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[期刊] 林业科学
[作者]
樊正强 彭立民 刘美宏 冯云
【目的】采用高强度微波对辐射松进行改性处理,探究不同微波功率、处理时间和木材纹理方向对辐射松吸声性能的影响,以提高木材的附加价值、拓展木材的应用领域。【方法】将新采伐的辐射松生材干燥至含水率40%～60%,在不同微波功率(100、120和140 kW)与处理时间(20和30 s)组合条件下处理辐射松木方,获得微波处理材。采用传递函数法测量微波处理材径切面和弦切面的法向吸声系数,探讨不同处理条件下辐射松吸声性能的变化规律,借助光学显微镜和扫描电子显微镜观察辐射松的解剖构造和微波处理前后的微观结构形貌。【结果】微波处理材与对照材相比,密度和含水率显著下降,不同处理条件下辐射松吸声性能均有不同程度提升,吸声系数提高4.79%～201.9%,平均吸声系数最高达0.320;不同条件下微波处理材的吸声系数在1 000 Hz以下的低频范围内变化不显著,吸声系数呈先上升后下降的趋势,在1 000 Hz左右出现吸声低谷,在1 000 Hz以上差异显著,吸声系数随频率升高呈上升趋势;微波功率越大、处理时间越长,处理材吸声性能越好,吸声系数曲线上升趋势越大;处理材弦切面的吸声系数比径切面高9.6%～29.6%,对照材径切面的吸声系数在1 000 Hz以上低于对照材弦切面,在1 000 Hz以下高于对照材弦切面;辐射松弦切面相较于径切面存在丰富的单列木射线和少量纺锤形木射线,微波处理材轴向管胞壁和胞间层出现裂缝,管胞上纹孔膜消失,木材孔隙率和相邻孔隙之间的连通性增加,声波在木材内部传播可更大概率地与孔隙壁摩擦,增加声能损耗从而达到更好的吸声效果;微波功率、处理时间和木材纹理方向与吸声系数的相关性分别为0.519、0.637和0.705,3个变量对吸声系数均有中等程度影响,其中木材纹理方向对吸声性能的影响最大。【结论】辐射松未处理材弦切面和径切面的平均吸声系数分别为0.167和0.106,吸声性能不佳;微波改性处理是提高木材吸声性能的有效方法,但会导致木材微观结构破坏,最佳微波处理工艺为微波功率140 kW、处理时间30 s、木材纹理方向选择弦切面;微波处理材的吸声系数最高达0.320,属于吸声材料范畴。
关键词：
辐射松 微波处理 吸声
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邢雪峰 李善明 金菊婉 林兰英 周永东 傅峰
【目的】探究高能微波处理对木材抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的影响，并阐明处理材在静态弯曲载荷过程中的损伤演化与破坏规律。【方法】利用高能微波设备，采用60、80、100 kW·h/m~3这3组微波能量密度水平对含水率为50%～70%的辐射松锯材进行处理。在声发射（AE）系统的实时监测下进行三点弯曲抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的测试，并且结合试件断裂破坏截面形貌与AE参数特征分析对比处理材与未处理材在不同加载阶段的损伤演化。【结果】未处理材抗弯弹性模量和抗弯强度平均值分别为5 520和61.7 MPa，高能微波处理材的抗弯弹性模量和抗弯强度平均变化率均小于10%。但高能微波处理均显著提高了木材的弯曲塑性功。相较于未处理材，60和100 kW·h/m~3处理材的弯曲塑性功分别提高了12%和16%；而80 kW·h/m~3处理材的弯曲塑性功最大，相较于未处理材的提高了22%。AE测试结果显示：随着微波能量密度的增加，处理材AE信号首次出现时间不断提前，首个损伤稳定增长阶段的持续时间、塑性变形阶段的累计振铃计数增长速率、幅度和能量活跃度逐渐增加。