木材學(xué)-李堅(jiān)木材學(xué)筆記完整

1、1、畫由針葉樹材交叉場(chǎng)紋孔類型圖第一章:木材的宏觀構(gòu)造與識(shí)木材學(xué)筆記：（有整理的一定要會(huì)，其他的還要自己結(jié)合書和筆記） 別第一章:木材的宏觀構(gòu)造與識(shí)同作用結(jié)果。它是形成層原始新生細(xì)胞和組織1同作用結(jié)果。它是形成層原始新生細(xì)胞和組織所以木材的形成主要經(jīng)過(guò)三個(gè)重要過(guò)程：形成層母細(xì)胞的分裂形成新（子）細(xì)胞； 充分分化和成熟；成熟細(xì)胞的蓄積。2、形成層原始細(xì)胞分為：1）射線原始細(xì)胞-分生由木射線和韌皮射線 ；2 ）紡錘形原 始細(xì)胞-分生由導(dǎo)管、管胞、木纖維等。3心邊材對(duì)材性和加工工藝的影響心邊材在解剖構(gòu)造上變化有限，在含水率相同時(shí)，心材由于浸滲物質(zhì)較多，有時(shí)比 邊材材色深、重量略高（5減上）、心材略硬

2、、重、質(zhì)脆，由于邊材含有適于菌蟲生長(zhǎng)的養(yǎng)料故而招致腐朽、蟲蛀。心材浸滲物對(duì)菌蟲有毒，故鍵全心材較邊材耐久。心材物質(zhì)沉積在胞腔對(duì)氣體和液體的滲透有不良影響，防腐改性等影響藥液的滲透，心邊材顏色的差異是細(xì)木工鑲嵌工藝的很好材料。但對(duì)膠合板制造因材色不一，會(huì)影響板面外觀，對(duì)造紙纖維工業(yè)來(lái)說(shuō)， 需增加漂白工藝， 否則會(huì)影響產(chǎn)品表觀質(zhì)量。4、早晚材比較（1）構(gòu)造上早材在年輪內(nèi)側(cè)，生長(zhǎng)初期形成，顏色淺，晚材則相反。早材細(xì)胞腔大壁薄，長(zhǎng)度略短于晚材，寬度大于晚材。如：水曲柳、柞木的早材導(dǎo)管的細(xì)胞腔肉眼下都能看見(jiàn)。（2）材性上早材較松軟，密度小，晚材較致密，硬重，密度大。早材強(qiáng)度小耐磨性差，晚材強(qiáng)度大耐磨性好

3、。早材橫向干縮小，晚材橫向干縮大。、闊葉材管孔的排列及分布 ：（1）環(huán)孔材（2）散孔材（3）半環(huán)孔材或半散孔材（4）輻射孔材（5）切線孔材（6）交叉孔材（或稱花樣孔材）6、闊葉材管孔的組合 （1）單管孔 （2）復(fù)管孔 （3）管孔鏈 （4）管孔團(tuán)、環(huán)孔材晚材管孔排列：星散排列：管孔大多單獨(dú)，分布均勻或比較均勻，呈星散排列如：水曲柳，橡樹徑、斜列：管孔沿徑向或斜向排列，可進(jìn)一步區(qū)分為：a單徑列：管孔單引向排列、光葉黃、野梧桐。b、火焰狀：徑向之變態(tài)，舌部分叉成火焰狀，苦楮，柳桃，麻爍。d、斜列：管孔排列與射線成傾斜角如：栗木、鈞栗。呈波形，如:弦向排列（切線狀、榆木狀）包括波形，晚材管孔呈弦向排列

4、與年輪略呈平引或 榆、棒、樸。呈波形，如:團(tuán)型（叢聚型）若干個(gè)相聚成團(tuán)，如桑樹、拓樹，剌槐圖案型：呈形黃連木，按一定圖案，有規(guī)則排列。8、宏觀：軸向薄壁組織的類型（1）傍管型薄壁組織：繞于導(dǎo)管周圍與導(dǎo)管相連生）環(huán)管束狀：如水曲柳翼狀：如泡桐。聚翼狀：如洋槐。包括傍管型和離管型）（環(huán)2）離管型薄壁組織：（與導(dǎo)管沒(méi)有聯(lián)系）切線狀：如苦楠。網(wǎng)狀：柿樹。離管帶狀：黃檀。輪界狀：柚木、楊木。包括傍管型和離管型）（環(huán)2）離管型薄壁組織：（與導(dǎo)管沒(méi)有聯(lián)系）切線狀：如苦楠。網(wǎng)狀：柿樹。離管帶狀：黃檀。輪界狀：柚木、楊木。微觀:狀闊：針：星散狀切線狀輪界傍管：環(huán)管束狀翼狀聚翼狀寬帶狀5稀疏傍管狀6單側(cè)傍管狀離管

