杨木单根纤维和薄片力学性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

木材是一种具有不同细胞结构的天然复合材料，木材纤维是木材强度的主要承载体，其性能与木材宏观尺寸下的性能有一定差异。

已有的研究表明，木材的宏观力学性能与细胞的形态，细胞的力学性能，细胞之间的连接方式和细胞构成组织的连接方式有着密切联系。

木材纤维的微观力学性能对产品的性能有着重要影响。

2. 国内外研究现状分析

1.国外单根纤维力学性能的研究上世纪70年代，page领导的团队在《nature》上发布了单根针叶材管胞力学特性及其测定方法的报道，单根纤维拉伸技术引起了制浆造纸领域和木材科学界的极大兴趣。

groom等研究者采用过氧化氢和冰醋酸按一定比例制成离析液，软化分离得到单根纤维的方法，，制得分离彻底的单根纤维，考察了在单个树中纤维特性与纤维位置的关系。

ramesh-babu a等人利用纳米压痕技术评估漂白引起的细胞壁变化以及研究硬木与软木的细胞壁力学性能差异。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）研究杨木不同含水状态的单根纤维拉伸强度和弹性模量；（2）研究薄片（三个方向）不同含水状态的抗拉强度和弹性模量。

试验方法（1）杨木每个年轮间的弦切面取样，制成10*10*100的试件，解离为单根纤维，并挑出完整的单根纤维备用；（2）杨木制成三个不同方向的薄片；（3）用电子显微镜测量单根木纤维的长、宽和壁腔比，（4）利用天平与切片机组装简易设备分别对单个木纤维和杨木薄片进行拉伸试验；（5）利用加湿器改变纤维与薄片含水率测量抗拉强度；（6）研究不同含水状态下杨木单根纤维和薄片的抗拉强度和弹性模量。

实验设备：天平，切片机，加湿器，电子显微镜等研究计划：2018.12.31-2019.1.13 文献检索，资料搜集，方案设计2019.2.25-2019.5.26 进行试验2019.5.27-2019.6.9 答辩2019.6.10-2019.6.16完善提交论文定稿

4. 研究创新点

特色：木材单根纤维难以测量，相关研究较少；创新：在没有高精度短纤维测量仪的条件下，利用简易设备测量出木材单根纤维的力学性能。