高温下的木材——你值得拥有

材料牛注：热处理木材是一种在高温及特定介质下得到的功能改良产品。俄罗斯的研究人员采用全新的研究手段，揭示了热处理木材结构的重要变化，使我们眼前一亮。下面让我们来一探究竟。

热处理是提高木材性能的一种有效方法，这已是不争的事实，最近的科技发展更使其疏水性、弹性及尺寸稳定性得到了大大提高。

木材的化学改性取决于相应的加热机制和加热环境，除此之外，还涉及到半纤维素的降解、木质素和纤维素结构的改变以及由于木材抽提物损失而导致的木材化学成分的变化。俄罗斯喀山联邦大学物理研究所的研究人员与其合作伙伴采用磁共振方法研究了俄罗斯中部地区不同种类木材的热处理现象。该方法揭示了热处理木材结构的重要变化，这些变化是采用其他方法所不能观察到的。

众所周知，磁共振方法是一种无创技术，它可以获取样品内部结构和加工过程的相关信息。所选定的边材样品包括欧洲赤松（樟子松），桦木（欧洲白桦），俄罗斯落叶松（西伯利亚落叶松），挪威云杉（欧州黑桢木）和小叶椴树（心叶椴）。样品在220℃下进行真空热处理，处理时间为零至八小时不等。

电子顺磁共振（EPR）实验发现，随着热处理时间的改变，样品中的自由基数量发生了变化。该研究证实，自由基的EPR信号的振幅取决于木材样品的水分含量，即随着水分含量的增大，振幅不断减小。用酒精代替水来进行对比EPR实验，表明该效应可能与水分子的电偶极特性有关。

用显微镜观察到的孔径分布的变化表明了细胞壁的收缩和变形。该过程与用EPR方法检测到的木材的质量损失以及稳定自由基的形成均有间接的关系。由于落叶松、椴树和云杉的EPR信号的振幅和其木材的硬度紧密相关，因此可采用这种技术来评估木材的硬度。

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

原文链接： Thermal modification of wood and a complex study of its properties by magnetic resonance

文章由编辑部王宇提供素材，鲁健编译，牛蕾审核。