木材学复习重点.pdf

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1、木材学复习重点 第 一章 木材 宏观 构造 1、木材都有哪些主要的 宏 观特征？ 木材三 切面 ：横 切面 、径 切面、 弦切 面 年轮、 生长 轮 早材、 晚材 边材、 心材 木射线 管孔 胞间道 轴向薄 壁组 织 2、木材宏观特征的意义 是 什么？ 为木材 合理 利用 提供 科学 依据 为木材 材质 改良 提供 科学 依据 为识别 和坚 定木 材提 供科 学依据 为植物 分类 提供 解剖 学证 据 3、树皮的形态有哪些？ 平滑、 粗糙 、纵 裂、 横裂 、纵横 裂、 鳞片 裂、 刺凸 4、三切面的定义 横切面 ：是 与树 干主 轴或 木材纹 理成 垂直 的切 面， 及树干 的端 面或 横断

2、 面。 径切面 ：是 顺着 树干 长轴 方向， 通过 髓心 与木 射线 平行 或 与年 轮相 垂直 的纵 切面 弦切面 ： 是 顺着 树干 主轴 或木材 纹理 方向 ， 不 通过 髓心与 年轮 （生 长轮 ） 平 行或与 木射 线成垂 直的 纵切 面。 5、年轮、生长轮的概念 。 年轮： 温带 、寒 带及 亚热 带地区 树木 一年 内仅 生长 一层木 材， 所以 称为 年轮 生长轮 ： 热带 或南亚 热带 地区 ， 部 分树 木生长 季节 仅与雨 季和 旱季 的交 替有 关， 一年 内 会形成 几圈 木质 层， 所以 称为生 长轮 。 6、早晚材的概念及差异 早材： 亦称 春材 。 在 一个

3、生长季 中， 早期 所形 成的 次生木 质部 ， 由 于这 时气 候温和 ， 雨 量充足 均匀 ， 形 成层 活动 旺盛， 所形 成的 细胞 较大 ， 形成 的导 管细 胞多 ， 管 腔大， 木纤 维成 分少， 细胞 壁较 薄， 材质 显得疏 松。 晚材： 亦称 秋材 ， 得 名来 自其生 长时 期。 是在 生长 季后期 所形 成的 次生 木质 部， 这 时期 气候逐 渐变 得干 冷， 形成 层活动 减弱 ， 以 至停 止。 所形成 的细 胞较 小， 细胞 壁厚而 扁平 ， 材 质显得 紧密 、坚 实。 7、边材、心材的概念 边材 ： 位 于树 干外侧 靠近 树皮部 分的 木材 。 含 有生

4、活细胞 和贮 藏物 质( 如淀 粉 等)。 边材 树种是 指心 与边 材颜 色无 明显差 别的 树种 。 心材： 在木 材横 切面 上， 靠近髓 心部 分， 木材 颜色 较深的 木材 。 由 边材 演化 而成。 心材 树种是 心材 和边 材区 别明 显的树 种。 8、木射线的概念及其在 三 切面上的表现形式 木射线 ： 木 材横 切 面 上可 以看到 一些 颜色 较浅 或略 带有光 泽的 线条 ， 它 们沿 着半径 方向 呈辐射 状穿 过年 轮， 这些 线条称 为木 射线 。 横切面 ：辐 射线 状， 能看 到宽度 和长 度。 径切面 ：横 向平 行线 状， 能看到 长度 和高 度。 弦切面

5、：纺 锤形 ，能 看到 高度和 宽度 。 9、管孔的分布类型、排 列 、及组合 阔叶树 材的 导管 在横 切面 上呈孔 穴状 称为 管孔 。 分布类 型： 环孔 材、 散孔 材、半 环孔 材 排列 散孔材 ：分 散型 、倾 斜型 、弦列 型、 径列 型 环孔材 晚材 ：星 散型 、倾 斜型、 弦列 型、 径列 型 组合： 单管 孔、 复管 孔、 管孔链 、管 孔团 10、树脂道与树胶道有什 么区别？ 树脂道 ： 针 叶 材 中长 度不 定的细 胞间 隙， 其边 缘为 分泌树 脂的 薄壁 细胞 ， 储 藏树脂 。 常 见于松 科松 属、 落叶 松属 、云杉 属、 黄杉 属、 银杉 属、油 杉属

6、。 树胶道 ：阔 叶树 材的 胞间 道内含 有树 胶、 油类 等胶 状物质 ，称 为树 胶道 。 11、轴向薄壁组织的类型 离管型 轴向 薄壁 组织 ：星 散状、 切线 状、 离管 带状 、轮界 状 傍管型 轴向 薄壁 组织 ：稀 疏环管 状、 环管 束状 、翼 状、聚 翼状 、傍 管带 状 12、木材有哪些次要（辅 助）宏观特征 材色 木材气 味和 滋味 木材髓 斑 木材结 构、 纹理 、花 纹 木材质 量和 硬度 第 二章 木材 显微 构造 1、如何理解纤维素、半 纤 维素、木质素对细胞 的作 用 木材细 胞壁 主要 是由 纤维 素、 半 纤维 素和 木质 素三 种成分 构成 。 纤 维素