5、：切線狀網(wǎng)狀離管帶狀輪界狀5梯狀6星散狀9、胞間道胞間道樹脂道指由分泌細(xì)胞圍繞而成的長(zhǎng)形細(xì)胞間隙（特殊孔道）。貯藏樹脂的胞間道。存在于部分針葉樹材中。（紅松）樹膠道道。存在于部分闊葉樹材中。胞間道樹脂道指由分泌細(xì)胞圍繞而成的長(zhǎng)形細(xì)胞間隙（特殊孔道）。貯藏樹脂的胞間道。存在于部分針葉樹材中。（紅松）樹膠道道。存在于部分闊葉樹材中。屬、銀杉屬及油杉屬。具有正常樹脂道的針葉樹材主要有松屬、落葉松屬、貯藏樹膠的胞間 云杉屬、黃杉木射線（聚合木索表是使用最廣木射線（聚合木索表是使用最廣前五屬具有軸向與徑向兩種樹脂道，而油杉屬僅有軸向樹脂道。樹皮的形成樹皮形成三階段：由頂端（原）分生組織向外分生初生韌皮部

6、（與表皮、皮層很難分開）由形成層射線原始細(xì)胞向外分生次生韌皮部。由皮層的最外側(cè)形成木栓形成層向外、內(nèi)分生木栓層、栓內(nèi)層，形成周皮。 針葉材不具有假寬射線，只有單列或者紡錘形，而闊葉材有單列，多列，假寬 射線），橋木射線。12、檢索表的類型木材檢索方法有三類：對(duì)分檢索表，穿孔卡檢索表，計(jì)算機(jī)木材識(shí)別系統(tǒng)。對(duì)分檢 泛的方法。概念：邊材和心材的定義邊材：在木質(zhì)部中，靠近樹皮（通常顏色較淺）的外環(huán)部分，含水率高，立木時(shí)具生理功能的木材稱邊材，擔(dān)負(fù)著由下往上輸送水分和養(yǎng)分心材：在靠近髓心周圍與邊材之間（通常顏色較深）的木質(zhì)部，在立木時(shí)已不具有生理功能的。生長(zhǎng)輪、年輪：通過(guò)形成層的活動(dòng)，在一個(gè)生長(zhǎng)周期中所

7、產(chǎn)生的次生木質(zhì)部，在橫切面上呈現(xiàn)一個(gè)圍繞髓心的完整輪狀結(jié)構(gòu)，稱為生長(zhǎng)輪或生長(zhǎng)層。溫帶和寒帶樹木在一年里，形成層分生的次生木質(zhì)部，形成后向內(nèi)只生長(zhǎng)一層，將其生長(zhǎng)輪稱為年輪。早材：在一個(gè)生長(zhǎng)輪內(nèi)，靠近髓心一側(cè)，是樹木生長(zhǎng)季節(jié)早期形成的部分，材色較淺，組織松軟，又稱為春材。晚材：在一個(gè)生長(zhǎng)輪內(nèi)，靠近樹皮一側(cè)，是樹木生長(zhǎng)季節(jié)后期形成的部分，材色較深，組織緊密,材質(zhì)堅(jiān)硬，又稱為秋材。導(dǎo)管與管孔：組成木材的細(xì)胞大多數(shù)是縱向排列的，其內(nèi)部中空。闊葉材各類縱向細(xì)胞中有一種直徑較大，專門承擔(dān)輸導(dǎo)作用的組織叫導(dǎo)管；導(dǎo)管在橫斷面上的孔穴狀稱管孔。木射線：在木材橫切面上有顏色較淺的，從髓心向樹皮呈輻射狀排列的組織 第

