木材宏观构造
2第二章---木材宏观构造幻灯片1：三切面到早晚材解析
心材树种 (heartwood tree) ：心材和边材 区别明显的树种，如：红松、落叶松、 黄波罗、核桃(楸)、水曲柳、紫檀等等；
边材树种(sapwood tree)：树干的中心和 外围既无材色差别，含水量又相等，这 样的树种称为边材树种，如桦木、白杨、 椴木等。
边材到心材的转变：
（1）心材是由边材转变而来的，是树木生长过程中的
木射线：相互平行的短线，可观察高 度与宽度。
图 2 － 5 木 材 的 弦 切 面
四、 径切板和弦切板
径切板
弦切板
2-6 木材的三切面和径切板，弦切板(自国标锯材检验)
第二节
木材的主要宏观特征
木 材 的 心 材 和 边 材
一、边材、心材和熟材
图 2 7
(Photo by Randy O’Rourke)
指顺着树干轴向，通过髓与木射线平行或 与生长轮垂直的切面。 特征：生长轮：平行带状；
木射线：呈宽带状。
图2－4木材的径切面 (Photo by Randy O’Rourke)
三、弦切面(tangential section)
没有通过髓心的纵切面， 顺着木材纹理。 特征： 生长轮：“V”字形或抛物线状；
图2－14 早材和晚材
急变和渐变？
急变 ：在一个年轮内，早材和晚材之间界限很明确，
晚材带鲜明，这样早材到晚材为急变。见针叶树材的 硬松类 (如马尾松、油松 ) ，阔叶树材的环孔材 (如水曲 柳、榆木)；
渐变：在一个年轮内，早材和晚材之间界限不很明
确，早材到晚材缓慢过渡，这样早材到晚材为渐变(缓 变)。见针叶树材的软松类(如红松、华山松)，阔叶树 材的散孔材和部分半环孔材(如白杨)。
木材宏观构造与微观构
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图2- 树皮的构造
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3.树皮的特征
⑴外皮特征(从树皮纵表面观察) ①开裂方式 纵裂—外皮呈纵向开裂,深度2～20mm。
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不规则裂—外皮呈不规则的纵、横列。 图2-26 平滑—外皮不开裂并且较平整光滑。 图2-27
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②特殊外皮
皮孔—外皮上各种形状凸起的气孔。 图2-28
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皮刺—长在树皮上的尖刺。 栓皮—呈木栓质的外皮。
正常树脂道有轴向和径向之分,除油杉属仅有轴向树脂道外, 其余5属均有轴向树脂道与径向树脂道。 图2-29、 图2-30
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(2)受伤树脂道: 立木受虫菌危害或机械损伤形成的树脂道。 它与正常树脂道的区别是成串分布,多出现在
无正常的针叶材中。图2-7A (3)树脂道的作用:
可根据树脂道及树脂香气的有无,将针叶材分 为三大类。
不整齐槽棱—槽与 棱的长短、大小、疏密 明显不一致。
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• 网纹槽棱—槽与 棱均呈纺缍形, 粗而密,成网眼 状。
• 细长槽棱—凸 起的棱细而长. 底部宽平。
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• 2.灯纱纹(细纱纹)— 木射线在材表上作 规则而均匀排列,形 如汽灯纱罩的花纹。 图2-23
木材的宏观构造4-23
木材的宏观构造木材的宏观构造是认识商品材重要依据之一，在日常商业活动中具有重要的实践意义。
在肉眼或十倍放大镜下所能见到的木材三切面上的构造特征称为木材的宏观构造，其主要组成如下：一、边材和心材一般说来，由于色素等化学物质存在的原因，木材都具有或深或浅的天然颜色。
就边材和心材来讲，既有取材部位的相对不同，也有其颜色之差别的含义。
若以取材部位论，则称居于树心周围的木材为心材，称靠近树皮附近的木材为边材。
若以颜色论，则称髓心周围色深、含水分少的部分为心材，称心材之外靠近树皮一侧色浅而水分多的部分为边材。
虽然确定心材的准确标志是心材中没有活细胞，但以商业的角度看问题，颜色，是区别边、心材的决定性因素。
木材检验上称心边材区别明显的树种为显心材树种如柏木、水曲柳，而称心边材颜色无区别的树种为隐心材树种如云杉、色木。