7、 以分 子链聚 集成 束和排 列有 序的 微纤 丝状 态存在 于细 胞壁 中， 起着 骨架物 质的 作用 ， 相 当于 钢筋水 泥构 件中 的钢筋 。半 纤维 素以 无定 形状态 渗透 在骨 架物 质中 ，起着 基本 粘结 作用 ，故 称为基 体物 质 ， 相当于 钢筋 水泥 构件 中捆 绑钢筋 的细 铁丝 。 木质 素是 在西部 分化 的最 后阶 段木 质化过 程中 形 成的， 它渗 透在 细胞 壁的 骨 架物质 和基 体物 质之 中， 可 是细胞 壁坚 硬， 所以 称其 为 硬固物 质， 相当于 钢筋 水泥 构件 中的 水泥。 2、描述木材细胞壁壁层 结 构 胞间层 ： 两个 西部之 间的

8、 部分 ， 通 常将 胞间层 和相 邻细胞 的初 生壁 和在 一起 ， 称 为复 合 胞间层 。 初生壁 ： 是 细胞 增大 期间 所形成 的壁 层。 初生 壁在 形成初 期， 主要 由纤 维素 构成， 随着 细胞增 大速 度的 减慢 ， 可 以逐渐 沉积 其他 物质 ， 所 以木质 化后 的细 胞， 初生 壁木质 素的 含 量 特别高 。 次生壁 ：是 在细 胞停 止增 大后形 成的 。占 细胞 壁厚 的 95% 或以 上。 3、名词解释 管胞： 木质 部 输 导结 构之 一。 从 系统 的进 化角 度来 看， 管 胞较 为原 始， 导管 分子是 由管 胞进化 而成 。管 胞是 木质 部内具

9、 有 输 导水 分、 矿物 质和支 持功 能， 但不 具穿 孔的管 状 细 胞 。 管孔 ： 导 管或 微管管 胞在 横切面 上的 孔洞 ， 即 胞腔 。 阔 叶树 材的 导管在 横切 面上呈 孔 穴 状称为 管孔 。 具缘纹 孔 ： 纹 孔边缘 的次 生壁向 细胞 腔内 呈架 拱状 隆起 ， 形 成一 个扁圆 的纹 孔腔 ， 纹 孔 腔有一 圆形 或扁 圆形 的纹 孔口， 同时 在纹 孔膜(即 纹 孔所在 的初 生壁 ）中 央也 加厚形 成纹 孔 塞。 木射线 ： 在 木材 横切 面上 从髓心 向树 皮呈 辐射 状排 列的射 线薄 壁细 胞群 。 来 源于形 成层 中的射 线原 始细 胞，

10、是树 木体内 的一 种贮 藏组 织。 交叉场 ： 在 木材 径切 面上， 由射线 薄壁 细胞 和早 材轴 向管胞 相交 叉的 区域 ， 称 为 交叉场 ， 该区域 内 的 纹孔 称为 交叉 场纹孔 ， 分为 窗格、 松木 、 云杉、 杉木、 柏木 等 5 种类型， 是识 别 针叶树 材最 重要 的特 征。 4、木材细胞壁上的结构 特 征有哪几种 纹孔： 木材 细胞 壁增 厚产 生次生 壁过 程中 ，次 生壁 上局部 没有 增厚 而留 下的 孔隙。 内壁加 厚： 螺纹加 厚 （次 生壁内 表面 上， 有微 纤丝 局部聚 集而 形成的 屋脊 状突 起， 呈螺 旋状环 绕 着 细胞内 壁的 加厚 组

11、织 ） 澳柏型 加厚 （仅 在纹 孔口 上下边 缘各 有一 条括 符状 的加厚 条纹 ） 锯齿状 加厚 （射 线管 胞内 壁的次 生加 厚为 锯齿 状突 起） 薄壁的 其他 特征 ： 瘤层： 内表 面微 起的 隆起 物 径列条 ：细 胞的 弦向 壁的 一侧横 过细 胞腔 而至 另一 侧弦向 壁的 棒状 结构 。 眉条： 在针 叶树 材管 胞径 面壁上 的具 缘纹 孔上 下边 缘有弧 形加 厚的 部分 。 螺纹裂 隙： 是应 压木 中一 种不正 常的 构造 特征 ， 其 管胞内 壁上 具有 一种 贯穿 次生壁 并且 呈螺旋 状的 裂隙 。 5、纹孔的类型 单纹孔 ：细 胞次 生壁 加厚 时，所

12、形成 的纹 孔腔 在朝 着细胞 腔的 一面 保持 一定 宽度。 具缘纹 孔： 次生 壁在 纹孔 膜上方 形成 拱形 纹孔 缘的 纹孔。 6、螺纹加厚与螺纹裂隙 如 何区别 螺纹加 厚多 见于 正常 材 ， 螺 纹裂隙 多见 于应 压木 。 螺纹 加厚是 树木 一种 正常 的构 造特征 ， 其倾角 通常 与细 胞的 大小 有关 ， 壁 厚腔 窄则螺 纹的 倾斜度 较陡 ， 反之则 较平 缓。 螺纹 裂隙 的 倾斜度 一般 较大 ，裂 纹的 距离也 不等 。螺 纹加 厚限 于内壁 ，螺 纹裂 隙延 至复 合胞间 层。 7、针叶材的鉴定特征 组成简 单： 主要 由管 胞组 成，管 胞占 木材 总体

