本工作的目的是研究微波（MW）干燥過程中木材硬度是否受到溫度水平的影響，以及其響應(yīng)是否與傳統(tǒng)干燥木材的響應(yīng)不同。因此，挪威云杉（Picea abies）的匹配樣品在不同的溫度水平下從綠色狀態(tài)干燥到不同的水分含量（mc），傳統(tǒng)上通過空氣循環(huán)和MW進(jìn)行干燥。結(jié)果表明，在100或60°C的溫度水平下，通過兩種方法中的任何一種方法干燥的試樣，當(dāng)干燥進(jìn)行到相對(duì)較低的含水量水平時(shí)，兩種方法之間平行于紋理的木材硬度存在顯著差異，即，在MW干燥期間，木材硬度變高。MW干燥過程中60–110°C范圍內(nèi)的溫度水平對(duì)木材硬度沒有顯著影響。密度和mc等變量對(duì)木材硬度的影響大于干燥方法或干燥溫度。由于木材是一種生物材料，其強(qiáng)度在不同樣本之間以及不同樣本之間有所不同。因此，在進(jìn)行此類比較調(diào)查時(shí)，使用匹配的樣本非常重要。
木材硬度是一項(xiàng)重要屬性，尤其是在地板和家具行業(yè)。為了測(cè)定木材的硬度，通常使用布氏硬度法和揚(yáng)卡硬度法。這些測(cè)試的執(zhí)行方式是將鋼半球壓入測(cè)試表面。這些方法之間的區(qū)別在于測(cè)量的內(nèi)容：布氏硬度法測(cè)量的是試樣中鋼球造成的痕跡直徑，而揚(yáng)卡硬度法測(cè)量將直徑為11.28 mm的鋼半球壓入木材至其直徑一半深度所需的力。使用布氏硬度法可能出現(xiàn)的一個(gè)問題與凹痕標(biāo)記的松弛有關(guān)，因此測(cè)量的準(zhǔn)確性變得可疑。
研究表明，木材硬度受其密度和含水量（mc）的影響。Selhlstedt Persson研究了空氣循環(huán)干燥過程中不同干燥溫度對(duì)木材硬度的影響。這些研究中的最高干燥溫度為115°C。結(jié)果表明，溫度對(duì)硬度沒有顯著影響；盡管如此，在較高溫度下干燥的試樣仍給人一種硬而脆的印象。
在測(cè)量木材硬度時(shí)，壓痕相對(duì)于木紋方向的方向會(huì)影響結(jié)果。根據(jù)，其原因是，當(dāng)載荷方向與晶粒方向成角度時(shí)，承載載荷的纖維的數(shù)量和剛度低于與晶粒平行時(shí)的纖維。對(duì)于mc為0.12、密度在390和480 kg/m3之間的挪威云杉（Picea abies），縱向施加時(shí)，Janka硬度在2650–2840 N之間，切向施加時(shí)，其硬度在1570–2260 N之間。
木材通常在不同溫度和濕度水平下通過空氣循環(huán)干燥。近年來研究的一種不太常用的方法是使用微波功率加熱和干燥木材。如果木材暴露在具有微波特征的高頻電磁場(chǎng)中，水分子（偶極子）開始以與電磁場(chǎng)幾乎相同的頻率振蕩。這會(huì)導(dǎo)致試樣中的溫度和壓力升高。然而，木材不僅由水組成，還由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等聚合物組成。這些聚合物也是極性分子，因此即使它們也可能受到電磁場(chǎng)的影響。這可能導(dǎo)致木材硬度下降。
溫度水平和干燥方法是否影響木材硬度？本研究的目的是通過比較微波干燥和傳統(tǒng)空氣循環(huán)在不同溫度水平下干燥的木材硬度來研究這一假設(shè),測(cè)試期間要控制的參數(shù)是木材密度.
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