一些隐心材树种木材如果遭受真菌危害，会出现状似心材的色泽变异，被称假心材或伪心材，这在桦木、云杉和山杨等树种中较为常见；由于同样的原因，一些显心材树种木材如各种栎类等的心材区出现的浅淡环带，被称为内含边材。
若以形成的先后看，心材则是随着树木的生长由边材演化而来：伴随着立木细胞的逐渐死亡，边材细胞的细胞腔内即逐渐沉积起代谢产物树脂、单宁、碳酸钙和色素等物质，于是其密度逐渐提高，材色逐渐加深，天然硬度和耐腐性也有所增强，边材这就变成了心材。
而新生的边材由于富含活细胞，即接替起继续输导水分和贮藏营养物质的任务。
因此边材通常材质较软，也易于遭致菌、虫害而变质降等。
在细木工生产中，常在选材时利用显心材树种边材心材材色的不同，搭配镶接成种种好看的图案。
2、年轮由于种种原因，树木每年向外圆周生长的木质层总有周期性的密度变化。
温带、寒温带的树木的生长层的密度和颜色每年只变化一次。
这在木材的横切面上即可看到反映其生长情况的轮状层次，称为年轮（图1）。
年轮在木材的径切面上表现为接近等宽的平行线条组；弦切面很长时，可以看到由年轮构成的“V”形花纹；而在横切面，年轮则为若干以髓为心的同心圆环。
木材学复习总结材料
木材学复习总结材料(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--贵州大学林学院木材学复习材料舒德远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。
木材的宏观构造
杉属、冷杉属、水青冈等。
(二) 生长轮、年轮、早材和晚材
生长轮、年轮： 无论是针叶材还是阔叶材，在横切面上有许多围绕
髓心构成的同心圆，一个生长周期形成一圈，称为生长 轮。
温带和寒带生长的树木，随着一年四季气候的变化， 一年仅有一度生长，在横断面上形成一圈木质层，所以 又称为年轮（annual layer or annual ring）。
第 3 章木材的宏观构造
本章要点：
3.1 木材的三切面 3.2 木材的主要宏观特征
3.3 木材的次要宏观特
3.1 木材的三切面
木材的三切面包括： 横切面：Transverse surface 径切面：Radical surface 弦切面：Tangential surface
横切面 径切面
弦切面
胞间道：木质部细胞中的分泌物填充于细胞间隙溶解细胞壁所形成 的腔道。
树脂道：某些针叶材中有(松属、云杉属、落叶松属、银杉属、
黄杉属、油杉属)。
树胶道：某些阔叶材中有。
树胶
侵填体
树胶
树脂道： (1)轴向树脂道: (2)径向树脂道：存在于
纺锤状木射线中。
径向树脂道
轴向树脂道
正常树脂道： 具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、云杉属、落叶
丽 江 云 杉 生 长 轮
生长轮在不同的切面 上呈不同的形状:
(1)在横切面上呈同心 圆状
(2)生长轮在径切面上 作平行条状
(3)在弦切面上则多作V 形或抛物线形的花 纹。
如右图
假年轮或伪年轮：
树木在生长季节内，由于受菌虫危害、霜、雹、火灾、 干旱，气候突变等的影响，生长中断，经过一定时期以后， 生长又重新开始，在同一生长周期内，形成两个或两个以上 的生长轮，这种生长轮称作假年轮或伪年轮。假年轮的界线 不像正常年轮那样明显，往往也不成完整的圆圈。杉木、柏 木、马尾松常出现假年轮。
木材宏观构造
1.8 胞间道
定义：由分泌细胞围绕而成的狭长细胞间隙。在针叶
树材称树脂道；在阔叶树材称树胶道。
树脂道:在某些针叶树材的横切面上呈星散分布的浅色小
点或小孔；多出现在晚材带或早晚材交界处。多数单个分散,
偶有2-3个弦列。
1.8 胞间道
(1)正常树脂道：仅松科的松属（大、多）、落叶松属（大、 少）、黄杉属（小、少）、云杉属（小、少）、银杉属、油
聚翼状—翼状簿壁组织的翼尖相互连接在一起。
1.7 木射线
定义：在木材横切面上，由髓心向外呈辐射状排列的浅色线
条。
在针叶材中，木射线很
细，在肉眼和放大镜通
常不易辨识；
在阔叶材中，木射线的宽
度、高度和数量等在不
同树种之间有明显区别，
是识别阔叶材重要特征之 一。
柞木
1.7 木射线——分类
射线宽度
细射线:宽度0.05～0.1mm，肉眼下不见至略可见 中射线:宽度0.1～0.2mm，肉眼下易见至略明显
作用：（1）识别木材
木材颜色变异大，受含水率、外界环境（紫外 线、氧化剂、真菌）等影响。 ——边材色浅，心材色深；早材色浅，晚材色深； ——长久暴露在空气中木材颜色较浅。 （2）颜色丰富木材装饰性好 （3）木材中提取色素，可以制备染料 （4）深色木材耐久性好，浅色木材容易腐蚀
2.2 光泽
定义：是指光线在木材表面反射时所呈现的光亮度.
