循环试验后吸水厚度膨胀率检测技术解析

1. 检测背景与意义

2. 核心检测项目

(1) 吸水厚度膨胀率（Thickness Swelling, TS）

• 定义：试样在规定时间内吸水后，厚度方向膨胀量与原始厚度的百分比。
• 计算公式： ��=�1−�0�0×100%TS=t0​t1​−t0​​×100% 其中，�0t0​为初始厚度，�1t1​为吸水后厚度。
• 检测重点：
  • 精确测量吸水前后的厚度变化（精度需达±0.01mm）；
  • 区分短期吸水（如24h）与循环试验后的长期膨胀差异。

(2) 吸水率（Water Absorption, WA）

• 定义：试样吸水后的质量增加百分比，反映材料整体吸水量。
• 计算公式： ��=�1−�0�0×100%WA=m0​m1​−m0​​×100% 其中，�0m0​为初始质量，�1m1​为吸水后质量。
• 关联分析：吸水率高可能预示厚度膨胀率大，但需结合材料密度、孔隙结构综合判断。

(3) 循环试验参数

• 循环条件：
  • 温度：典型设置为20~70℃区间循环；
  • 湿度：湿度梯度变化（如30% RH → 90% RH）；
  • 循环次数：根据标准或实际需求设定（如5次、10次、20次）。
• 关键指标：
  • 每次循环后厚度膨胀率的累积变化；
  • 材料是否存在不可逆形变。

(4) 微观结构分析（辅助项目）

• 检测手段：
  • 扫描电镜（SEM）观察纤维/颗粒界面结合状态；
  • X射线断层扫描（CT）分析孔隙分布变化。
• 意义：揭示吸水膨胀的微观机制，如胶层失效、纤维润胀等。

3. 检测流程

1. • 按标准（如GB/T 17657-2013）切割试样（通常为50mm×50mm）；
   • 预处理：恒温恒湿（如20℃/65% RH）平衡至质量稳定。
2. • 浸水阶段：试样完全浸没于（20±1）℃水中；
   • 干燥阶段：强制通风干燥至质量恒定；
   • 循环次数按标准执行，记录每次循环数据。
3. • 使用数显千分尺测量厚度（取多个点平均值）；
   • 电子天平（精度0.01g）称量质量。
4. • 计算单次及累积膨胀率；
   • 绘制膨胀率-循环次数曲线，分析趋势。

4. 影响因素与质量控制

• 材料密度：低密度板材孔隙多，吸水膨胀更显著；
• 胶粘剂类型：耐水性差的胶黏剂易导致界面剥离；
• 添加剂：石蜡、防水剂可有效降低膨胀率；
• 工艺参数：热压温度、压力影响材料密实度。

5. 应用案例

• 案例1：某密度板经10次循环后，厚度膨胀率从8%增至15%，表明胶合性能劣化；
• 案例2：添加3%防水剂的刨花板，循环后膨胀率仅为未添加组的60%，验证改性效果。

6.

参考文献

1. GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》；
2. ASTM D1037-12《Standard Test Methods for Evaluating Properties of Wood-Based Fiber and Particle Panel Materials》.