由此表明，在弯曲载荷作用的过程中，处理材拥有更高的损伤增长速率与应力重组效率，细胞壁产生了更多的屈曲与坍塌破坏，木材内部裂纹迅速扩展，减弱了应力集中效应，因而在一定程度上增加了木材弯曲塑性功。试件破坏形貌验证了AE测试结果，与未处理材相比，处理材的拉伸区域、中性层与压缩区域的断面形貌更加粗糙。【结论】适当的高能微波处理可在仅小幅改变木材抗弯弹性模量、抗弯强度的前提下，显著提高木材弯曲塑性功，将为高能微波处理材的应用提供新思路。研究方法与结果能够有效地展示高能微波处理材的损伤演化特征，并将为木质材料损伤演化的相关研究提供参考。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
赵丽华 马桂莲 钱新标
采用微波辐射法和烘箱法对不同土壤的吸湿水含量进行了测定。结果表明 ,用微波辐射法测定土壤吸湿水可把烘箱法所需的 8～ 1 0h缩短为 8min左右 ,2种方法的测定结果经t检验无显著差异。用微波辐射法测定 5 0 ,1 0 0 ,1 5 0和 2 0 0g土壤样品的失水基本稳定时间分别为 4,7,1 0和 1 2min ,保险时间为 5 ,8,1 2和 1 4min。微波辐射法具有耗时省、能耗低和受热均匀等优点 ,是一种测定土壤吸湿水的有效方法。表 3参 6
关键词：
土壤吸湿水 微波辐射法 烘箱法
[期刊] 林业科学
[作者]
江涛 周志芳 王清文
采用高强度微波辐射落叶松木材,将微波处理的木材试件与未处理试件在相同的条件下进行加压注水试验,测定吸水增重率(WAR),用于评价木材的渗透性。研究了试材初含水率、处理材心层温度、微波辐射功率、微波辐射时间等处理工艺条件与落叶松木材渗透性的关系。结果表明:适当控制上述处理条件,高强度微波辐射处理可以改善落叶松木材的渗透性。落叶松木材适宜的初含水率范围是25%～60%;适宜的微波辐射功率与落叶松木材的初含水率有关,本文条件下辐射功率可选择9～24kW;适宜的辐射时间取决于木材的初含水率和选择的辐射功率,当落叶松木材的含水率为30%左右,9.23kW微波功率下辐射55s或20～24kW微波功率下辐射...
关键词：
落叶松木材 高强度微波辐射 渗透性
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋春芳 翟新 于震 顾丹健 崔政伟
【目的】筛选真空微波预辐射提取竹叶黄酮的最佳提取工艺参数,为竹叶黄酮的提取和开发利用提供技术支持。【方法】将竹叶浸润,经微波预辐射辅助处理后进行水浴提取,利用响应面法得到二次多项式回归方程,研究浸润时间、微波功率和微波辐射时间及其交互作用对竹叶黄酮提取得率的影响,并在电镜下观察竹叶细胞的变化。【结果】真空微波预辐射辅助提取竹叶黄酮工艺的优化参数为:浸润时间60min,微波功率17.23W/g,微波辐射时间180s,在此条件下,竹叶黄酮的提取得率为1.415%。电镜扫描结果表明,真空微波预处理竹叶的细胞结构受到较大程度的破坏,细胞破壁效果明显高于常规浸润预处理。【结论】真空微波预辐射有助于植物细...
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
雷林 陈新军 毛志华
海面风速是海洋环境的重要参数,微波辐射计是卫星监测海面风速的重要手段。通过微波辐射计SSM/I(Special Sensor Microwave/Imager)亮温与浮标实测风速建立的匹配数据集,利用人工神经网络构建海面风速反演模型。比较不同模型的反演效果,得出七通道单参数神经网络模型SANN(Single-parameter Artificial Neural Network)反演的效果和浮标实测风速较为接近,均方根误差RMSE(Root Mean Square Error)为1.40m/s。因此选择该模型反演全球的月平均风速,并将反演结果与NOAA产品风速比较。结果表明:两者在整体分布和纬...