13、积 89%-98% ，木 射线1.5%-7% ， 轴向薄 壁 细胞0-4.8% ， 泌脂 细胞 0-1.5%。 排列整 齐： 主要 细胞 在木 材横切 面上 作整 齐的 径向 排列。 木射线 不发 达： 木射 线多 为单列 ，部 分树 种具 射线 管胞。 轴向薄 壁组 织量 少： 仅见 于部分 树种 中。 材质均 匀： 由于 分子 组成 简单， 排列 整齐 ，所 以材 质比较 均匀 。 8、交叉场纹孔类型 交叉场 ： 在 木材 径切 面上， 由射线 薄壁 细胞 和早 材轴 向管胞 相交 叉的 区域 ， 称 为 交叉场 。 该区域 内的 纹孔 称为 交叉 场纹孔 ， 分为 窗格 型 、 松 木型

14、 、 云 杉型 、 杉木 型 、 柏木型 等 5 种类型 ，是 识别 针叶 树材 最重要 的特 征。 9、树脂道与树胶道的区 别 树脂道 ： 针 叶材 在长 度不 定的细 胞间 隙， 其边 缘为 分泌树 脂的 薄壁 细胞 ， 贮 藏树脂 。 树 脂道在 年轮 中多 见于 晚材 或晚材 附近 部分 ， 见 于松 属、 落 叶松 属、 云杉 属、 黄杉属 、 银 杉属 和油杉 属中 。有 轴向 树脂 道和横 向树 脂道 之分 ，有 正常树 脂道 和受 伤树 脂道 之分。 树胶道 ： 某 些阔 叶材 的胞 间道内 含有 树胶 、 油 类等 胶状物 质， 称为 树胶 道。 有轴向 树脂 道和横 向树

15、脂道 之分 ，有 正常树 脂道 和受 伤树 脂道 之 分。 10、管孔的分布与组合 根据管 孔的 分布 状态 ，可 将木材 分为 环孔 材、 散孔 材、半 环孔 材三 大类 。 管孔的 组合 ：单 管孔 、复 管孔、 管孔 链、 管孔 团 11、导管分子的穿孔 两个到 过分 子间 底壁 想通 的孔隙 称为 穿孔 ， 导 管分 子的穿 孔有 单穿 孔、 复穿 孔、 梯状 穿 孔、网 状穿 孔、 筛状 穿 孔5 种类 型。 12、木纤维的种类 木纤维 是两 端尖 锐， 呈长 纺锤形 ，腔 小壁 厚的 细胞 ，其种 类有 纤维 状管 胞、 韧型纤 维 、 分隔木 纤维 、胶 质木 纤 维4 种。 1

16、3、阔叶材中木薄壁组织 的类型 离管型 薄壁 组织 类型 ：星 散状、 轮界 状、 切线 状、 离管带 状。 傍管型 薄壁 组织 ：稀 疏傍 管状 、 单侧 傍管 状、 环管 束状、 翼状 、聚 翼状 、傍 管带状 。 14、木射线的组成及类型 针叶材 ： 组成： 射线 管饱 、射 线薄 壁细胞 类型： 单列 木射 线、 纺锤 形木射 线 阔叶材 ： 组成： 射线 薄壁 细胞 （横 卧射线 细胞 、直 立射 线细 胞） 类型： 单列 木射 线、 双列 木射线 、多 列木 射线 、聚 合木射 线、 栎木 射线 第 三章 木材 物理 性质 1、纤维饱和点的含义 纤维饱 和点 指木 材薄 壁含 水率

17、处 于饱 和状 态而 饱腔 无自由 水的 含水 率。 含水率 在纤 维饱 和点 以上 ， 其 强度 不因 含水率 的变 化而变 化 ， 除 质量变 化外 ， 木 材无 收 缩和膨 胀， 外形 均 保 持最 大尺寸 ，体 检不 变。 含水率 在纤 维饱 和点 以下 ， 其 强度 随含 水率的 降低 而增加 ， 两者 成一定 的反 比关系 。 含 水率增 减， 木材 发生 膨胀 或收缩 。 2、木材含水率的测定方 法 干燥法 ：将 欲测 含水 率的 木材称 其初 重 Gw 后 放入 烘 箱，先 在 60 摄 氏度 低温 下 烘干 2 小时， 之后 将温 度调 至 103+-2 摄氏 度， 连续 烘

18、干 8-10 小 时后 至质 量G0 不变 ，期 间2 小时 称重一 次 ， 至 最后两 次称 重之差 极小 ， 即可认 为全 干。 此法 对含 树脂等 挥发 性物质 含量 高 的 木材， 误差 较大 。 W=(Gw-G0)/G0*100% 蒸馏法 ：对 树脂 含量 高的 木材， 采用 蒸馏 法。 W=水 分质 量/（ 式样 重- 水 分质量 ）*100% 导电法 ：利 用木 材电 学性 质与木 材含 水率 间有 规律 的关系 设计 的一 种测 湿仪 。 3、木材的干缩湿胀 湿材因 干燥 而缩 减其 尺寸 的现象 称之 为干 缩 ； 干 材因 吸收水 分而 增加 其尺 寸与 体积的 现 象称之