状的物质,通常为黄褐色。
矿物质或有机沉积物
1.6 轴向薄壁组织
定义：由纺锤形成层原始细胞所分裂形成的薄壁细胞群， 是木材储藏养分和输送养分的细胞。
在针叶材中，轴向薄壁组织
不发达或没有，仅在杉木、 柏木等少数树种中存在，但肉 眼和放大镜通常不易辨识；
木材宏观构造实验报告
木材宏观构造实验报告摘要本实验通过对不同种类的木材进行宏观结构观察和分析，探究木材的组织构造特征和性质。
实验结果表明，不同种类的木材具有不同的纹理、孔隙度和纤维结构，这些特征对木材的强度、耐久性和加工性能产生重要影响。
实验还验证了木材中存在木质素和纤维素等主要成分，并通过显微镜观察揭示了木材细胞的形态和排列方式。
引言木材是一种重要的建筑材料和工业原料，具有良好的力学性能和可塑性。
通过研究木材的宏观构造特征，可以了解其组成和结构，从而更好地应用和利用木材。
本实验旨在通过显微镜观察和分析木材的宏观结构，揭示木材的组织构造特征和性质。
材料和方法材料- 四种不同种类的木材样本：松木、橡木、胡桃木和柚木。
方法1. 将每种木材样本切割成薄片，尺寸约为1cm x 1cm x 0.1cm。
2. 使用光学显微镜观察和拍摄木材薄片的截面结构，分析木材的纹理、孔隙度和纤维结构。
3. 进一步使用扫描电子显微镜观察木材细胞的形态和排列方式。
4. 利用化学试剂进行木材成分分析，确认木材中的木质素和纤维素等主要成分。
结果与讨论木材的宏观结构特征通过光学显微镜观察，我们发现不同种类的木材具有独特的纹理和孔隙度。
松木呈现出明显的纵向纹理和较大的孔隙度，橡木则呈现出近乎均匀的纤维结构和较小的孔隙度。
胡桃木和柚木则分别具有特殊的纹理和较小的孔隙度。
这些特征对木材的强度和耐久性产生重要影响。
木材细胞的形态和排列方式通过扫描电子显微镜观察，我们可以清晰地看到木材细胞的形态和排列方式。
松木的细胞排列较为松散，细胞壁较薄；橡木的细胞形状更为规则，细胞壁也更厚实；胡桃木和柚木的细胞形状各异，且细胞壁都相对较薄。
这些细胞形态和排列方式与木材的宏观结构特征相一致。
木材的成分分析通过化学试剂的反应，我们可以确认木材的主要成分为木质素和纤维素。
这两种化合物都存在于木材的细胞壁中，并为木材的强度和耐久性贡献重要作用。
木质素负责木材的硬度和抗水性，而纤维素则负责木材的柔韧性和抗张强度。
森林利用学-木材宏观构造
早材和晚材
第二章 木材的宏观构造
• 针叶材:在生长轮内,靠髓心材色较浅者为早材;而靠树皮 材色较深者为晚材。
第二章 木材的宏观构造
• 阔叶材:在生长轮内,靠髓心管孔较大者为早材;而靠树皮
管孔较小者为晚材。
晚材率(Latewood percentage)
• 晚材率：晚材在一个生长轮中所占的比率称为晚材 率。是衡量木材强度大小的一个重要标志。 P=(b/a)×100% • P——晚材率 • b——一个年轮中晚材的宽度（cm） • a——年轮总宽度（cm） • 晚材率的大小可以作为衡量针叶树材和阔叶树环孔 材强度大小的标志。
1.定义:在木材横切面上看到呈辐射状排列的浅色线条。所有树种的木材 都有木射线，只是不同树种木射线的宽度、高度、数量不同而已。 2.射线宽度 细射线:宽度0.05～0.1mm,肉眼下不见至略可见。 中射线:宽度0.1～0.2mm,肉眼下易见至略明显。 宽射线:宽度0.2mm以上,肉眼下显著。
木射线形态
• 导管分子(vessel element)：是组成导管的每一个细 胞；
• 管孔(pore)：导管分子在木材横切面上呈孔穴状； • 导管线(vessel line)：导管在木材纵切面上呈现的细 沟状。
第二章 木材的宏观构造 •
晚材管孔
早材管孔 生长轮 (年轮)
早材管孔与晚材管孔
宏观下唯一可 见的细胞 导管分子 横切面上其胞 腔呈孔穴状 管孔