8、二章：木材細(xì)胞1、形成層有兩種原始細(xì)胞：紡錘形原始細(xì)胞和射線原始細(xì)胞。2、紋孔的組成部分紋孔主要由紋孔膜、紋孔環(huán)、紋孔緣、紋孔腔（紋孔室、紋孔道）以及紋孔口（內(nèi)、外口）組成在立木時(shí)期，紋孔對(duì)兩側(cè)細(xì)胞的壓力不一樣，將紋孔塞推向一側(cè)，堵住紋孔口，稱為閉塞紋孔。3、管胞細(xì)胞壁壁層結(jié)構(gòu)：從四個(gè)方面了解各壁層：厚度比例、薄層數(shù)、化學(xué)組成、纖絲傾角。層次厚度比例/%薄層數(shù)/層化學(xué)組成/%纖絲傾角/PWf: WV恒定(最大)W V Wf： W TJ - V成正比Wo時(shí)V最小強(qiáng)度w Wf： w TJ o恒定(最小)wV wf： w TJoJT成反比w o時(shí)o一最大導(dǎo)電性木材是絕緣體、水是導(dǎo)體w wf： w T

9、J p增加幾十倍。w V wf： w TJ - pTJ (成正比)owf p增加幾百萬(wàn)倍木材的干縮各向異性？1.木材縱向、橫向干縮濕脹差異的原因木材縱向干縮濕脹 VV橫向干縮濕脹 是由木材的構(gòu)造特點(diǎn)造成的，絕大多數(shù)細(xì)胞都是縱向排列；而細(xì)胞主要取決于次生壁中層(S2)微纖絲的排列方向。因此原因有二：(1)細(xì)胞壁微纖絲是由平行排列的大分子鏈所組成的，大分子鏈長(zhǎng)度方向可移動(dòng)的距離是大分子鏈橫向之間的 0.2%? 0.05%,纖絲間距離的變化主要表現(xiàn)在橫向。S2微纖絲的排列與細(xì)胞主軸成10?-30?幾乎相平行，干縮濕脹時(shí)表現(xiàn)在縱向的量：asi n a； 表現(xiàn)在橫向的量：acosasin a cos a

10、2.木材徑向、弦向干縮濕脹差異的原因(1)木射線對(duì)徑向收縮的抑制早晚材差異的影響徑向壁和弦向壁中的木質(zhì)素含量差別的影響徑壁、弦壁紋孔數(shù)量的影響第六章：木材的力學(xué)性質(zhì)1、概念：?強(qiáng)度 是抵抗外部機(jī)械力破壞的能力。?硬度硬度是抵抗其它剛性物體壓入的能力。3?剛性剛性是抵抗外部機(jī)械力造成尺寸和形狀變化的能力。力。大小，=應(yīng)力/柔量：力。大小，=應(yīng)力/柔量：a=應(yīng)變/.彈性：應(yīng)力解除后即產(chǎn)生應(yīng)變完全回復(fù)的性質(zhì)。.彈性模量（E ）:物體產(chǎn)生單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力，它表征材料抵抗變形能力的 應(yīng)變物體的彈性模量值愈大，在外力作用下愈不易變形，材料的強(qiáng)度也愈大。.彈性模量的倒數(shù)，表征材料在荷載狀態(tài)下產(chǎn)生變形的難

11、易程度。應(yīng)力.泊松比物體的彈性應(yīng)變?cè)诋a(chǎn)生應(yīng)力主軸方向收縮（拉伸）的同時(shí)還伴隨有垂直于主軸方向的橫向應(yīng)變，將橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變之比稱為泊松比（）。分子表示橫向應(yīng)變，分母表示軸向應(yīng)變。9?蠕變：在恒定應(yīng)力下，木材應(yīng)變隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大的現(xiàn)象。.松弛：在恒定應(yīng)變條件下應(yīng)力隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少的現(xiàn)象。松弛與蠕變的區(qū)別在于：在蠕變中，應(yīng)力是常數(shù)，應(yīng)變是隨時(shí)間變化的可變量；而在松弛中，應(yīng)變是常數(shù)，應(yīng)力是隨時(shí)間變化的可變量。.木材具有彈性固體和黏性流體的特性，具有兩者不同機(jī)制的形變，并體現(xiàn)彈性固體和流體的綜合特性。木材的這種特性稱為木材的黏彈性（流變學(xué)特性），它包括蠕變和松弛。2、為什么正交異向彈性理

