楊木は我が国の人工林の主要な樹種であるが、材質が柔らかく、強度が低いなどの欠点で使用が制限されているため、品質向上付加価値加工を行って応用範囲を広げる必要がある。研究により、無機物と木材を結合して無機複合木材を製造し、その密度、曲げ強度、難燃性などの性能はいずれも明らかに改善できることが明らかになった。シリカゾルは粘度が低く、粒径が小さいという特徴があり、木材の孔構造中に効果的に浸透し、ゲル、乾燥を経て安定した空間構造と高い硬度を得ることができる、シリカゾルは安全で環境に優しく、遊離ホルムアルデヒドがなく、比較的に良い熱安定性と生体適合性を持ち、1種のとても良い木材改質剤である。

よく使われる木材変性シリカゾルは酸性とアルカリ性の2種類に分けられ、酸性シリカゾルは木材自身の構造に与える影響が小さい、アルカリシリカゾルは木材をある程度分解させるが、浸透性を改善することもできる。酸性、アルカリシリカゾル改質は木材の性能に異なる影響を与え、改質処理後の木材の曲げ性能と熱分解特性などに差がある。

それぞれ酸、アルカリシリカゾルを用いて変性楊木を浸漬し、シリカゾルが細胞腔と紋孔などの構造中に堆積でき、変性材密度を増加させ、重量増加が顕著であることを発見した。変性木材の曲げ性能はいずれも未変性木材より優れており、酸性シリカゾル変性木材の曲げ性能はより優れている。塩基性シリカゾル変性木材の密度と重量増加率はいずれも酸性変性木材より大きいが、酸性ゲル変性の向上効果は塩基性ゲルより明らかに高い。これは塩基性シリカゾルが木材を処理する際、細胞壁に接着作用を果たすヘミセルロースが皮むき反応と塩基性加水分解を起こし、その内部の閉塞した孔道を開き、浸透性を高め、より多くのシリカゾル変性剤が木材の導管に浸透し、乾燥、重縮合、カテーテル中に堆積したため、重量増加がより多く、同時に機械的支持作用を発揮し、分解による性能低下を部分的に相殺し、曲げ強度を低下させたため、アルカリシリカゾル改質材の性能向上は酸性ゲルより明らかではなかった。改質後の木材の炭化温度が低下し、木材に一定の保護作用を果たした、酸性シリカゾル処理材の見かけの活性化エネルギーは明らかに向上し、木材に明らかな難燃効果を発揮することができる。