杉木(Cunninghamia lanceolata)在人工林中占有很高的比例,杉木具有很多优点,但是它强度低、耐磨性低、密度低等缺点,直接影响了它的使用范围和产品质量,所以,对杉木进行功能性改良已成必然。进入21世纪以来,纳米科学的发展也惠及到木材科学与技术领域,由于无机纳米粒子具有其块体材料所没有的特点,并且杉木木材也具有容纳纳米粒子的内部结构,一些学者已经进行了大量的无机纳米粒子与木材复合材料的研究,其物理性能以及硬度、表面耐磨性等力学性能都得到了提高。基于此,本研究主要采用性价比较高的纳米CaCO3作为复合改性剂改性杉木素材,得到杉木-纳米CaCO3复合材料,并结合激光粒度仪、扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等分析手段对杉木-纳米CaCO3复合材料进行结构表征与机理分析,为无机纳米材料-木材复合材料的研究提供理论参考。本研究的主要结论如下：(1)通过采用激光粒度仪检测出改性后纳米CaCO3的粒径：得出温度80℃,主pH值9,搅拌时间30min,超声分散时间5min,偶联剂的用量占纳米CaCO3质量的3%时,测出的纳米粒子的粒径最小,分散效果最好；(2)通过对杉木-纳米CaCO3复合材料的物理力学性能检测结果表明：采用复合偶联剂改性的纳米CaCO3粒子与杉木复合,所得的复合材料的径面与弦面硬度提高最明显,而原位复合改性所获得的复合材料的耐磨性提高的最为明显；(3)通过扫描电镜分析结果得出：原位复合法改性较复合偶联剂改性纳米CaCO3粒子复合材料的纳米粒子平均粒径更小,达到纳米级的比例大,且分散液较为均匀；复合偶联剂改性所获得的复合材料的平均粒径也比较小,也有很多处于纳米级,只是分散不够均匀,但复合偶联剂改性复合材料的方法比较简单,成本也比较低,是一种很好地复合改性方法；(4)通过X射线衍射仪分析结果,比较采用未改性纳米CaCO3粒子所获得的杉木-纳米CaCO3复合材料、单一偶联剂改性纳米CaCO3粒子所获得的复合材料、复合偶联剂改性纳米CaCO3粒子所获得的复合材料、不同浓度偶联剂改性的纳米CaCO3粒子所获得复合材料,得出用复合偶联剂改性,并且保持偶联剂用量为4%时所获得的杉木-纳米CaCO3复合材料试件的晶体衍射强度最强,在此种条件下生成的晶体的晶型最接近标准的CaCO3粒子的晶型,说明纳米CaCO3粒子与杉木木材复合后,其本身的晶型并没有发生改变；(5)通过傅里叶红外光谱的检测分析,比较上述四种情形所获得的杉木-纳米CaCO3复合材料,结果也同样证明了：用到4%偶联剂改性纳米CaCO3粒子所获得复合材料,与杉木素材相比,其羟基峰改变最大,同时其他的特征峰变化也比较明显,因此,纳米CaCO3粒子与杉木的复合材料并不是简单地堆砌与填充,而是与杉木的结构基团发生了化学结合,从而引起了特征峰的位移发生改变；除此之外还能说明用4%偶联剂改性杉木得到的复合材料改性效果最好。