[期刊] 林业科学
[作者]
董明锐 孙伟圣 薛倩雯 曹惠敏 王文斌 林贤铣
【目的】基于木材内部导管和纹孔等天然多孔构造,设计仿生木材复孔吸声结构,分析影响其吸声性能的结构因素,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】应用Rhinoceros三维软件建模,利用3D打印技术制备仿生木材吸声结构,采用阻抗管传递函数法研究穿孔率、主孔直径和侧孔深度对仿生木材吸声机构共振频率和吸声系数的影响。【结果】1)在中低频,随着穿孔率增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向高频方向移动,吸声系数峰值降低;在高频,随着穿孔率增大,共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值升高;2)在中低频,随着主孔直径增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率基本不变,吸声系数峰值降低;在高频,随着主孔直径增大,共振频率略向高频方向移动,吸声系数基本不变;3)随着侧孔深度增加,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率先增大后减小,吸声系数变化不明显;4)3D打印仿生木材吸声结构具有2个显著的共振频率,分别为300和3 500 Hz。【结论】穿孔率、主孔直径和侧孔深度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能均有较大影响。3D打印仿生木材吸声结构在低频300 Hz和高频3 500 Hz具有良好的吸声性能,吸声频带宽度增加,与传统木质吸声材料既有相似之处也有明显差异。
关键词：
木材 仿生 吸声 3D打印 穿孔板
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
马涛 修娇
为获得微波辐射合成淀粉多元接枝型互穿聚合物网络结构超吸水树脂,开发价格低廉、性能优越的超吸水树脂,以吸水倍数为指标,系统研究了影响淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺-聚乙烯醇互穿网络型超吸水树脂的聚合条件,并通过SEM、FTIR对产物结构进行了表征。在微波辐射条件下,淀粉与丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇接枝共聚反应的最佳工艺条件为:反应体系pH6.2;反应单体与淀粉的质量比为4∶1,丙烯酸与丙烯酰胺质量比2∶1,交联剂(N,N′-亚甲基双丙烯酰胺)与单体(丙烯酸与丙烯酰胺)质量比0.015,引发剂(过硫酸钾)与单体(丙烯酸与丙烯酰胺)质量比0.09,淀粉与聚乙烯醇质量比5∶1,微波功率420 W,辐射时间12...
[期刊] 林业科学
[作者]
董明锐 贾世芳 刘静怡 林贤铣 薛倩雯 孙伟圣
【目的】基于木材内部天然多孔构造设计仿生木材的复孔吸声结构,研究穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】利用Rhinoceros三维建模软件进行结构设计,采用3D打印技术制备出仿生木材吸声结构。对比3D打印穿孔板,基于阻抗管传递函数法探究穿孔不同倾斜角度(0°、15°、30°、45°、60°)对3D打印仿生木材吸声结构的共振频率和吸声系数的影响。【结果】1) 3D打印穿孔板有2个共振频率,分别位于中低频和中高频处;而3D打印仿生木材吸声结构有3个共振频率,分别位于中低频、中高频和高频处,木质穿孔板仅在中低频具有共振频率,二者差异显著。2)穿孔倾斜角度对3D打印穿孔板的吸声性能有一定影响,在中低频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印穿孔板的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值总体呈上升趋势,峰值均在0. 8以上,吸声性能较好;在中高频处,随穿孔倾斜角度变化,3D打印穿孔板的共振频率和吸声系数峰值均有所改变,但无明确规律,此段吸声系数峰值在0. 3左右,吸声性能较差。3)穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能有较大影响,中低频处与中高频处的吸声规律与3D打印穿孔板基本一致;在高频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值均在0. 8以上,具有较好的吸声性能。【结论】穿孔倾斜角度的3D打印仿生木材吸声结构在中低频、中高频和高频处都有较好的吸声性能,在高频处,不同倾斜角度3D打印仿生木材吸声结构的共振频率跨度较大,可为以后全频率吸声结构的设计研究奠定理论基础。本研究结果为实现可设计吸声频率的新型复合材料提供一个新的研究方向,在一些特殊吸声环境领域具有较好的发展前景。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
朱广勇 彭立民 傅峰 王东 宋博骐
木质穿孔板具备良好的吸声特性，可用于控制噪声和优化室内声环境，且具有一定的强度和尺寸稳定性，已被广泛用做装饰材料。以中密度纤维板（ＭＤＦ）为基材，利用阻抗管传递函数法测试穿孔率分别为０、３．１４％、４．９１％和７．０７％的木质穿孔板吸声性能，测试时板后空腔为５０ ＭＭ，分析穿孔率变化对木质穿孔板吸声特性各指标的影响规律，结果表明：随着穿孔率的增加，木质穿孔板的吸声系数峰值有所下降，吸声频带增宽，共振频率往高频方向移动。试验研究得出木质穿孔板的吸声规律与穿孔率的关系，为穿孔板的加工、应用及今后的进一步研究提供了一定的理论支撑。
[期刊] 林业科学
[作者]
王东 彭立民 傅峰 宋博骐 刘美宏
【目的】分析腐朽木材吸声性能与腐朽程度之间的关系,为腐朽木材的利用提供新思路。【方法】采用阻抗管法比较不同腐朽程度杨木(横切面)与正常材的法向吸声系数大小,并借助扫描电镜和压汞仪分析不同腐朽程度杨木木材孔隙的变化情况,解释其吸声性能提高的机制。【结果】3种不同腐朽程度杨木木材的平均吸声系数分别为0.35,0.27和0.24,随着腐朽程度增加,其平均吸声系数提高。不同腐朽程度杨木木材的最大吸声系数分别为0.58(1 600 Hz),0.45(3 150 Hz)和0.43(4 000 Hz),随着腐朽程度增加,吸收峰值增大并向低频方向移动。腐朽杨木木材的微观结构表明:腐朽木材细胞壁上纹孔膜被分解,...
