铁杉碳化木的孔隙度研究开题报告

1. 研究目的与意义

木材热处理是通过热量的作用，在木材内部产生化学与物理变化，增强木材的耐久性和尺寸稳定性。随着炭化木实验的开展，其应用也变得越来越广泛。但炭化木仍然存在含水率过高，防火耐火等方面的问题。而国内对于炭化木该方面的研究又是少之又少。所以本篇通过研究炭化木的孔隙率和渗透因子以提供后续生产的理论基础。本次实验对象选取铁杉炭化木，并以氮气吸附仪与压汞法观察对照试样与对照材的孔隙与细胞壁上纹孔的变化，分析炭化木热处理温度对孔隙率、纹孔状态的变化影响以及对渗透性的影响，以确定与优化炭化木在进一步的生产中需要进行的处理。

2. 国内外研究现状分析

国内木材热处理研究最早开始于20世纪早期，所谓木材炭化热处理就是将木材放在高温的环境中进行一段时间的热解处理，通过降解木材组分中的半纤维素，使纤维素的结晶度提升，减少可与水分子相结合的羟基含量，以此保证木材的尺寸稳定性。

同时木材组分在热处理过程中发生了化学反应，改变了木材的某些成分，腐朽菌的营养物质含量减少，抑制了微生物在木材中的生长，改善木材耐久性，从而减少其变形、膨胀和收缩。

李坚等采用高温高压水蒸汽对软质木材进行软化、压缩定型处理，探讨固定木材横纹压缩变形的作用，并与高温加热处理进行对比，结果表明，高温处理的木材尺寸稳定性明显提高。

3. 研究的基本内容与计划

设置未经过热处理的铁杉作为对照组，并设置三组实验组，分别是经过170℃、203℃、230℃热处理过后的铁杉碳化木。

将这四组木材磨成木粉，通过压汞法与氮气吸附的方法，分析对比四组试材的孔隙大小，孔隙率，孔分布的差异变化，进而得出碳化木孔隙改变与热处理温度之间的关系，为以后的对热处理材渗透性实验研究与碳化木的使用提供理论基础。

4. 研究创新点

研究内容为碳化木热处理温度与碳化木孔隙率之间的关系，不同于现有的碳化木分析研究，属于新的研究方向。