19、 为湿 胀。 干缩 和湿 胀现象 主要 在木 材含 水率 小于纤 维饱 和点 的这 种情 况下发 生， 当木 材含水 率在 纤维 饱和 点以 上，其 尺寸 、体 积是 不会 发生变 化的 。 干缩与 湿胀 对木 材利 用有 很大的 影响 。 干缩 对木 材利 用的影 响主 要是 引起 木制 品尺寸 收 缩而产 生的 缝隙 、 翘 曲变 形与开 裂 ； 湿 胀不仅 增大 木制品 的尺 寸发 生地 板隆 起、 门与 窗关 不 上，而 且 还 会降 低木 材的 力学性 质， 唯对 木桶 、木 盆及船 等浸 润胀 紧有 利。 木材的 干缩 分为 线干 缩与 体积干 缩二 大类 。 线干 缩又 分为顺

20、着木 材纹 理方 向的 纵向干 缩 和与木 材纹 理相 垂直 的横 向干缩 。 在 木材 的横 切面 上， 按 照直 径方 向和 与年 轮的切 线方 向划 分，横 向干 缩分 为径 向干 缩与弦 向干 缩。 4、木材干缩与湿胀各向 差 异的原因 纵向干 缩与 横向 干缩 差异 的原因 ： 木材 纵向干 缩小 ， 横 向干 缩大 。 形 成此 种 现象的 主要 原因 ， 关 键在 于木材 的构 造和化 学组 成成 分的 特性 。 木 材中 仅有 木射线 细胞 是横向 排列 ， 绝大部分 细胞 是纵 向排 列。 而细胞 壁以 次生 壁占 绝大 部分， 次生 壁 中S2 层占 绝 对优势 （7090

21、% ） ， 因此 木材 干 缩主要 取决 于次 生 壁 S2 层 微纤丝 的排 列方 向。 微纤 丝是由 纤维 素 长链状 分子 组成 ， 纤 维素 与水有 很大 的亲 和力 ， 木 材的含 水率 在纤 维饱 和点 时， 细胞 壁完 全 充满水 ，如 图5 10A 。 当 含水率 在纤 维饱 和点 以下 时，木 材开 始干 燥， 水分 蒸出， 微纤 丝 之间的 距离 逐渐 缩小 ，如 图 510B ；至 绝干 材时 达 到最大 干缩 量， 如 图 510C 。反 之绝 干 材吸收 水分 后， 微纤 丝之 间 的距离 逐渐 增大 ， 木 材膨 胀 ， 直至 纤维 饱和 点时 达到 最 大湿胀 量

22、。 径向与 弦向 干缩 差异 的原 因： 木 材径 向干 缩是 弦向 干缩的 一半 ， 产 生这 种现 象的原 因复 杂， 不 是单 一 理 论可 以解 释， 而 且与 不同 的树 种、 木材的 构造 有关 。 目 前， 解释其 原因 主要 有早晚 材的 影响 、 径 向木 射线的 抑制 作用 、 细 胞径 向壁与 弦向 壁木 素含 量的 差异及 纹孔 数量 多少的 影响 等理 论。 （1） 早材 与晚 材的 影响 木 材收缩 量与 其细 胞壁 所含 物质含 量多 少成 正比 。早 材材质 轻 软， 细 胞壁物 质含 量少， 密实程 度低， 干缩 小； 晚 材材质 较硬， 细胞 壁物 质 含量

23、多， 密实 程 度大， 干缩 大。 横切 面上 径向， 年轮 中早 材与 晚材 是串联 的， 径向 干缩 是早 材干缩 和晚 材干 缩的加 权平 均值 。 而 弦向 ， 年轮 中早 材与 晚材 是并 联的， 弦向 干缩 主要 受晚 材的影 响， 干缩 大的晚 材迫 使整 个年 轮均 随晚 材 干缩 ， 因 而使 弦向 干缩接 近于 晚材 的干 缩， 而这样 就造 成木 材的弦 向干 缩大 于径 向。 （2） 径向 木射 线的 抑制 作 用 木材 中， 木射 线是 唯一 横向排 列细 胞所 组成 。木 射线细 胞 呈径向 排列 ， 其细胞 微纤 丝排列 方向 与射 线细 胞轴 向一致 ， 因其

24、纵向收 缩小 ， 机 械地 抑制 木 材径向 收缩 ；而 木材 弦向 为射线 细胞 的横 向， 横向 干缩大 。这 使得 木材 径向 收缩小 于弦 向 。 北美红 栎实 验表 明， 单一 木射线 组织 径向 上的 全干 缩为 2.5 ； 而无 射线 的部 分径向 全干 缩 率为5.1 。柳 杉、 赤松 、扁柏 等树 种均 与假 设相 等。 （3） 细胞 径向 壁与 弦向 壁 中木素 含量 的差 异的 影响 木材主 要化 学 成 分中 ，木 素的刚 度 比综纤 维素 （纤 维素 、 半 纤维素 ） 高 ， 木 素的 吸湿 性比综 纤维 素小 。 木 材纵 向细胞 的径 面壁 上木素 的含 量比