12、論適用于木材？木材是圓柱狀，當(dāng)直徑大的時(shí)候，徑向木射線相對(duì)平行，弦向取小段時(shí)可視為直線。（大概是這樣，自己發(fā)揮）3、三段式應(yīng)力應(yīng)變曲線適合于哪一類木材？圖見(jiàn) P185木材橫紋壓縮是指作用力方向與木材紋理方 向相垂直的壓縮。木材進(jìn)行壓縮時(shí)，應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系是一條非線性的曲線：常規(guī)型是散孔材橫壓時(shí)的特征，為不具平臺(tái)的連續(xù)曲線。 三段型是針葉樹材和闊葉樹材 環(huán)孔材徑向受壓時(shí)的特征曲線 ：橫紋壓縮應(yīng)力一一應(yīng)變曲線OA耳材的彈性曲線AB-早材壓損過(guò)程曲BC-晚材彈性曲線 弦向壓縮時(shí)不由現(xiàn) 3段式曲線影響木材力學(xué)性質(zhì)的主要因素木材密度的影響含水率的影響溫度的影響長(zhǎng)期荷載的影響 紋理方向及超微構(gòu)造的影響 木材

13、缺陷的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理中的 5項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)？木材物質(zhì)力學(xué)性質(zhì)的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)有5項(xiàng)一一算術(shù)平均數(shù)、均方差、變異系數(shù)、均值誤差和準(zhǔn)確指數(shù)。第八章：木材缺陷木材缺陷的種類 ？節(jié)子、變色、腐朽、蛀孔、裂紋、樹干形狀缺陷、木材構(gòu)造缺陷和損傷。此外，鋸 材還有木材加工缺陷和變形節(jié)子，腐朽，裂紋的分類？節(jié)子：.根據(jù)節(jié)子的質(zhì)地及與周圍木材的連生程度分：（1）活節(jié)：由樹木的活枝條形成，活節(jié)與周圍木材緊密相連，分布在樹干上部，質(zhì)地堅(jiān)硬，構(gòu)造正常。（2）死節(jié)： 由樹木的枯死枝條，木材組織與周圍木材部分或全部分離，主要分布在 樹干的中下部。有的質(zhì)地堅(jiān)硬，有的腐朽松軟.根據(jù)節(jié)子的材質(zhì)分：（1）健全節(jié)：節(jié)子材質(zhì)完好，無(wú)腐朽

14、跡象。（2）腐朽節(jié)：節(jié)子本身已經(jīng)腐朽，但并未透入樹干內(nèi)部，節(jié)子周圍材質(zhì)仍完好。（3）漏節(jié)：不但節(jié)子本身已經(jīng)腐朽，而且深入到樹干內(nèi)部，引起木材內(nèi)部。漏節(jié)常成為樹干內(nèi)部腐朽的外部特征。.按照節(jié)子斷面形狀分：（1）圓形節(jié)：節(jié)子斷面呈圓形（長(zhǎng)短徑比不足3） o（2）條狀節(jié)：在鋸材的徑切面呈長(zhǎng)條狀（長(zhǎng)寬比3） o（3）掌狀節(jié)：在鋸材徑切面呈兩相對(duì)稱排列的長(zhǎng)條狀。（針葉樹材具有）腐朽：（1）按腐朽的性質(zhì)可分為白腐和褐腐白腐 一一即白色腐朽。主要由白腐菌破壞木質(zhì)素，同時(shí)也能破壞纖維素。篩孔狀或腐蝕性腐朽 褐腐一一即褐色腐朽。主要由褐腐菌破壞胞壁的碳水化合物所形成。粉末狀或破壞性腐朽（2）按在樹干內(nèi)、外部位邊

