219
第三节 壁腔复合调控增强技术 221
一、壁腔复合调控增强方法 221
二、壁腔复合调控增强机理 223
主要参考文献 225
第九章 木材纤维定向软化机制与壁层解离策略 228
第一节 木材的软化与纤维壁层解离基础 228
一、木质素的软化温度与木材软化 228
二、纤维的弹性形变与解离 229
三、纤维细胞壁层解离基础 230
第二节 木材纤维解离原理与解离化学 232
一、纤维解离的发展史 232
二、木材纤维的软化与机械解离过程 234
三、木材预处理及解离化学 236
第三节 木材纤维细胞壁定向软化与优势解离策略 247
一、木材纤维解离与节能磨浆 248
二、木材纤维胞间层的软化与解离化学 250
三、木材纤维次生壁层的软化与解离化学 252
四、木材纤维的优势解离策略 254
主要参考文献 257
彩图