木材热处理是应用较为广泛的木材改性技术,常规热处理的温度一般在160℃到240℃之间。现有工作表明,在此温度水平之下进行处理也能对木材性能起到调节作用,但相关研究较为零散,对材性变化规律和性能改良机制还没有系统性认识。为此,本研究以柞木为研究对象,在110℃、130℃、150℃的常压过热蒸汽条件下进行轻度热处理,并与常规干燥材、180℃常规热处理材进行对比。从轻度热处理柞木的物理力学性能、动态黏弹性、声学振动性能变化入手,并观察材料的动态水蒸气吸附能力,归纳总结轻度热处理温度区间的改性材性能特点,同时从化学官能团浓度、化学组分含量、细胞壁超微构造及介观孔隙结构等方面探索轻度热处理材的改性机制,主要得到以下结论:（1）轻度热处理使木材的明度（L*）下降,红绿色品指数（a*）和黄蓝色品指数（b*）上升,外表显红黄色,与自然老化外观更相近,而常规热处理材的L*、a*、b*值大幅下降,外表显咖啡色。轻度热处理提高了柞木的刚性和抗弯强度,静态弹性模量（MOE）最大增幅32.3%（150℃,2h）,动态弹性模量最大增幅19.3%（150℃,2h）,抗弯强度（MOR）最大增幅11.5%（110℃,22h）。与之相比,常规热处理材刚性提升,但抗弯强度严重削弱,MOR降幅达21.3%。（2）轻度热处理降低了柞木的吸湿性,且随处理温度的上升木材吸湿性下降越显著,与之相比,常规热处理材的吸湿性下降幅度更大。H-H模型拟合数据表明,轻度热处理材的单层分子吸附量下降较小,但多层分子吸附有较为明显的下降,常规热处理材的单层分子吸附和多层分子吸附都明显降低。（3）与常规热处理相似,轻度热处理也能改善木材的声学性能,柞木处理材的损耗因子、比动态弹性模量、声辐射品质常数、声转换效率等声学指标都较对照材改善,且130℃和150℃轻度热处理材达到与常规热处理材相近的改善效果。（4）轻度热处理材的细胞壁化学组分变化较小,傅里叶红外光谱分析表明柞木试材各主要官能团的浓度没有发生显著变化,湿化学分析表明试材综纤维素及木质素含量变化幅度均小于5%。相比之下,常规热处理材部分基团浓度下降,木素的苯环结构有所增强,综纤维素含量下降10.1%,木质素含量上升11.3%,内部化学变化显著。（5）轻度热处理材的超微构造结晶区、微晶宽度、微纤维丝角变化明显,130℃和150℃处理材的结晶度分别增加8.9和8.8%,微晶宽度增加4.0%和3.7%,微纤丝角下降了7.6%和24.4%。常规热处理材的超微构造也发生变化,结晶度、结晶宽度分别增加了5.4%和3.1%,微纤丝角下降了21.2%。轻度热处理材的平均孔径的变化整体较小,有利于力学强度的保留;常规热处理材的的介孔比表面积下降,平均孔径明显增大,源于半纤维素的大量降解,导致细胞壁收缩、细胞破碎及裂缝的出现,使其力学强度损失。上述研究结果表明,轻度热处理可以改善木材的主要力学性能、吸湿性和声学振动性能。处理温度对改性效果具有显著影响,110℃热处理材的主要物理力学性能更接近对照材,而130℃和150℃处理材则可在不损失力学性能的情况下获得与常规热处理材相近的性能改良。与常规热处理不同,细胞壁化学组分的变化不是轻度热处理材改性的主要内在机制,而是木材含水率变化、细胞壁微观结构变化、细胞壁化学组分变化等多种因素综合作用的结果。轻度热处理材的性能特点和改性机制可归纳为下图: