木材细胞壁力学性能表征体系构建及应用

基于细胞水平的微观力学研究是探索木材复杂力学行为本质的核心内容。本项目通过攻克单根木材纤维拉伸技术难题，拓展纳米压痕技术功能、完善木材微薄片零距拉伸技术，旨在我国构建起一个功能互补、相对完整的细胞壁力学性能表征体系。在此基础上，综合应用上述技术手段深入研究水分对细胞壁及木材宏观力学行为的影响机制；细胞壁的蠕变和机械吸湿蠕变特性；木质化过程的细胞壁力学行为。通过研究乙酰化处理、湿热处理和酚醛树脂处理为代表的木材改性技术对细胞壁力学性能的影响，力图从细胞水平探明木材改性的力学机制。在对前期所建细胞壁力学模型进行优化的基础上，引入多孔材料力学的有关理论，并结合实验拟合方法建立针叶材纵向弹性模量预测模型，有望应用于活立木材性的早期预测。通过本项目的实施，可以极大的丰富和推动我国木材科学理论体系的发展，并对纸浆造纸领域的研究也有直接的促进作用，具有重要的理论和现实意义。