25、弦面 壁高 ，其吸 湿性 较弦 面小 ，多 少限制 了木 材径 向干 缩。 （4） 木材 各种 细胞 干燥 过 程本身 不均 匀收 缩 木 材细 胞分子 中， 导管 、薄 壁细 胞弦向 干 缩大于 径向 干缩， 木射 线 宽度方 向干 缩 （木 材弦 向 ） 较长 度方向 （木材 径向 ） 干缩大 ， 致 使 弦向干 缩大 于径 向。 早晚 材管胞 弦向 干缩 大于 径向 。木纤 维各 向干 缩几 乎相 同。 （5） 径壁 、弦 壁纹 孔数 量 及其周 围纤 丝角 度变 大的 影响 纹 孔是 细胞 次生 壁局 部未能 加 厚而留 下的 孔道 。 纹 孔的 存在使 其周 围微 纤丝 的排 列方向

26、 偏离 了细 胞主 轴方 向， 纤 丝角 度变 大，导 致纹 孔周 围纵 向干 缩大， 横向 （径 向） 收缩 小。径 切面 纹孔 多（ 针叶 材特别 明显 ） ，其纤丝 角度 大， 纵向 干缩 大， 横 向 （径 向） 收 缩小 。 弦切 面纹 孔少， 纤丝 角 度小， 纵向 干缩 小， 横 向 （ 径向 ） 收 缩大 ， 故弦 向大 于径 向。 此外 ， 纹孔 越多 ， 胞 壁实 质就 越少， 木材 的干 缩与胞 壁实 质成 正比 。径 面壁上 纹孔 多， 胞壁 实质 少，横 向干 缩小 。 5、密度的种类及应用 基本密 度： 绝干 材质 量/ 浸 渍体积 应用 ： 木 材材 性研究 、

27、林 业生产 评价 营林 措施 对木 材性质 的影 响 、 森林 培育 计算单 位面 积上生 物量 及林 木育 种优 良品系 筛选 和评 价时 都要 用到基 本密 度。 生材密 度： 生材 质量/生 材 体积 应用： 估测 木材 运输 量和 木材干 燥时 所需 时间 与热 量。 气干密 度： 气干 材质 量/ 气 干材体 积 应用： 估算 木材 质量 。 全干材 密度 ：含 水率 为零 时的密 度 也 称绝 干材 密度 绝干材 质量/绝 干材 体积 应用： 科研 比较 。 6、木材密度的测定方法 （1） 直接 量测 法： 试样 加 工成尺 寸 为 20 20 20m m 的标准 的立 方体 ，

28、相 邻面 要互相 垂 直。 在试 样各 相对面 的中 心线位 置划 圈 ， 用螺 旋测 微尺分 别测 出其 径向 、 弦 向 和顺 纹方 向 的 尺寸， 准确 至0.01mm ， 用 千分之 一的 天平 称重 ，准 确至0.001g 。 气干 密度 试 样以气 干材 制 作， 测 量气 干尺 寸后 立即 称气干 重， 然后 放入 烘箱 ， 用烘 干法 测出 试样 的绝 干重量 。 试 样烘 干后， 可立 即测 出全 干状 态下体 积。 按有 关公 式计 算气干 密度 和绝 （全 ） 干 密度。 木材 气干 密度、 绝（ 全） 干密 度和 木材的 干缩 性测 定可 采用 同一试 样。 （2） 水

29、银 测容 器法 ：此 法 适用于 不规 则试 样体 积的 测定。 但管 孔较 大的 木材 ，水银 易 进入管 孔而 影响 测定 精度 。 （3） 排水 法 利 用水 的密 度 为 1， 试样 入水 后排 出水 的重量 ，与 试样 体积 数值 相等的 原 理而设 计的 。测 定时 ，将 烧杯盛 水至 适当 深度 放置 于天平 托盘 上， 把金 属针 浸入水 下 12 厘米后 ， 在 天平 的另 一端 放置砝 码使 之平 衡。 然后 将金属 针尖 插固 于已 称重 的试样 上并 浸入 水中， 再加 砝码 使之 重新 平 衡。 托 盘上 前、 后 两次 砝码 重量(g) 之 差， 即 为试 样的 体

30、积(crn3) 。 操作时 应注 意试 样不 得与 烧杯壁 接触 ， 并 使金 属针 在两次 平衡 时的 浸水 深度 相同。 该方 法对 形状不 规则 的试 样适 合， 尤其适 合测 定饱 水状 态 （ 生材或 湿材 ） 下 试样 的体 积。 测 定气 干材 或全干 材体 积时 ， 须 在试 样入水 前涂 以石 蜡， 操作 应迅速 ， 防 止试 样因 吸水 而影响 精度 。 如 用电子 数字 显示 天平 则更 为方便 。 （4） 快速 测定法 将试 样制 成 2 22 0cm 的长 方体， 要求试 样平 直、 规整 ， 上 下两端 面 相互平 行 。 把 试样 全长 刻 划区分 成 10 等

