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杨木/酚醛树脂胶合界面相多尺度表征

作　者: 王路
导　师: 关明杰
学　校: 南京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 杨木酚醛树脂胶胶合界面相荧光显微镜数字图像相关法
分类号: TQ430.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本论文以杨木LVL的胶合界面相为研究对象，采用了3种不同反应时间的酚醛胶：PF1（80min）、PF2（120min）、PF3（160min）和3种不同的背面裂隙封闭剂：淀粉糊/木粉混合物、豆胶、淀粉糊来制造LVL，综合运用了荧光显微镜、数字图像相关法（DIC）和胶合强度测试3种方法对杨木/酚胶的胶合界面相进行多尺度表征，探讨了胶的反应时间、背面裂隙的存在以及界面封闭处理对杨木双层LVL胶合界面相性能的影响，得到的实验结果如下：对刨切杨木LVL而言，荧光显微镜的观测结果显示，酚醛树脂胶渗透的深度大小为PF3＞PF1＞PF2，与胶的反应时间无线性关系；DIC应变分析的结果表明，胶层的应变大小为PF1＞PF2＞PF3，故反应时间越长，胶层应变越小；胶合强度实验的结果显示，干强度大小为PF1≥PF2＞PF3，湿强度大小为PF2＞PF1＞PF3，因为湿强度是考量结构材的重要指标，所以120min下反应制得的PF较好。荧光显微镜的观测结果显示，背面裂隙存在时，胶黏剂会沿着它们向木材基体渗透，并且分散在沿途经过的导管细胞壁上；DIC分析的结果表明，旋切杨木LVL的应变＞刨切杨木LVL；胶合强度实验的结果显示，旋切杨木LVL的胶合干、湿强度＜刨切杨木LVL，背面裂隙的存在明显降低了胶合强度。荧光显微镜的观测结果显示，封闭处理能有效地减少PF胶沿着背面裂隙向单板过分渗透，处理效果依次为淀粉糊/木粉混合物＞豆胶＞淀粉糊；DIC分析的结果表明，封闭处理后试件主胶层的应变大小为淀粉糊/木粉混合物≤豆胶＜淀粉糊；胶合强度实验的结果显示，干强度大小为淀粉糊＞豆胶＞淀粉糊/木粉混合物，湿强度大小为淀粉糊/木粉混合物≥豆胶＞淀粉糊，以湿强度为主要指标，干强度为辅助指标考察，豆胶处理的试件胶合强度较好。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 我国杨木基结构材的研究现状  8
  1.2 单板背面裂隙的研究现状  8-10
    1.2.1 背面裂隙的产生  9
    1.2.2 背面裂隙存在对材料胶合性能的影响  9
    1.2.3 背面裂隙的测量  9-10
  1.3 木质材料胶合界面相的研究  10-16
    1.3.1 胶合界面相组成与机理研究  10-12
    1.3.2 胶合界面相的物理表征  12-13
    1.3.3 胶合界面相的力学表征  13-16
  1.4 研究背景及意义  16
  1.5 课题研究思路  16-18
2 PF 胶反应时间对胶合界面相性能的影响  18-28
  2.1 PF 胶反应时间对胶黏剂渗透的影响  18-21
    2.1.1 实验材料  18
    2.1.2 实验设备  18-19
    2.1.3 实验方法  19
    2.1.4 检测指标  19
    2.1.5 实验结果分析  19-21
  2.2 PF 胶反应时间对胶合界面相应变分布的影响  21-26
    2.2.1 数字图像相干法测量应变的原理  21-23
    2.2.2 实验材料  23
    2.2.3 实验设备  23
    2.2.4 实验方法  23-24
    2.2.5 实验结果分析  24-26
  2.3 PF 胶反应时间对胶合强度的影响  26-27
    2.3.1 实验材料  26
    2.3.2 实验设备  26
    2.3.3 实验方法  26
    2.3.4 实验结果分析  26-27
  2.4 本章小结  27-28
3 背面裂隙存在对胶合界面相性能的影响  28-33
  3.1 背面裂隙对 PF 胶黏剂渗透性能的影响  28-29
    3.1.1 实验材料  28
    3.1.2 实验设备  28
    3.1.3 实验方法  28
    3.1.4 实验结果分析  28-29
  3.2 背面裂隙对胶合界面相应变分布的影响  29-31
    3.2.1 实验材料  29
    3.2.2 实验设备  29
    3.2.3 实验方法  29-30
    3.2.4 实验结果分析  30-31
  3.3 背面裂隙对胶合强度的影响  31-32
    3.3.1 实验材料  31
    3.3.2 实验设备  31
    3.3.3 实验方法  31
    3.3.4 实验结果分析  31-32
  3.4 本章小结  32-33
4 背面裂隙封闭处理对胶合界面相性能的影响  33-42
  4.1 背面裂隙封闭处理对胶黏剂渗透性的影响  33-36
    4.1.1 实验材料  33
    4.1.2 实验设备  33
    4.1.3 实验方法  33-34
    4.1.4 实验结果分析  34-36
  4.2 背面裂隙封闭处理对胶合界面相应变分布的影响  36-39
    4.2.1 实验材料  36
    4.2.2 实验设备  36
    4.2.3 实验方法  36
    4.2.4 实验结果分析  36-39
  4.3 背面裂隙封闭处理对胶合界面相胶合强度的影响  39-41
    4.3.1 实验材料  39
    4.3.2 实验设备  39
    4.3.3 实验方法  39
    4.3.4 实验结果分析  39-41
  4.4 本章小结  41-42
5 结论与建议  42-43
参考文献  43-49
读硕期间完成的科研论文  49

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