%A 王巍,王云婷,李新宁 %T 热处理对木质纤维素Iβ结构及其力学性能影响的分子动力学模拟 %0 Journal Article %D 2019 %J 生物质化学工程 %R 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.03.005 %P 33-38 %V 53 %N 3 %U {http://www.bce.ac.cn/CN/abstract/article_1013.shtml} %8 2019-05-30 %X

采用分子动力学模拟方法对木材主要成分纤维素Iβ在热处理环境下的结构和力学性能进行研究,建立了用于模拟的3×3×3纤维素超胞模型,得到350~550 K的体积、密度及氢键变化图,分析了纤维素微观结构的变化并计算了其力学性能。结果表明:升温过程中晶胞体积逐渐增大,由350 K的11.99 nm3增加至550 K的12.26 nm3,模型密度为1.581~1.617 g/cm3,与实验结果一致。氢键数量总数减小了24%,分子链内氢键部分断裂而形成了新的链间氢键,链内氢键与链间氢键的比值由2.1:1变成1:1.5,进而影响了其力学性能。随着温度的升高,杨氏模量逐渐降低,变化率约为13%。相比于杨氏模量,剪切模量和体积模量受温度影响较小,没有明显的变化趋势。