低場核磁共振用於木材纖維飽和點(FSP)的測試-低溫核磁技術
纖維飽和點(fiber saturation point,FSP)指的是木質纖維素材料細胞壁中吸着水處於飽和狀態,而細胞腔和細胞間隙中沒有自由水的特定含水率狀態。纖維飽和點是木材物理力學性能發生變化的轉折點,纖維飽和點可以採用多種方法測量,比如電學法、幹縮法、差示掃描量熱法和力學法等。以上幾種實測法目前普遍存在操作過程複雜、限制條件多、耗時長等缺點,而且不同方法的測量結果之間存在一定差異,準確度也存在爭議。
低場核磁共振技術可用於測定木材纖維飽和點,該方法能夠較爲快速地測定木材纖維飽和點,測試過程簡便快捷,並且是無損與非侵入式的。
低溫核磁技術測試木材纖維飽和點(FSP)原理
固態冰與液態水的核磁共振T2弛豫時間相差很大,冰的T2弛豫時間僅約6us,木材內吸着水的T2弛豫時間一般爲毫秒級,很容易區分。核磁共振分析儀是以質子爲探針,能夠準確表達多孔介質內水分含量。通過選擇適當的溫度使木材細胞腔內自由水產生凍結,此時吸着仍然處於液態,從而可以準確獲得細胞壁內吸着水的信號總量。
低溫核磁技術檢測對象
1、木材原料
2、木材製品
3、竹材
低溫核磁技術應用案例
不同溫度熱處理後,花旗鬆試樣的 T2 分佈
參考文獻:周凡丁, 高鑫, 蔡家斌, 莊壽增和周洪傑. 《利用低溫NMR技術測定木材及其熱處理材纖維飽和點》. 波譜學雜誌 34, 期 1 (2017年): 7.
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