棉秆具有特殊分子力学现象的生物质材料,其内部微观结构与宏观力学性能息息相关,基于细胞壁水平的微观力学性能研究是探索棉秆复杂力学行为的重要途径。通过显微技术展现了棉秆多尺度、多孔、阶梯状结构特征,表明皮部、木质部和髓部体积比大致比例为23:45:32,其主体是木质部。基于纳米压痕技术分析了沿棉秆横切面径向方向的硬度、弹性模量的变化,结果表明皮部的弹性模量是木质部2倍以上、纳米硬度则小于2倍。该研究结果为棉秆粉碎机械、收获机械及采棉机关键部件的结构设计、材料选择及磨损提供理论基础。
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