杉木（Cunninghamia lanceolata）作为我国人工林的重要组成部分,在木材加工、经济建设和生态环境保护方面有十分重要的作用。但杉木存在结构疏松、材质轻软、强度低、易燃等缺陷,限制了其在家具、地板、木结构等领域的广泛应用。杉木中闭塞纹孔的存在使得改性剂渗透困难;现有改性方法难以获得理想效果,导致杉木改性研究进展缓慢。针对此,本文以人工林速生杉木为研究对象,采用硅酸盐为浸渍改性剂,通过负压-正压交替的“呼吸法”改性工艺对杉木进行改性处理,制得了集高质高强、尺寸稳定、环保无毒、阻燃抑烟等优异性能于一体的改性杉木,并对其改性工艺、改性机理、改性后杉木的基本性能和改性材在家具应用中的主要性能进行了分析。论文的主要研究内容与研究结果如下:（1）与酚醛预聚体有机浸渍改性剂相比,硅酸盐无机浸渍改性剂更有利于保持杉木本身的环境学特性、提高杉木热稳定性以及耐水性能,且浸渍效果更好。与真空逐级加压法相比,呼吸法改性工艺能使更多的改性剂进入到木材中,和杉木中基团形成更多的氢键缔合与化学键结合;同时对杉木的物理力学性能、耐水性能、阻燃抑烟性能、耐热性能起到更好的提升作用。（2）对杉木硅酸盐改性工艺进行了研究,明确了改性过程中各因素对改性杉木的影响规律。在此基础上,采用响应曲面法对工艺进行了优化。结果表明:各工艺因素对增重率的影响程度分别为浸渍压力＞硅酸钠浓度＞浸渍时间＞呼吸次数。改性杉木在硅酸钠溶液浓度为31.60%,浸渍时间为3.80h,浸渍压力为0.7MPa,呼吸次数为6次时,浸渍效果最佳。（3）经硅酸盐改性处理后,杉木密度、抗弯强度、抗压强度、冲击韧性均得到大幅提升;三切面质量磨损率和木材吸水率显著降低。杉木由易燃变为难燃,耐火性能显著提高,且阻燃和抑烟效果良好;燃烧残余炭结构较完整。同时,改性处理对杉木的颜色影响较小,木材基本上维持了原有颜色特征。光泽度上,杉木改性材略小于素材,但分布规律基本相同。改性后杉木径切面与弦切面的纹理间距、纹理粗细、纹理疏密程度并未出现明显变化;纹理灰度与背景灰度稍有降低,且两者之间差别变大,使得纹理较素材明显。（4）SEM分析证实,经呼吸法处理后,负压-正压交替可破坏闭塞纹孔的纹孔塞,打通改性剂在杉木中渗透和迁移的通道;排出木材内部空气,使得木材浸渍效果较佳。相比于素材,硅酸盐改性剂产生的物理与化学双重作用使得改性杉木的力学性能和耐水性能得到显著提升。同时,改性杉木径向和横向Si元素含量变化进一步验证了呼吸法对闭塞纹孔的打通效果。通过XPS测试发现,改性杉木沿横向从表面到30mm处均出现了C、O、Na和Si元素,其相对含量差异较小,且各处的Si-O-C结合结构的吸收峰强度基本相同,揭示了改性剂较好浸入到杉木中间,且均匀性良好。（5）以“温莎椅”为分析模型,采用Solidworks建模软件与ANSYS有限元软件模拟对杉木素材和硅酸盐改性材在实木家具中的应用进行了力学对比分析。结果表明:国标四级试验水平下,改性材模型所施加荷载引起的结构或构件的应力均小于改性杉木的容许应力,且产生的形变量与应力均较素材小,表明椅子的结构强度满足荷载标准下的使用需求。硅酸盐改性杉木材用于实木家具的制作是切实可行的。（6）硅酸盐改性处理使杉木的水性漆接触角较素材稍变大,仍处于部分润湿状态。改性处理对杉木表面水性漆的涂料附着性能影响微弱,且小于油漆类型与涂刷遍数带来的影响。当选择水性漆作为杉木的表面涂饰时,底漆面漆分开的类型能达到更好的涂饰效果,且涂刷遍数应达到底漆2-3遍,面漆2-3遍。若选择底面合一型的水性漆时,应涂刷4遍才能获得较为满意的附着性能。改性处理使杉木榫接合性能得到较大提高,抗拔强度增幅30%,抗弯强度增幅17%。榫头与榫眼的最佳过盈配合量:素材为1.5mm、改性材为1mm时,榫接合抗拔强度与抗弯强度最大。