第二章 木材的宏观构造 年轮的作用 (1)识别木材:绝大多数年轮呈圆形或近圆形;部 分为波形,如:榛木科、槭属。 (2)鉴定树木年龄:寒温带及亚热带的树木一年只 长一轮。 (3)判定树木的生长速度及生长规律。 (4)某地区历史气候与各种灾害的档案库。
木材的构造与组成
9.1 木材的构造与组成
1. 木材的宏观构造
指用肉眼和放大镜观察到的构造。
木材的构造不均匀，而其性能与构造有密切的关系。
横切面：垂直于树轴的切面。
径切面：通过树轴的纵切面。
弦切面：平行于树轴的切面
从横切面来观察树木的构造，可见树木有树皮、木质部和髓心所组成，表示如图9.1、9.2所示。
木质部：髓心和树皮之间的部分，是使用的主要部位。
髓心：木材第一年生的部分，材质松软，强度低，容易被腐蚀和虫蛀。
2. 木材的微观构造
指在显微镜下能观察清楚木材的构造。
木材由无数管状细胞紧密结合而成。
绝大部分纵向排列，少数横向排列。
每一个细胞分为细胞壁和细胞腔两部分，细胞壁是有细纤维组成。
细胞中存在的水，可分为自由水和吸附水
自由水：是存在于细胞腔、细胞间隙的水分，对木材的性能影响较小。
吸附水：是存在于细胞壁内被木纤维吸附的水分，对木材性能影响较大。
纤维饱和点：木材内无自由水，而细胞壁内饱和，即仅含有吸附水的最大含水率。
木材宏观构造1
韧皮部
外树皮
形成层
心材 边材
心材树种(heartwood tree)：心材和边材区别明显的树 种，如：红松、落叶松、柏木、黄波罗、核桃(楸)、 水曲柳、紫檀等等。
边材树种(sapwood tree)：树干的中心和外围既无材 色差别，含水量又相等，这样的树种称为边材树种， 如桦木、白杨、椴木等。
tangential section
3 心材与边材
边材 sapwood
心材 heartwood
熟材 ripewood
树干中靠近树皮，材色较浅， 水分较多的外围木质部。
树干中靠近髓心，材色较深， 水分较少的中心木质部。
树干的中心部分与外围部分 的材色无区别，但含水率不 同，中心水分较少的部分称 为熟材。
X射线/电子显微镜 1600倍以上 胞壁局部形态
2. 木材的三切面
切面名称 定义
生长轮形状 木射线形状
横切面 与树干垂直的切面 径切面 与射线平行或与生
长轮垂直的切面
同心圆状 平行线状
辐射线状 片状
弦切面 与射线垂直或与生 抛物线状 纺缍状
长轮平行的切面
cross section
radial section
早晚材识别与应用
早材至晚材的变化缓急:
急变(rapid change)—硬松类
缓变(slow change)—软松类
晚材率
定义：晚材宽度占生长轮宽度的 百分比
公式
p
b a
100%
P-晚材率（%） a—一个年轮的宽度； b—一个年轮中晚材的宽度
意义：晚材率的大小不仅在识别 中有用，而且是衡量木材强度及 材质材性的一个重要标志。
4 生长轮和年轮
生长轮和年轮
木材的宏观构造
木材的宏观构造木材是一种常见的材料，广泛应用于建筑、家具、工艺品等多个领域。
它的宏观构造主要包括树皮、边材和纹理三个部分。
首先，树皮是木材宏观构造的外部部分。
它是木材干的外层，主要由废物细胞组成，具有保护树干和输送养分的功能。
树皮的厚度和质地因树种的不同而有所差异，如杉木的树皮较薄而质地较软，橡木的树皮则较厚且质地较粗糙。
除了起到保护作用外，树皮也能反映出木材的品质，例如某些树种的树皮上可能会有裂纹或虫蛀的痕迹，这些都会影响木材的使用价值。
其次，边材是木材宏观构造中的一部分。
它位于树干的外部，紧贴树皮。
与心材相比，边材的密度相对较低，纤维较松散。
由于边材与心材之间的差异，其物理性质也存在差异。
边材通常容易吸湿与变形，而心材则相对稳定。
在加工木材时，边材通常需要被去除或削减，以保证木材的整体质量和耐久性。
最后，木材的纹理也是其宏观构造中的重要组成部分。
纹理是由木材纤维的走向和排列方式决定的。
根据纤维的排列方式，木材的纹理可以分为直纹、斜纹和曲纹等。
