第一章 木材细胞壁结构和力学表征 1
第一节 细胞壁形成 1
一、形成层细胞分裂 1
二、新生木质部细胞的体积增大 2
三、新生木质部细胞的壁层加厚 3
第二节 细胞壁结构 4
一、初生壁 5
二、次生壁 6
第三节 细胞壁的化学组成 7
一、纤维素 7
二、半纤维素 9
三、木质素 10
第四节 细胞壁的力学表征 12
一、力学表征的科学意义 12
二、现有的研究手段和基础 12
三、试验材料的采集和试样制备 15
第五节 重点研究的科学问题 15
一、急需研究的科学问题 15
二、取得的研究进展 17
第二章 木材细胞壁力学性能测试技术 20
第一节 纳米压痕技术 20
一、纳米压痕测试原理 21
二、测试仪器 24
三、样品制备与安装 24
四、测试与数据分析 26
五、应用实例 28
第二节 单根纤维拉伸技术 32
一、技术难点 33
二、国外现有的同类产品 34
三、设备的研制和开发 35
四、应用实例：竹木单根纤维力学测试 36
第三节 零距拉伸技术 41
一、零距拉伸测试原理 42
二、实验技术与方法 44
三、应用实例：人工林杉木管胞零距拉伸强度的测定 47
第三章 木材细胞壁波谱分析技术 50
第一节 红外光谱和二维相关红外光谱技术 51
一、红外光谱和二维相关红外光谱 51
二、红外光谱技术在木材细胞壁中的应用 54
三、二维相关红外光谱技术在木材细胞壁中的应用 59
第二节 拉曼光谱分析技术 65
一、拉曼光谱分析原理 65
二、拉曼光谱技术在木材细胞壁中的应用 68
第三节X射线衍射技术 72
一、X射线衍射技术分析原理 72
二、X射线衍射技术在木材细胞壁力学研究中的应用 72
第四章 木材细胞壁力学性能的主要影响因子 76
第一节 化学组分 76
一、材料与方法 77
二、光谱分析 78
三、化学组分对细胞壁纵向拉伸性能的影响 80
四、化学组分对细胞壁纳米压入力学性能的影响 85
第二节 微纤丝角对木材力学性能的影响 87
一、材料与方法 88
二、微纤丝角对细胞壁力学的影响 89
第三节 含水率对木材力学性能的影响 90
一、材料与方法 91
二、含水率对细胞壁压入力学性能的影响 92
第五章 木材细胞壁的纵向拉伸蠕变和纵向拉伸机械吸湿蠕变 97
第一节 木材细胞壁的纵向拉伸蠕变 97
一、实验方法 98
二、细胞壁纵向拉伸蠕变计算 99
三、微纤丝角对纵向拉伸蠕变的影响 99
四、含水率对纵向拉伸蠕变的影响 104
五、纵向拉伸蠕变速率分析 107
六、纵向拉伸蠕变性能的模拟 108
第二节 木材细胞壁的纵向拉伸机械吸湿蠕变 110
一、实验方法 110
二、微纤丝角对纵向拉伸机械吸湿蠕变的影响 111
三、含水率对纵向拉伸机械吸湿蠕变的影响 114
第六章 木质化过程木材细胞壁的力学行为 116
第一节 正常木木质化过程中细胞壁的力学性能 117
一、材料与方法 117
二、正常木管胞木质化过程中组织细胞显微结构 119
三、针叶材管胞木质化过程中细胞壁木质素的分布 119
四、针叶材管胞木质化过程中的细胞壁力学行为 124
五、针叶材管胞木质化过程对细胞壁力学性能的影响 127
第二节 应力木管胞木质化过程中细胞壁的力学性能 127
一、材料与方法 128
二、同一木质化过程中应压木管胞的细胞壁力学性能 128
三、不同季节马尾松应压木管胞木质化过程的细胞壁力学性能 129
四、马尾松应压木不同年轮细胞壁力学性能 130
五、马尾松应压木单根管胞拉伸强度性能 131
第七章 不同处理方法对木材细胞壁力学性能的影响 132
第一节 热处理对木材细胞壁力学性质的影响 132
一、材料与方法 133
二、热处理材力学性质变化及影响因素分析 135
第二节 酚醛树脂处理对细胞壁力学性能的影响 140
一、材料与方法 141
二、力学性质与影响性能分析 143
第三节 褐腐过程木材细胞壁力学性能的变化 149
一、材料与方法 149
二、褐腐材的力学性能变化与原因分析 151
第八章 基于细胞壁力学模型的针叶材纵向弹性模量预测 159
第一节 木材细胞壁力学模型 159
第二节 针叶材纵向弹性模量预测模型的构建 163
一、参数测定 164
二、模型求解 165
三、模型检验 166
主要参考文献 168