31、分 ， 依 次标 记为 0.1 ，0.2 ， 0.3 0 . 9 。 然后 将试 样标 记0.1 的一 端浸 入盛 有水的 玻璃 筒中 ， 勿使 其与 量筒壁 接触 ， 此时 在水 面处 的试样 标记 ， 就为该 木材 的密 度。 测定 气干试 样密 度时 ，应 先对 试样表 面进 行涂 蜡， 防水 渗入木 材内 部 。 测定要 迅速 操作 。 此 法适 于测定 密度 小 于1 的 木材 ， 虽 较粗 放， 但可 用于 林 区或木 材加 工现 场。 7、简述木材的环境学特 性 木材视 觉特 性 木材颜 色 木纹图 案和 节子 木材表 面光 泽与 透明 涂饰 木材堆 紫外 线的 吸收 性与 对红

32、外 线的 反射 性 木材触 觉特 性 木材表 面冷 暖感 木材表 面粗 滑感 木材表 面的 软硬 感 木材使 人听 觉和 谐 木材的 调湿 特性 木材气 味与 居室 环境 杀灭螨 虫的 木材 气味 去臭作 用 木材气 味的 保健 与调 养功 能 木材气 味的 利用 第 四章 木材 力学 性质 1、名词解释 弹性： 木材 应力 解除 后即 产生应 变完 全恢 复的 性质 。 塑性： 物体 受外 力作 用产 生变形 ，当 外力 解除 后能 保持变 形后 形状 的性 质。 蠕变： 在恒 定的 应力 下， 木材的 应变 随时 间增 长而 增大的 现象 称蠕 变。 松弛： 恒定 应变 条 件 下应 力随

33、着 时间 延长 而逐 渐减 小的现 象称 为应 力松 弛。 容许应 力 ： 将 小而 无疵 木材 式样所 测得 的力 学强 度进 行合理 折扣 后所 得的 强度 值称为 木 材的容 许应 力。 应力木 ：因 树干 弯曲 形成 的异常 木材 称为 应力 木。 2、何为木材的应力松弛 现 象 木材这 种材 料在 外力 作用 下产生 变形 ， 长时间 观测 就会发 现 ， 如 果变形 不变 ， 对 应此 恒 定变形 的应 力会 随着 时间 延长而 逐渐 减小 ， 这 种现 象称为 木材 应力 松弛 现象 。 松弛 现象 与木 材密度 成反 比， 随着 含水 率的增 大而 增大 。 3、简述木材力学性

34、质的 影 响因素 木材水 分影 响 ： 含水 率在 纤维饱 和点 以下 ， 木 材强 度随着 木材 水分 的减 少而 增高 ， 随 着 水分的 升高 而降 低。 木材密 度的 影响 ： 密 度增 大， 木 材强 度和 刚性 增高 ； 密度 增大 ， 木 材的 弹性 模量呈 线性 增高， 密度 增大 ，木 材韧 性也增 加。 温度： 木材 大多 数力 学强 度随温 度升 高而 降低 。 木材缺 陷 ： 木 节 （活 节、 死节 ） 、 斜 纹理 、 树 干形 状的缺 陷 、 裂 纹 、 应 力木 、 木 材的 变 色和腐 朽、 虫眼 。 4、用木材的蠕变曲线来 说 明木材属于黏弹性材 料 木材具

35、 有弹 性和 黏性 两种 不同机 制的 变形 ， 并 体现 着弹性 固体 和流 体的 综合 特性， 木材 的这种 特性 就称 着黏 弹性 。 瞬时弹 性变 形、 蠕变 、瞬 时弹性 恢复 、蠕 变恢 复、 塑性变 形 5、木材主要力学性质有 哪 些、在受 力方式与方 向上 有何不同？ 木材力 学性 质表 示木 材抵 抗外部 机械 力作 用的 能力 。 （1） 木材 的抗 拉强 度 木材的 抗拉 强度 分为 顺纹 抗拉和 横纹 抗拉 强度 。 木材 的顺纹 抗拉 强度 是所 有强 度中最 大 的， 各 种木 材的 顺纹 平均 抗拉强 度， 约为 顺纹 抗压 强度 的 23 倍。 实际 应用 中，

36、 很 少见 到木 材顺纹 拉断 。 木材的 横纹 抗拉 强度 一般 只有顺 纹抗 拉强 度 的 1/30-1/40。 实际 应用 中， 木 材 横纹受 拉 的情况 也很 少见 。 （2） 木材 的抗 压强 度 木材受 到外 界压 力时 ， 抵 抗压缩 变形 破坏 的能 力， 称为抗 压强 度 。 木材 的抗 压强度 分 为 顺纹抗 压强 度和 横纹 抗压 强度两 种。 外部机 械力 与木 材纤 维方 向平行 时的 抗压 强度 ， 称 为顺纹 抗压 强度 。 木 材的 顺纹抗 压强 度大而 且稳 定， 一般 木材 顺纹可 承受 压力 。 通 常针 叶树材 的顺 纹抗 压强 度 比 阔叶树 材的

