高溫下的木材——你值得擁有

材料牛注：熱處理木材是一種在高溫及特定介質下得到的功能改良產品。俄羅斯的研究人員采用全新的研究手段，揭示了熱處理木材結構的重要變化，使我們眼前一亮。下面讓我們來一探究竟。

熱處理是提高木材性能的一種有效方法，這已是不爭的事實，最近的科技發展更使其疏水性、彈性及尺寸穩定性得到了大大提高。

木材的化學改性取決于相應的加熱機制和加熱環境，除此之外，還涉及到半纖維素的降解、木質素和纖維素結構的改變以及由于木材抽提物損失而導致的木材化學成分的變化。俄羅斯喀山聯邦大學物理研究所的研究人員與其合作伙伴采用磁共振方法研究了俄羅斯中部地區不同種類木材的熱處理現象。該方法揭示了熱處理木材結構的重要變化，這些變化是采用其他方法所不能觀察到的。

眾所周知，磁共振方法是一種無創技術，它可以獲取樣品內部結構和加工過程的相關信息。所選定的邊材樣品包括歐洲赤松（樟子松），樺木（歐洲白樺），俄羅斯落葉松（西伯利亞落葉松），挪威云杉（歐州黑楨木）和小葉椴樹（心葉椴）。樣品在220℃下進行真空熱處理，處理時間為零至八小時不等。

電子順磁共振（EPR）實驗發現，隨著熱處理時間的改變，樣品中的自由基數量發生了變化。該研究證實，自由基的EPR信號的振幅取決于木材樣品的水分含量，即隨著水分含量的增大，振幅不斷減小。用酒精代替水來進行對比EPR實驗，表明該效應可能與水分子的電偶極特性有關。

用顯微鏡觀察到的孔徑分布的變化表明了細胞壁的收縮和變形。該過程與用EPR方法檢測到的木材的質量損失以及穩定自由基的形成均有間接的關系。由于落葉松、椴樹和云杉的EPR信號的振幅和其木材的硬度緊密相關，因此可采用這種技術來評估木材的硬度。

論文地址：Thermal modification of wood and a complex study of its properties by magnetic resonance and other methods

原文鏈接：?Thermal modification of wood and a complex study of its properties by magnetic resonance

文章由編輯部王宇提供素材，魯健編譯，牛蕾審核。