直纹是指木材纤维与长轴平行排列，这种纹理具有均匀的纹路和直接的纹理感，常见于橡木等木材。
斜纹是指木材纤维与长轴呈斜角排列，这种纹理使得木材具有一定的坚固性和弹性，常见于松木等木材。
曲纹是指木材纤维具有波浪状或曲线状排列，这种纹理使得木材具有独特的美观效果，常见于胡桃木等木材。
纹理不仅会影响木材的外观，而且还会影响木材的物理性能，如强度、硬度等。
总之，木材的宏观构造包括树皮、边材和纹理三个部分。
树皮具有保护作用，边材与心材具有不同的物理性质，纹理则决定了木材的外观和物理性能。
了解木材的宏观构造对于选择合适的木材材料以及合理利用木材具有重要的指导意义。
木材作为一种天然材料，具有独特的宏观构造和特性，因此在各个领域得到广泛应用。
接下来，我们将进一步探讨木材的宏观构造的相关内容。
首先，让我们来仔细了解一下树皮。
树皮是在木材宏观构造中的外部部分，覆盖在木材的表面。
木材学(3.6.2)--木材宏观构造
第三章 木材宏观构造宏观构造概念：宏观构造指在肉眼或放大镜下就可以观察到的木材组织和形态。
木材的三切面：横切面指与树干垂直的切面，生长轮形状为同心圆状，木射线为辐射线状；径切面指与射线平行或与生长轮垂直的切面，生长轮形状为平行线状，木射线为片状弦切面指与射线垂直或与生长轮平行的切面 ，生长轮形状为抛物线状；木射线为纺缍状。
心材与边材：心材指树干中靠近髓心，材色较深，水分较少的中心木质部。
边材指树干中靠近树皮，材色较浅，水分较多的外围木质部。
早材:靠髓心材色较浅者（针叶材）；靠髓心管孔较大者（阔叶材）。
晚材:靠树皮材色较深者（针叶材）; 靠树皮管孔较小者为（阔叶材）。
熟材：树干的中心部分与外围部分的材色无区别，但含水率不同，中心水分较少的部分称为熟材。
生长轮：形成层在每一个生长季节里向内分生的一层次生木质部，称为生长轮。
不连续年轮:在同一生长周期内由于突变的外界原因，生长中断然后又开始，形成一个周期内两个年轮（假年轮）。
杉木、松木、柏木常见。
管孔：在横截面上可以看到许多大小不等的孔眼。
导管线：在纵切面上导管呈沟槽状。
有孔材：所有具有导管的阔叶树材。
无孔材：指针叶树材，因为针叶树材不具有导管，在横切面上用肉眼看不出有管孔存在。
管孔的组合：有单管孔，复管孔，管孔团，管孔链。
管孔的排列：有星散状，弦列状，径列状，斜列状，不规则状。
管孔的大小与数目：管孔的大小，是以管孔的弦向直径决定，分三级，极小：弦径小于0.1mm, 小：弦径0.1～0.2mm，肉眼可见,放大镜下明晰，中：弦径0.2～0.3mm，肉眼下易见至略明晰，结构中等，大：弦径0.3～0.4mm，肉眼下明晰，木材结构粗，极大：弦径大于0.4mm，肉眼下很明显，木材结构甚粗；对于散孔材，在横切面上单位面积内管孔的数目，对木材识别也有一定帮助。
可分为以下等级，甚少：每1mm2内少于5个，少： 每1mm2内有5 ～ 10个，略少：每1mm2内有10 ～ 30个，如核桃。
木材的构造
§8．4人造木材 与天然木材相同，人造木材具有很多特点：可 以节约优质木材，消除木材各向异性的缺点，能消 除木材疵病对木材的影响，不易变形，小直径原木 可制得宽幅板材等。 (一) 胶合板 胶合板是将原木蒸煮软化后经旋切机切成薄木 单片，经干燥、上胶、按纹理互相垂直叠加再经热 压而成。层数由3～13层(均为单数)不等。其特点 是：面积大，可弯曲，轻而薄，变形小，纹理美 丽，强度高，不易翘曲等。 依胶合质量和使用胶料不同，分为四类。
树木的躯干叫木材，是天然生长的有机材料。 优点
1、属于暖性材料，容易使人亲近。 2、质轻而强度高。 3、具有良好的弹性和韧性。 4、加工性能良好，耐久性好。 5、绝缘性能好。。 6 、保温性能好。 7、有美丽的天然纹理，装饰性能好。
缺点：各向异性，胀缩变形大，易腐、易燃， 天然疵病等。
常用木制装饰材料：
1、条木地板 2、拼花地板 3、木制饰件 4、人造板材 5、微薄木贴面板
三角叶杨