37、顺纹 抗压经 度大 。 外部机 械力 与木 材纤 维方 向互相 垂直 时的 抗压 强度 ， 称为 横纹 抗压 强度。 横纹 抗压强 度 约为顺 纹抗 压强 度 的 1/3 。 但是， 在应 用时 横纹 受压 的面积 往往 较大 ， 所 以破 坏时的 载荷 也 相应大 些。 （3） 木材 抗弯 性质 有一定 跨度 的木 材 （ 或木 构件 ， 受 到垂 直于 木材 纤维方 向的 外力 作用 后， 会产生 弯曲 变形。 木材 抗弯 强度 的大 小介于 顺纹 抗压 和顺 纹抗 拉强度 之间 。 因为木 材顺 纹抗 拉强 度比 顺纹 抗 压强 度大 得多 ， 所 以当试 件弯 曲时 ， 先 在受 压面

38、开 始玻 坏，最 后在 受拉 区域 破坏 。 木材的 抗弯 强度 高， 并且 比较容 易着 力， 而可 以广 铥用作 弯曲 构件 ， 如 各种 木梁、 桥梁、 脚手架 、瓦 条、 农具 轴等 。 （4） 木材 的抗 剪强 度 使木材 的相 邻两 部分 产生 相对位 移的 外力 ， 称 为剪 力。 木材 抵抗 剪应力 的最 大能力 ， 称 为抗剪 强度 。 阔叶树 材的 顺纹 抗剪 强度 比针叶 树材 髙； 阔叶 树材 弦向的 顺纹 抗剪 强度 比径 向高， 但针 叶树材 的径 向和 弦向 顺纹 抗剪强 度没 有多 少差 别。 虽然木 材的 順纹 抗 剪 强度 不大， 但在 实际 应用上 经常

39、利用 这种 强章 ， 如 屋架 斜梁 与横梁 、 木 制品的 榫头 联接 处。 木材 的横纹 抗剪 强度 为顺纹 抗剪 强度 的 3-4 倍。 （5） 木材 的硬 度 木材的 硬度 是指 木材 抵抗 其他刚 体压 入的 能力 ， 木 材硬度 的大 小与 木材 的切 削、 磨 损等 有密切 关系 。 硬 度大 的木 材耐磨 ， 但 不易 刨削 、 锯 削， 所 以加 工坚 硬的 木材 时， 必 须选 择适 宜的刀 具和 切削 速度 。同 一块木 材， 其硬 度端 面最 大，弦 面次 之， 径面 最小 。 （6） 木材 的冲 击韧 性 木材受 冲击 力而 弯曲 折断 时，式 样单 位面 积所 吸收

40、 的能量 。木 材冲 击韧 性与 木材密 度 、 温度、 和木 材缺 陷等 因素 有关。 （7） 木材 工艺 力学 特性 抗劈力 ： 木 材的 一端 沿纹 理方向 抵抗 劈开 的能 量， 木材端 部在 尖楔 的作 用下 可被 顺 纹劈 开。 握钉力 ：木 材抵 抗钉 子拔 出的能 力。 耐磨性 ：木 材抵 抗磨 损的 能力。 弯曲能 力： 木材 弯曲 破坏 前的最 大弯 曲能 力。 6木材蠕变与松弛各有 何 特点? 蠕变： 在恒 定的 应力 下， 木材的 应变 随时 间增 长而 增大的 现象 称蠕 变。 松弛： 恒定 应变 条件 下应 力随着 时间 延长 而逐 渐减 小的现 象称 为应 力松

41、弛。 7 木材小而无疵试 样测出 的力学强度值能否直 接用 于木结构设计？如何 确定 木材的容 许应力? 在实验 室中 按照 国家 标准 试验方 法求 得 ， 与世 界使 用中的 木构 件尺 寸、 质地 、 载 荷情 况 均有极 大的 差别 。因 此， 木材小 而无 疵试 样测 出的 力学强 度值 不能 直接 用于 木 结构 设计 。 确定木 材容 许应 力还 需要 考虑木 材强 度的 变异 、 载荷 的持久 性 、 木 材缺 陷对 强度 的影响 、 构建干 燥缺 陷的 影响 、载 荷偏差 的折 减等 因素 。通 过综合 考虑 ，予 以合 理的 折扣。 第 五章 竹材 构造 、性质 与利 用

42、1、竹材与木材的区别？ 竹制品 取材 广泛 、天 然环 保：生 长周 期短 ， 竹 材的 纤维较 长， 更适 合造 高强 度的纸 。 我国拥 有丰 富的 竹资 源， 现以成 为最 大的 竹制 品出 口国。 以竹 代木 是保 护森 林资源 的有 效措施 。 竹材 在拼接 定型 时采用 天然 树脂 胶， 避免 了甲醛 对人 体的 危害 ， 而 且炭化 竹材 制 作 的竹家 具具 有环 保清 洁的 作用， 能有 效地 去除 空气 中对人 体的 有害 成分 ，改 善家庭 的 空 气 。 然后， 现代 竹家 具由 于采 用 新型工 艺制 作， 材质 坚硬、 密度大 而有 很高 的耐 磨抗 划能力 ， 防

