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1木材的X射线衍射分析技术1

1.1木材的构造学特征1

1.1.1细胞壁的超微构造1

1.1.2细胞壁层结构2

1.1.3纤维素的结晶结构3

1.2X射线与X射线衍射原理5

1.2.1X射线的产生5

1.2.2X射线谱6

1.2.3X射线与物质的作用9

1.2.4X射线的衰减10

1.2.5X射线衍射的基本原理10

1.3X射线衍射技术的木材科学实践14

1.3.1测定木材纤维的超微结构14

1.3.2测定木材纤维的结晶度18

1.3.3测定木材纤维的微纤丝角31

1.3.4木材密度的检测42

1.3.5X射线吸收法测定木材空隙度45

参考文献47

2木材的化学分析光电子能谱48

2.1化学分析光电子能谱的基本原理48

2.1.1ESCA谱仪49

2.1.2化学位移50

2.2ESCA在木材研究中的应用51

2.2.1木材的典型ESCA谱图52

2.2.2ESCA在木材表面化学处理研究中的应用54

2.2.3ESCA在木材耐候性研究中的应用56

2.2.4ESCA在木材表面微波等离子体处理研究中的应用56

2.2.5ESCA在木材防腐研究中的应用61

参考文献64

3木材的傅里叶变换红外光谱66

3.1红外吸收光谱原理简介66

3.1.1双原子分子的振动66

3.1.2多原子分子的简正振动68

3.1.3红外吸收光谱69

3.2傅里叶变换红外光谱的基本原理71

3.2.1麦克尔逊干涉仪与干涉图72

3.2.2干涉图的傅里叶变换和FTIR的获得74

3.2.3FTIR光谱的特点75

3.3红外透射光谱的样品制备与数据处理77

3.3.1红外透射光谱的样品制备77

3.3.2红外透射光谱的常用数据处理方法81

3.4傅里叶变换红外光谱反射技术86

3.4.1衰减全反射光谱技术86

3.4.2漫反射光谱技术88

3.5傅里叶变换红外光谱显微技术90

3.5.1傅里叶变换红外显微镜90

3.5.2傅里叶变换红外显微镜的性能特点90

3.6气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术91

3.6.1GC-FTIR联用分析系统92

3.6.2GC-FTIR分析系统的数据处理与光谱解析95

3.7红外光谱图与分子结构的关系97

3.7.1常见基团的特征吸收频率与指纹频率98

3.7.2影响基团特征吸收频率位移的因素100

3.8FTIR在木材研究中的应用104

3.8.1木材的红外光谱特征104

3.8.2FTIR在木材表面化学研究中的应用111

3.8.3FTIR在木材保护处理研究中的应用112

3.8.4FTIR在木材炭化过程研究中的应用114

3.8.5GC-FTIR在FRW阻燃木材等温热解研究中的应用116

参考文献121

4木材的核磁共振谱122

4.1核磁共振的基本原理122

4.1.1核磁共振的基本原理122

4.1.2原子核的弛豫124

4.1.3化学位移127

4.2木材的核磁共振1H NMR谱131

4.2.1木质素核磁共振1H NMR谱131

4.2.2纤维素和半纤维素的核磁共振1H NMR谱140

4.3木材的核磁共振13C NMR谱140

4.3.1核磁共振13C NMR谱的特点与测试技术140

4.3.2木质素的核磁共振13C NMR谱143

4.3.3纤维素和半纤维素的核磁共振13C NMR谱149

4.4木材的固体核磁共振CP/MAS 13C NMR谱151

4.4.1高分辨率固体NMR谱基本原理152

4.4.2木材固体核磁共振CP/MAS 13C NMR谱测试技术152

4.4.3纤维素的CP/MAS 13C NMR波谱153

4.4.4木质素的CP/MAS 13C NMR波谱157

4.4.5木材的CP/MAS 13C NMR波谱159

参考文献164

5木材的电子自旋共振谱166

