纤维素分子和单根木材纤维的抗拉强度和断裂长度
信息分类：生命科学资讯 作者:YIYI发布
纤维素分子和单根木材纤维的抗拉强度和断裂长度
对完全由无接头的纤维素分子组成的假想棒状体的抗拉强度进行
过有趣的计算，根据破坏主价键所需要的功，求得抗拉强度约为80
000公斤/厘米，他们断定，完全由主价健组成的材料其强度要大于
所有已知材料的强度。
完全由连续、平行的葡萄糖式链组成的材料，其抗断强度为1000
00-400000公斤力/厘米，实际上，纯纤维素纤维不是由无接头的分
子组成，其结晶区的长度大约只有500A ，不会由二撕破全部单独
的分子链而发生破坏，但可由于滑移而破坏，如果把材料看成有结
晶区和无定形区的混合材料，并施以应力，一些处于非常不利位置
受到最大拉伸的链分子则在变形初期撕裂或彼此之间发生滑移，其
它卷曲或损坏的链可以伸开并逐渐变为平行，产生额外结晶体，增
加内部的粘滞度，并使材料内部可能积累越来越大的势能，一旦应
力达到更高程度，平行的链分子彼此间发生滑动，产生流变，结果
材料横断面逐渐减小，导致应力增大，最后发生破坏，显而易见，
难以预测精确的破坏力矩和产生该力矩所必要的应力，对平均长度
为500葡萄糖单位 ，完全平行重叠的分子链，计算结果极限值达12
500-15000公斤力/厘米，这个值仍然比木材的最大抗拉强度还高的
多，但这是可以料到的，因为有机材料是由服从统计学原理的生物
过程形成的，因此有机材料中的强点和弱点，依照统计学规律分布
认为分子链破坏总是发生在最薄弱的链节上。
然而，木材的顺纹抗拉强度极高，某些树种的气干材，最大可达
3000公斤力/厘米，离析的木材纤维的抗拉强甚至更高，约介于200
0-13000公斤力/厘米之间，离析的木材纤维的抗拉强度甚至更高，
测得云杉纤维的抗拉强度为4630公斤力/厘米，纤维的抗拉强度为5
780公斤力/厘米和6920公斤力/厘米，用测定应力和应变的电子机
械装置，精确地测定了10种针叶树材单桶纤维的氏模量的抗拉强度
。
不仅不同树种纤维间有巨大差别，而且同一树种早材与晚材纤维
之间也有规律性差异，最大应力十分接近理论计算值，用不同剂量
的射线照射北美黄杉木材，使纤维素组分随机解聚，研究纤维分子
链的长度对木材质顺纹抗拉强度的影响，试验结果表明，晚材的抗
拉强度不仅明显地比早材高，而且两种生长带对纤维素聚合度，含
水率和温度变化的反应也不相同，所以纤维素的解聚作用不仅减低
木材的强度，而且受大气湿度变化的影响特别敏感。
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