43、水性 好 ， 坚 硬、 遇水 膨 胀和干 燥收 缩系 数小 ， 不 易变形 和开 裂等 比实 木更 加优秀 的物 理特 性。 竹 材还 具有 隔音 的能 力。 竹 材在 生产 加工 过程 中高温 蒸煮 和碳 化等 灭绝 了竹材 内寄 生的 虫卵; 并脱 去糖 份、 脂肪 、 淀粉、 蛋白 质等 营养 物质 ，使虫 卵没 有生 长环 境， 所以具 有超 强 的防虫 蛀防 发霉 能力 。 竹 子的生 长半 径比 木头 要小 得多 ， 受 日照 影响小 ， 没 有明显 的阴 阳面 差别 ， 因 此由 优质竹 材加 工而成 的竹 制品 有天 然的 竹纹 ， 而 且色 泽匀称 美观 ， 具 有古 朴高

44、雅 的气质 。 除 此之 外， 由于 竹子的 天然 特性 ， 其 吸湿 吸热性 能高 ， 在 炎热 的夏 季， 坐 在上 面清 凉吸汗 ， 冬天 则有温 暖感 受， 这是 木材 望尘莫 及的 经过现 代工 艺的 不同 炭化 处理和 上漆 ， 竹 家具一 般具 有三 种颜 色： 华贵古 朴的 柚木 色， 自然 随和的 炭化 色， 沉潜 雅致 的胡桃 色， 这三 种颜色 配合 天然 竹纹 ， 成 为了现 代竹 家具 的代 表作 。 现 代竹 家具 的发展 ， 不 仅解决 了地 方竹 农的经 济收 入问 题， 还能 解决实 木的 短缺 问题 、 为 保护森 林资 源做 出很 大的 贡献 ， 购 买一

45、 件竹家具 就相 当于 拯救 一棵 树。随 着竹 家具 的设 计不 断的丰 富， 越来 越多 的人 青睐于 竹家 具 ， 逐渐喜 欢上 了以 竹代 木的 生活， 低碳 环保 的竹 家 具 将会越 来越 受到 消费 者的 追捧。 第 六 章 人工 林定 向培育 生长 过程中 材性 变化与 材质 改良 1、森林培育措施与材质 改 良 造林密 度： 不仅 影响 到未 来林分 良好 群体 结构 的形 成， 而 且决 定着 林分 内个 体发育 过程 和林分 群体 生长 特性 ，对 林木生 长量 影响 很大 。 林分间 伐： 当林 分密 度过 大， 开 始郁 闭时 ， 树 冠和 根系相 互接 触而 展开

46、对光 、 水、 养分 的竞争 ， 会影 响到 林木 的 生长。 如马尾 松： 间 伐的 年轮宽 度、 晚 材率、 气干 密度、 顺 纹抗 压 强度都 高于 未间 伐的 ，仅 抗弯强 度有 稍微 降低 。 施肥： 施肥 可以 促进 人工 林速生 丰产 。 施 肥对 林木 生长和 材性 材质 的影 响有 一定的 时效 性， 施 肥次 数、 种类 和数 量根据 育种 目标 综合 平衡 。 如松 类林 分， 施N 肥后 ， 数年 内生 长速 度明显 增加 ， 晚材率 降低 ， 木 材密 度减 小， 但单 位 面积木 材生 长量 增加 大于 密度降 低的 损失 量。 灌溉： 灌溉 是供 林木 生长 需要

47、的 水分 ， 供 给水 分需 要的数 量变 化不 仅明 显地 影响树 木生 长的速 度， 而且 影响 木材 的性质 。水 分壁 画会 影响 到晚材 率、 细胞 直径 和细 胞壁厚 度。 修枝： 树枝 基部 或埋 藏于 内部产 生节 疤， 它属 于天 然缺陷 ， 降 低木 材强 度， 影响板 材使 用。正 确适 当修 枝强 度， 可以促 进木 材生 长， 尤其 是提高 树木 直径 生长 ，并 产生无 节 良 材 。 第 七章 木材 缺陷 及其检 验 1、木材缺陷种类 节子 ： 树 干内 壁活枝 条或 枯死枝 条的 基部 ， 在 用材 中称为 节子 ， 是树木 生长 的正常 生 理 现象， 但在

48、木材 利用 上被 认为是 一种 主要 缺陷 。 变色： 凡木 材的 正常 颜色 发生改 变均 称为 变色 ，分 为化学 变色 和真 菌变 色两 大类。 腐朽： 木材 受木 腐菌 侵蚀 后，不 但颜 色发 生改 变， 而且其 物理 、力 学性 质也 发生改 变 ， 最后木 材结 构变 得松 软易 碎，呈 筛孔 状或 粉末 状等 形态。 蛀孔： 昆虫 或海 生钻 孔动 物蛀蚀 木材 形成 的孔 道。 裂纹： 木材 纤维 与纤 维之 间分裂 所形 成的 裂隙 。 树干性 质缺 陷： 树木 在生 长过程 中受 到环 境条 件的 影响， 使树 干出 现不 正常 或不规 则的 形状。 木材构 造缺 陷： 凡是 树干 由于不 正常 构造 所形 成的 各种缺 陷， 称为 木材 构造 缺陷。 伤疤： 受机 械损 伤、 烧 伤 、 鸟类 和兽 害、 夹 皮、 偏 枯、 树 包、 风 折木 和脂 漏 等所形 成的 伤疤。 加工缺 陷： 在锯 解加 工过 程中所 造成 的木 材表 面损 伤称为 木材 加工 缺陷 。 变形： 锯材 在干 燥、 保管 过程中 所产 生的 形状 改变 。