5.1电子自旋共振谱ESR的原理166

5.1.1电子自旋共振谱ESR的基本原理166

5.1.2电子自旋共振谱ESR的波谱参数167

5.1.3电子自旋共振谱ESR的实验方法169

5.2ESR在木材研究中的应用171

5.2.1ESR在木质素研究中的应用171

5.2.2ESR在木材表面研究中的应用173

5.2.3ESR在木材防腐研究中的应用174

参考文献178

6木材的快速傅里叶变换频谱分析技术180

6.1快速傅里叶变换的基本原理和方法简介180

6.1.1傅里叶变换概述180

6.1.2离散傅里叶变换181

6.1.3快速傅里叶变换183

6.1.4用计算机实现快速傅里叶变换184

6.2快速傅里叶变换波谱的测定仪器和方法185

6.2.1频谱分析仪和快速傅里叶变换频谱分析仪185

6.2.2赋有专用功能的频谱分析仪187

6.3快速傅里叶变换测试分析技术在木材物理学中的应用188

6.3.1快速傅里叶变换测试分析技术在木材及木质材料声振动特性研究中的应用188

6.3.2快速傅里叶变换测试分析技术在木材与木质材料无损检测中的应用198

6.4快速傅里叶变换测试分析技术在木材解剖学中的应用202

6.4.1应用光学傅里叶变换技术分析木材解剖学特性的探索202

6.4.2采用计算机图像处理FFT分析技术研究木材解剖学特性202

6.4.3应用FFT图谱分析木材解剖特征演化模式的初步探索230

6.5FFT频谱测试分析技术在木质环境学研究中的应用232

参考文献236

7木材的热分析技术238

7.1热分析技术概述238

7.1.1热分析的发展简史238

7.1.2热分析术语及热分析技术分类239

7.1.3热分析的基本特征239

7.2热重法240

7.2.1热重法的原理240

7.2.2热重法的影响因素242

7.2.3热重实验方法和误差分析243

7.3差热分析243

7.3.1差热分析的基本原理243

7.3.2差热分析的影响因素244

7.3.3差热分析实验方法和误差分析245

7.4差示扫描量热法246

7.4.1差示扫描量热法基本原理简介246

7.4.2差示扫描量热法的影响因素247

7.4.3差示扫描量热实验方法和误差分析248

7.5其他热分析技术248

7.5.1逸出气检测和分析248

7.5.2热机械分析249

7.5.3热显微镜法251

7.6热分析技术在木材及相关材料研究中的应用251

7.6.1木材及其他天然纤维材料热性质的研究251

7.6.2木材燃烧性能评价256

7.6.3DSC技术在木材化学研究中的应用257

7.7热分析技术在木材阻燃机理研究中的应用259

7.7.1实验方法259

7.7.2热重分析实验结果及讨论259

7.7.3差热分析实验结果及讨论262

7.8热分析与其他分析方法的联用264

7.8.1纤维素热分解的TG-DTA-FTIR联机分析264

7.8.2热分析联机分析木陶瓷烧结过程中的化学变化265

参考文献268

8木材的锥形量热仪分析技术269

8.1锥形量热仪（CONE）的工作原理269

8.2CONE的燃烧参数270

8.2.1热释放参数270

8.2.2点燃参数270

8.2.3烟参数270

8.2.4尾气及其毒性参数271

8.2.5质量变化参数271

8.3CONE在木材阻燃性能评价中的应用272

8.3.1材料与方法272

8.3.2热释放性能273

8.3.3耐点燃性能276

8.3.4烟释放性能276

8.3.5烟气组成和毒性278

8.3.6试样燃烧过程中的质量变化282

8.4CONE在木材阻燃机理研究中的应用285

8.4.1热辐射功率285

8.4.2热释放速率286

8.4.3总热释放量287

8.4.4有效燃烧热288

8.4.5质量损失速率288

8.4.6质量变化Mass及成炭率289

8.4.7烟比率及比消光面积289

8.4.8烟气中的一氧化碳和二氧化碳290

参考文献291