不同厚度中密度纤维板的孔隙分形特征研究

摘要

研究不同厚度中密度纤维板（medium density fiberboard,MDF）的孔隙分形特征，结合高压压汞试验（mercury intrusion porosimetry,MIP）和N₂吸附试验，量化材料孔体积、孔径尺寸和孔径分布等孔隙结构参数。利用FHH （Frenkel-Halsy-Hill）和MIP分形理论模型结合试验结果，计算出不同尺度孔隙下的分形维数，采用分形模型量化孔隙结构的复杂性，揭示不同厚度MDF孔隙分形特征的显著差异。通过分形模型计算得到的分形维数表明，宏观孔分形维数（2.957～2.988）与介观孔分形维数（2.602～2.851）均随厚度增加显著升高（R²>0.90），表明厚板孔隙结构复杂度更高；密度（0.722～0.777 g/cm³）对分形维数的影响较弱。此外，分形维数与孔隙结构参数之间存在密切联系，宏观孔分形维数与材料平均孔径、孔隙率呈正相关，介孔分形维数与平均孔径呈负相关，与比表面积呈正相关。研究结果揭示厚度主导的孔隙分形规律，为通过工艺优化调控MDF环保性能提供理论依据。

关键词

MDF / 孔隙 / 分形维数 / 高压压汞 / N₂吸附