关键词：
腐朽木材 吸声性能
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
陈瑞英 王宜怀 冯德旺
利用福建１０种主要树种法向吸声系数（ａ＿ｐ）的测定结果，探讨了法向吸声系数与入射声波频率（ｆ）的关系。回归分析发现ａ＿ｐ与ｆ满足：ａ＿ｐ＝ｂ＿０＋ｂ＿１ｆ＋ｂ＿２ｆ￣２＋ｂ＿３ｆ￣３，并且发现此关系式与树种、切面无关，可以认为是一个普遍规律。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张琦 庞赛 左继红 崔政伟
【目的】针对常规酶解反应所需时间较长,研究了微波辐射对蛋白酶水解蛋白质的影响,为蛋白的工业化快速酶解提供技术支持。【方法】根据木瓜蛋白酶水解大豆蛋白的最佳工艺条件,用自行设计的微波辐射-蛋白酶催化反应器,在不加微波和480W微波功率条件下(微波功率密度为4W/g),采用木瓜蛋白酶水解大豆蛋白,用甲醛滴定法测试水解液中氨基酸含量,比较2种条件下的水解效果,并用高效液相色谱法分析了2种条件下水解液中氨基酸的组成。【结果】不加微波条件下氨基氮含量达到0.535 5g/L需要水解5h,而在480 W微波辐射下水解1h,氨基氮含量就达到了0.568 7g/L,反应速率提高了5倍以上。高效液相色谱分析表明...
关键词：
木瓜蛋白酶 酶解 微波辐射 大豆蛋白
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
魏金光 韦亚南 鲍敏振 张亚慧 余养伦 李长贵 于文吉
为高值化利用人工林速生材辐射松Pinus radiata,采用高性能重组木制造技术,制备了不同密度的辐射松重组木,并探讨了密度对其孔隙率、耐水性以及力学强度的影响规律。结果表明:辐射松素材的孔隙率约为68.00%;重组木的孔隙率随密度增大呈线性下降,低至2.11%。随密度增大,重组木的耐水性和力学强度均呈升高趋势;当密度从0.80 g·cm~(-3)增加到1.39 g·cm~(-3),吸水厚度膨胀率和吸水率分别下降了21.55%和76.88%,弹性模量和水平剪切强度分别提高了116.47%和86.29%。图6表1参16
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邓立红 陈琳琳 张瑞峰 赵丽霞 何静 余道坚
竹材的昆虫检疫处理对提高竹材及竹制品的品质十分重要。本文采用６０Ｃｏ－γ射线对青皮竹进行检疫处理，在考察了各辐射剂量的抑虫效果后，研究辐射剂量对青皮竹主要化学成分和力学性能的影响，分析青皮竹化学成分与力学性能之间的相关性。结果表明：辐射剂量越大，抑虫效果越好。在辐射剂量为５０、６０ Ｇｙ时，纤维素质量分数和结晶度均增加，半纤维素质量分数降低，木质素质量分数有小幅增加。当辐射剂量达到８０ Ｇｙ时，纤维素质量分数和结晶度均下降明显，半纤维素质量分数增加明显，木质素质量分数继续增加。５０ Ｇｙ剂量下，青皮竹的抗弯强度、抗弯弹性模量没有显著变化，抗剪强度、抗拉强度有少许增加；在６０ Ｇｙ的剂量下，力学．．．
关键词：
γ射线 竹材 化学成分 力学强度
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