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木竹材资源是人类社会生产生活中的重要资源,多年来由于人类的过度采伐,致使木竹材资源锐减,其供应量远不能满足人们的实际需求,而提高木竹材资源综合利用效率是缓解此矛盾的有效方法。无损检测技术是提高木竹材资源合理利用的有效手段之一,随着工业化生产效率的提升,无损检测技术得到长足发展,其中X射线成像技术因其所具有的独特优势,被人们所广泛关注。本研究正是在此基础上,以毛白杨、马尾松和毛竹为试材,采用X射线层析成像技术与同步辐射X射线显微相位衬度成像技术,.在宏观与介观两个尺度上对木竹材的密度与水分进行研究。期望能够对进一步深化X射线层析成像技术在宏观尺度上的工业化应用提供科学依据与数据参考;对同步辐射X射线显微相位衬度成像技术从介观层面解释水分转移机理提供基础数据参考。本文主要得到的研究结论如下:(1)试验以毛白杨和马尾松的心边材作为试验试材,采用物理测定与X射线层析成像技术相结合的方法,拟合建立(1)“CT值-密度”拟合模型:D=k×H+b;(2)“CT值-含水率”拟合模型:经验证试验验证,相对误差均小于5%,证明“CT值-密度”拟合模型与“CT值-含水率”可准确预测心边材的密度与含水率。(2)试验以不同竹龄毛竹作为试验试材,采用物理测定与X射线层析成像技术相结合的方法,拟合建立(1)“CT值-密度”拟合模型:DB=k×HB+b;(2)“CT值-含水率”拟合模型:MB=k×HB+b,经验证试验验证,相对误差均小于5%,证明“CT值-密度”拟合模型与“CT值-含水率”可准确预测毛竹的密度与含水率。(3)试验以毛白杨和马尾松的切片作为试验试材,采用同步辐射X射线显微相位衬度成像技术在介观尺度上对自由吸水与加热失水过程进行了观察分析:①观察分析得知,毛白杨导管的毛细管张力大于马尾松管胞的毛细管张力,这使得毛白杨平行于导管方向的自由吸水速率大于马尾松平行于管胞方向的自由吸水速率。②因为毛白杨与马尾松细胞壁上纹孔数量、类型及组成细胞不同,使得毛白杨垂直于导管方向的自由吸水速率大于马尾松垂直于管胞方向的自由吸水速率。③在毛细管张力作用和毛细管内部空气阻力等综合因素作用下,使得毛白杨与马尾松平行于导管与管胞方向的水分渗透速度与沿细胞壁纹孔方向的渗透速度基本一致。④由于切片比表面积较大,造成水分从切片上下表面大量蒸发,且导管与管胞的毛细管张力作用不明显,造成加热失水速率基本趋于一致。⑤毛白杨与马尾松切片平行于毛细管方向的加热失水速率略大于垂直于毛细管方向的加热失水速率,这可能是因为毛细管作用对水分散失过程起到一定的拉动作用,促进了水分的散失。