红榆木
软木地板
复合木地板的施工
木 制 饰 品
微 薄 木 贴 面 板
二、阻燃与防火 木材的燃烧点很低，仅为220℃，极易燃烧。木 材在燃烧过程中，固相燃烧转变为气相燃烧，燃 烧温度可高达800～1300℃，形成气固相燃烧键。 因此，木材阻燃及防火相当重要。 木材的防火处理是对木材表面进行涂刷或浸注 防火涂料，在高温或火中产生膨胀，或者形成海棉 状的隔热层，或者形成大量灭火性气体、阻燃气 体，以达到防火的目的。
2、湿胀干缩：
含水率低于纤维饱和点时，发生湿胀干缩。
二、木材的力学性质：
各向异性
抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强 度等几种强度。 顺纹、横纹
第二章木材的宏观构造
切 线 状
带 状
轮 界 状
环 管 束 状
翼 状
聚 翼 状
宽 带 状
2.2.5 木射线（wood ray）
木射线
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木射线 的定义
髓射线（pith ray） 木射线 (wood ray)
在木材横切面上有颜色 较浅的，从髓心向树皮 呈辐射状排列的组织
在木材横切面上,看到 呈辐射状排列的浅色线 条，木质部的髓射线
5000 ～ 10000
重
> 0.8
> 10000
木材硬度
识别的粗 放测定
力学试验机测定
用指甲或用小刀 在标本上试看有 无痕迹
2.2.6 材表
材表（surface of wood）：原木剥去树皮后的木材表面。
思考题
1.木材都有哪些主要的宏观特征？ 2.木材宏观特征的意义是什么？ 3.木材的宏观识别依据是什么？
早晚材识别与应用
早材至晚材的变化缓急:
急变(rapid change)—硬松类
缓变(slow change)—软松类
晚材率
定义：晚材宽度占生长轮宽度的 百分比
公式
p
b a
100%
P-晚材率（%） a—一个年轮的宽度； b—一个年轮中晚材的宽度
意义：晚材率的大小不仅在识别 中有用，而且是衡量木材强度及 材质材性的一个重要标志。
环孔材
单管孔(solitary pore): 复管孔(multiple pore)：
管孔(porecluster): 管孔链(porechain)：
2.2.4 轴向薄壁组织
离管类
轴 向 薄 壁 组 织
傍管类
星散状 切线状 带状 轮界状
第二章木材的宏观构造
形成原因：木质部受虫害后产生的一种 愈合组织，在横切面上呈褐色弯月状斑点
特征 ：髓斑都是薄壁组织，质地松软， 分布无规律，常发生在某些特定的树种中
天然 纹理
纹理
人工 纹理
直纹理、斜纹理、螺旋纹 理、交错纹理、波状纹理 、皱状纹理
圆锥纹理
旋切单板时旋刀与原木成 一定角度所形成的纹理
弦切纹理
弦切板上由于早、晚材带 细胞大小、深浅不同，构 造不同，呈抛物线形
向
树干的主轴方向。 年轮的直径方向（法线方向） 年轮的切线方向（切线方向）
定义
生长轮形状
木射线形状
木 材
横切面
与树干垂直的切面
crosssection
的
径切面
与射线平行或与生
三
radial -section 长轮垂直的切面
切 面
弦切面
与射线垂直或与生
tangentialsection 长轮平行的切面
区别：“心材树种”和“边材树种”
韧皮部
外树皮
形成层
心材 边材
心材的形成机理
➢边材中靠髓心的生活细
胞的,增由加于而随缺着氧与形成层距离Sub title 导致呼吸作用停止直至死亡
➢ 淀粉水解消失, 酚类物 质形成并扩散
➢有机物质沉积在细胞壁 或细胞腔中
➢导管中形成侵填体以及 从根部吸收来的无机物沉 积在导管腔中而
木材科学与技术国家重点学科 湖南省精品课程
木材学
课程负责人 吴义强 教授
第二章 木材的宏观构造
1 木材的方向及三切面 2 木材的主要宏观特征 3 木材的次要宏观特征
2.1 木材方向及三切面
