0 绪论 1
0.1 木材功能性改良与木材-无机质复合材 1
0.2 木材-无机质复合材的基本内涵与外延 2
0.2.1 木材-无机质复合材 2
0.2.2 木材-无机纳米复合材 3
0.2.3 木材生物矿化 3
0.3 木材-无机质复合材的研究进展 4
0.3.1 双重扩散法制备木材-无机质复合材 4
0.3.2 溶胶-凝胶法制备木材-无机质复合材 5
0.4.1 研究课题的提出 9
0.4 研究课题的提出与意义 9
0.3.3 溶胶-凝胶法制备木材-无机质复合材存在的问题 9
0.4.2 本研究的意义 10
1 无机纳米材料在木材科学中的应用 12
1.1 纳米科技与木材功能性改良学 12
1.2 无机纳米材料与木材的复合 13
1.2.1 无机纳米粉末 13
1.2.2 无机纳米复合材 15
1.3 纳米材料在木材功能性改良学中的应用前景 18
1.3.1 纳米材料在提高木材-无机质复合材力学性能方面的应用 18
1.3.2 无机纳米材料在保持木材环境学中的应用 18
1.3.6 纳米材料在改善木材尺寸稳定性中的应用 19
1.3.5 纳米材料在木材阻燃性方面的应用 19
1.3.4 纳米材料在改善木材耐候性中的应用 19
1.3.3 纳米材料的抗菌性能在木材防腐中的应用 19
2 溶胶-凝胶法制备木材-无机质复合材的工艺学原理 20
2.1 溶胶-凝胶法合成的工艺学原理 20
2.2 溶胶-凝胶法合成的化学原理 22
2.3 气凝胶的概念及特性 24
2.4 木材-SiO2气凝胶纳米复合材制备工艺原理 26
2.4.1 SiO2溶胶浸渍木材工艺 26
2.4.2 SiO2气凝胶干燥原理与超临界流体特性 31
2.4.3 超临界流体干燥制备SiO2气凝胶的工艺设备 34
3.2 本研究的技术路线 36
3.1 本研究的主要内容 36
3 木材-SiO2气凝胶纳米复合材研究 36
3.3 试材采集与加工 37
3.4 主要分析方法 39
3.4.1 傅里叶变换红外光谱分析 39
3.4.2 X射线光电子能谱分析 41
3.4.3 热分析技术 44
4 木材-SiO2气凝胶纳米复合材的制备 48
4.1 SiO2气凝胶的制备 48
4.1.1 材料与方法 49
4.1.2 结果与讨论 49
4.2 SiO2溶胶空细胞法浸渍处理木材工艺条件的研究 52
4.2.1 材料与方法 53
4.2.2 结果与讨论 54
4.3 超临界流体对SiO2醇凝胶和木材的干燥实验 56
4.3.1 材料与方法 56
4.3.2 结果与讨论 58
4.4 SiO2气凝胶的相组成分析 66
4.5 本章结论 67
5 SiO2气凝胶在木材中的分布与界面研究 69
5.1 木材-SiO2气凝胶纳米复合材的微观构造 69
5.1.1 试验材料、仪器和方法 69
5.1.2 结果与讨论 70
5.2 SiO2气凝胶在木材中的分布与复合材的超微结构特征 81
5.2.2 结果与讨论 82
5.2.1 试验材料、仪器和方法 82
5.3 木材-SiO2气凝胶复合材润湿性解析 89
5.3.1 试验材料、仪器和方法 89
5.3.2 结果与讨论 90
5.4 木材-SiO2无机质复合材的表面自由能 95
5.4.1 试验材料、仪器和方法 96
5.4.2 结果与讨论 97
5.5 本章结论 100
6 木材-SiO2气凝胶复合材性能评价 102
6.1 木材-SiO2气凝胶复合材力学性能 102
6.1.1 试验材料、仪器和方法 102
6.1.2 结果与讨论 102
6.2 木材-SiO2气凝胶复合材尺寸稳定性 107
6.2.2 结果与讨论 108
6.2.1 试验材料、仪器和方法 108
6.3 木材-SiO2气凝胶复合材的声学性质 111
6.3.1 试验材料、仪器和方法 112
6.3.2 结果与讨论 113
6.4 木材-SiO2气凝胶复合材阻燃性能研究 115
6.4.1 试验材料、仪器和方法 115
6.4.2 结果与讨论 116
6.5 本章结论 118
7.1 木材-SiO2气凝胶复合材的热分析 119
7.1.1 试验材料、仪器和方法 119
7 木材-SiO2气凝胶复合材复合机理的研究 119
7.1.2 结果与讨论 120
7.2 木材-SiO2气凝胶复合材的FTIR分析 126
7.2.1 试验材料、仪器和方法 126
7.2.2 结果与讨论 126
7.3 X射线光电子能谱分析 131
7.3.1 试验材料、仪器和方法 131
7.3.2 结果与讨论 131
7.4 本章结论 138
8 总结与展望 140
8.1 结论 140
8.2 讨论 143
参考文献 144