金佛山方竹基础物性及其时空变化规律

作者：刘文娟; 王滔; 赵福泽; 林剑^*

来源：北京林业大学学报, 2023, 45(03): 127-136.

• 金佛山方竹
• 基础物性
• 竹龄
• 竹秆轴向部位

【目的】为掌握金佛山方竹基础物性，探究其化学组分与物理力学性质随竹龄与轴向部位的变化规律，进而促进其秆材资源的合理高值化利用。【方法】本研究以1～5年生天然金佛山方竹为研究对象，依据相应国家标准测定其化学组分含量(本文指的是质量分数)与密度、干缩率、顺纹抗压强度、抗弯强度、弹性模量和硬度等物理力学性质，通过X射线衍射仪测定样品衍射曲线，进而计算其相对结晶度与微纤丝角度。【结果】金佛山方竹各化学组分含量随竹龄与轴向部位小幅度波动变化，且变化规律不显著。结晶度随竹龄增加先增大后逐渐减小，2年生最大，为50.39%，并随轴向部位升高逐渐增大。微纤丝角度随竹龄增加与轴向部位升高均先减小后增大，2年生中部最小，为9.10°。基本密度为0.513～0.693 g/cm3，全干密度为0.535～0.725 g/cm3，气干密度为0.556～0.756 g/cm3；各密度随竹龄增加与轴向部位升高均呈上升趋势，1～2年间显著增大，随后平稳增加至趋于稳定。全干干缩率和气干干缩率随竹龄增加与轴向部位升高均呈下降趋势，1～2年间显著下降，随后平稳下降，后者波动性相对较大。顺纹抗压强度为50.73～64.58 MPa，抗弯强度为114.09～134.26 MPa，弹性模量为8.45～12.42 GPa，三者均随竹龄增加均呈上升-下降-上升趋势，随轴向部位升高均呈上升趋势；内外侧硬度平均值为60.00～72.70 HD，其随竹龄增加与轴向部位升高均呈上升趋势。金佛山方竹的干缩率、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量和硬度均受解剖构造与主要化学组分显著影响。【结论】金佛山方竹竹龄与竹秆轴向部位均影响其基础物性，但竹龄的影响更加显著；2年以上金佛山方竹秆材质基本成熟，可作为金佛山方竹的较佳砍伐竹龄。此外，物理力学性质与解剖构造和主要化学组分间存在一定的显著相关性。

• 单位
  北京林业大学