横切面
径切面
弦切面
木
木材学：木材的宏观构造
印茄
胶漆树
边材树种：心、边材颜色和含水率区别不明显
白桦
白梧桐
熟材树种(隐心材树种)：心、边材颜色无明显区别， 但在立木中心材含水率较低。
红皮云杉
心材的形成
心材的形成，不是树木一开始就有的，而是以后由边材慢 慢转化形成的，这个过程是一个复杂的生物化学变化。在 这个过程中，生活细胞逐渐缺氧死亡而失去生理作用；树 木水分输导系统闭塞，纹孔处于锁闭状态，细胞壁中水分 大为减少；细胞腔内出现单宁、色素、树胶、树脂、芳香 油和碳酸钙及有毒物质等沉积，进一步杀死生活的细胞； 材质变硬，密度增大，渗透性降低，耐久性提高。
A 稀疏环管状或单侧傍管，少数薄壁组织环绕在导管 周围或在导管一侧，在肉眼或放大镜下不易判别。
B 环管束状薄壁组织：在傍管薄壁组织围绕管孔周围 而形成一定宽度的鞘，在横切面上呈圆形或卵圆形。
C 翼状薄壁组织：指傍管薄壁组织环绕管孔周围并向 两侧伸展，其形似鸟翼状或眼状。
D 聚翼状薄壁组织：指翼状薄壁组织翼尖相联结成不 规则的弦向带状或斜带。
横切面：呈辐射状，宽度和长度 径切面：呈线状或带状，长度和高度 弦切面：呈短线或纺锤形状，宽度和高度
木射线的宽度
1 极细木射线 < 0.05mm，肉眼下不可见；如松属、柏属，桉树、杨树、紫檀属 等
2 细木射线 0.05~0.10mm，肉眼下可见或易见；如杉木，樟木等 3 中等木射线 0.10~0.20mm，肉眼下易见或明晰；如槭木等 4 宽木射线 0.20~0.40mm，肉眼下明晰或显著；如山龙眼，鹅耳栎等 5 极宽木射线 > 0.40mm，肉眼下的明视距离内非常清楚。椆木、栎木等
C 离管带状：轴向薄壁组织的同心线或同心带不依附 于导管局部呈与生长轮平行的弦线或带，带有宽有窄。
1.2木材的构造(1.宏观)
1.树木的组成部分 树木是有生命的 有机体，是由种子 （或萌条、插条）萌 发，经过幼苗期、长 成枝叶繁茂，根系发 达的高大乔木。纵观 全树，它是由树冠、 树干和树根三大部分 组成。
1）树根(root)：占5~25%体积。 功能：吸收水分和矿物质，将树 木固定于土壤。 2）树冠(tree-crown)：占5~25% 体积。 功能：将树根吸收的水分和矿物 质等养分和叶吸收的二氧化碳， 通过光合作用制成碳水化合物。 3）树干(trunk)：占树木体积的 50~90%。 功能：一方面将树根吸收的养分 由边材运送到树叶，另一方面把 叶子制造的养料沿韧皮部输送到 树木的各个部分，并与树根共同 支撑整个树木。
主要宏观特征
生长轮与年轮
在木材的横切面上，由于一个生长周期所产生的围绕髓 心的同心圆，称为生长轮。 温带、寒带地区树木一年内生长的一层木材称为年轮。 热带或南亚热带地区，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。实质上 年轮也就是生长轮，但生长轮不能等同于年轮。
（三）幼龄材
树木在个体的生长、发育过程中，经历了幼龄成熟-老龄各个阶段，最后形成木材。幼龄材是次生 人工林快速生长树株中严重影响木材品质的部分。 研究幼龄材，可进一步提高对木材的综合利用率。 关于幼龄材，有两种错误的认识： （1）把幼龄材只看成是小树的木材。误认为，在成熟 树干中就谈不上存在幼龄材。 （2）把树株生长最初年份形成的木材看作是幼龄材， 误认为幼龄材为高度一定的圆锥形，只限于成熟树 干下方中心部位。 由于这些错误认识，就低估了幼龄材对木材品质 的影响；也可以说，对这种影响没有足够认识。
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1.6 轴向薄壁组织——类型
(1)离管型：轴向簿壁组织不依附于导管周围
轮界状—薄壁组织沿生长轮交界处作线状分布。 网状—薄壁组织作短线状,相互间距与射线间距大致相等而成网眼状 离管带状— 薄壁组织呈细线状或宽带状排列