15、材腐朽（或稱外部腐朽）腐一系樹木伐倒后，由于干燥遲緩，木腐菌自邊材外表侵入所形成。心材腐朽（或稱內(nèi)部腐朽）是立木受木腐菌侵害所形成的心材（或熟材）部分的腐朽。（3）按在樹干上、下部位 根部腐朽（根腐） 干部腐朽（干腐） 裂紋：形成時(shí)期方向立木（立木裂紋）伐倒木（干燥裂紋）徑向（徑向裂紋）徑裂單徑裂干裂干燥不當(dāng)?shù)膹较蛄?紋， 可用加工措施避免。復(fù)徑裂凍裂弦向（弦向裂紋）環(huán)不裂（半個(gè)周長(zhǎng)）輪裂-瓜裂(V半個(gè)周長(zhǎng))3、怎樣有效克服上述缺陷對(duì)木材的影響？節(jié)子：一.合理下鋸，將節(jié)子盡量集中在一兩塊板材上。二.盡量降低節(jié)子的不良影響，把節(jié)子密集或節(jié)子尺寸較大部分加工成對(duì)節(jié)子不加限制的直接使用原木、造紙用料

16、等。三？因勢(shì)利導(dǎo)，變廢為寶：將節(jié)子設(shè)計(jì)在次要部位或增強(qiáng)強(qiáng)度的受力方式，如：徑向橫壓、弦面硬度；利用節(jié)子在不同切面表現(xiàn)的花紋以提高木材及其制品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。腐朽：腐朽木材的合理利用對(duì)于根部心材腐朽，盡量作鋸切用原木使用在保證原木等級(jí)前提下，盡量將腐朽用在允許存在或要求較低的原木上。貯存中防止措施在能保證供給的條件下，應(yīng)盡量減少木材場(chǎng)地貯存時(shí)間。控制木材含水率25蛆下。貯木場(chǎng)保 持清潔并進(jìn)行消毒。(消毒劑應(yīng)具備的條件是，對(duì)真菌具有毒性，而對(duì)人的有害性小；經(jīng)消毒劑處理的木材應(yīng)無(wú)色、無(wú)味；消毒劑價(jià)格低廉和處理方便。)裂紋：一 ?在制材時(shí)合理下鋸：消除裂紋二.盡量作為直接使用原木，如坑木三.若裂紋滿足1、

17、2等材時(shí)，盡量作為長(zhǎng)材使用四.在不影響下節(jié)原木等級(jí)時(shí)，可將裂紋的長(zhǎng)度適當(dāng)分散在不同原木上總之，盡可能地縮小裂紋的不良影響。4、真菌的生活必備條件，如何抑制真菌的寄生繁殖？(1)適宜的溫度：真菌和其它植物一樣，在溫暖條件下生長(zhǎng)要比冷氣氣候下快得多。真菌的最佳生長(zhǎng)溫度24.430 C,低于或高于最佳溫度均會(huì)延緩或仰制真菌的生長(zhǎng)。(2)氧的供給適宜的木材含水率：30%? 40%(4)充足的養(yǎng)料：木材是真菌良好食物。(5)酸堿性：多數(shù)木材微酸性 根據(jù)上述條件自己靈活運(yùn)用解答。5、什么是生長(zhǎng)應(yīng)力？類型？生長(zhǎng)應(yīng)力是纖維細(xì)胞成熟期間，由次生壁內(nèi)木素的沉積和聚合而產(chǎn)生。木素的填入 造成纖維橫切面有小的側(cè)向膨脹，按照泊松比在長(zhǎng)度上就應(yīng)有相應(yīng)的減小。但它與 內(nèi)側(cè)的木材胞連成一個(gè)整體，它在長(zhǎng)度上要有收縮，內(nèi)側(cè)的細(xì)胞就會(huì)對(duì)它進(jìn)行限制，也就是說(shuō)對(duì)它形了拉伸作用。相反靠心部木材每個(gè)細(xì)胞在長(zhǎng)度方向受到壓縮作用。生長(zhǎng)應(yīng)力使立木中產(chǎn)生裂紋(1)徑向心裂 一一 是徑向通過(guò)髓心，向外裂口寬度漸減，是內(nèi)部裂紋。(脆心材)(2)輪裂剪切應(yīng)力第九章：竹材1、竹子是禾本單子葉被子植物。3 竹壁，維管束的構(gòu)造？竹壁構(gòu)造：表皮層一一長(zhǎng)形細(xì)胞栓質(zhì)細(xì)胞硅質(zhì)細(xì)胞氣孔器竹青皮下層一一小柱形細(xì)胞皮層一一柱形細(xì)胞基本組織一一薄壁細(xì)胞竹肉韌皮部（原生后生）一一篩管伴胞薄壁細(xì)胞外纖維帽維管束原生木質(zhì)部