1.6 轴向薄壁组织——类型
(2)傍管型:指轴向簿壁组织环绕管孔周围分布。
研究工具 肉眼或放大镜 光学显微镜 电子显微镜
放大倍数 10倍 40-1600倍 1600倍以上
观察目标 组织形态 细胞形态 胞壁局部形态
榉木
主要宏观特征
生长轮 早材和晚材 心材和边材 管孔 轴向薄壁组织 木射线 胞间道
辅助宏观特征
颜色和光泽 纹理、结构和花纹 气味和滋味 质量和硬度
1.1 生长轮或年轮
树胶:在管孔内呈块状或不规则
状的物质,通常为黄褐色。
矿物质或有机沉积物
1.6 轴向薄壁组织
定义：由纺锤形成层原始细胞所分裂形成的薄壁细胞群， 是木材储藏养分和输送养分的细胞。
在针叶材中，轴向薄壁组织 不发达或没有，仅在杉木、 柏木等少数树种中存在，但肉 眼和放大镜通常不易辨识；
在阔叶材中，薄壁组织发 达，是其主要特征之一。
孔大小没有明显差别。
半散孔材：在生长轮内，早材管
孔比晚材管孔稍大，从早材到晚材 管孔逐渐变小，管孔大小界限不明
显。
环孔材-红橡 散孔材-桃花心木 半散孔材-黑胡桃
1.5 管孔
管孔内含物
侵填体:在某些树种管孔内呈
泡沫状或膜状物质，木材形成 过程中，导管周围的薄壁细胞 被挤压进导管腔内而形成，常具 银白色光泽。
1.8 胞间道
树胶道:在某些阔叶材中能分泌树胶的特殊管道。
(1)正常树胶道 轴向树胶道:出现在龙脑香科各属、苏木科油楠属，多呈弦向排列。 径向树胶道:可见于漆树科、橄榄科、五加科、山竹子科木材中。 (2)受伤树胶道:立木受虫菌危害或机械损伤形成的树胶道。可见
于枫香、木棉、桉树、苦栋、樱桃等木材中。
一般：木材结构细腻、含有蜡 质的，光泽较强。如红影、麻栎等。
光泽较好的木材有槭木、桑木及云杉 等。
木材的光泽可增加装饰效果。 红影木
2.3 结构
定义：木材细胞大小及差异程度。 分类：针叶材——以管胞弦向平均直径、早晚材变化缓急、晚材
带大小、空隙率大小等表示。 ①细：晚材带小，早材至晚材缓变，射线细而可见。如：杉木、竹柏等 ②粗：晚材带大，早材至晚材急变。 如：马尾松、落叶松等。
定义:
在一个生长周期中所形成的次生木质部。 若一年仅形成一层,则称为年轮。
明显度: 不明显、略明显和明显
葱状铁木豆，生长轮不明显 坤甸铁樟木，生长轮略可见
柚木，生长轮明显
2. 生长轮或年轮
年轮的作用
(1)识别木材:绝大多数年轮呈圆形 或近圆形;部分为波形，如:壳斗科 、榛木科、槭属。 (2)鉴定树木年龄:寒温带及亚热带 的树木一年只长一轮。 (3)初步判定木材材性。 (4)记录历史气候与灾害。
⑵滋味：用舌头品尝到的味道。
不主张大家品尝，因为不少树木的汁液是有毒的。
例如:漆树的汁液会使人皮肤过敏；箭毒木的汁液会使人致死。 形成机理：水溶性抽提物中的一些特殊化学物质。
2.7 质量和硬度
分类：
（1）轻—软木材：密度小于0.5g/cm3，端面硬度在5000N以 下的木材，如泡桐、鸡毛松、衫木等。 （2）中等木材：密度在0.5~0.8 g/cm3之间，端面硬度 5001~10 000N的木材，如黄杞、枫桦等。 （3）重—硬木材：密度大于0.8 g/cm3，端面硬度在10000N 以上的木材，如子京、荔枝、蚬木等
木材宏观构造
木材宏观构造
重点是：针、阔叶树材主要宏观构造特征。 难点是：木材宏观构造特征与木材识别、
木材性质的关系。
木材的三切面
切面名称 定 义
横切面 与树干垂直的切面
径切面
与射线平行或与生长轮 垂直的切面
弦切面
与射线垂直或与生长轮 平行的切面
什么是木材宏观构造？
构造名称 宏观构造 微观构造 超微构造
1.7 木射线
木射线对材性及利用的影响
(1)具宽木射线的木材，板面花纹美丽，是制作微薄木、 木家具、木地板、装饰线条的好材料。 (2)木射线发达的木材，干燥容易开裂，易受虫菌危害。
1.8 胞间道
定义：由分泌细胞围绕而成的狭长细胞间隙。在针叶
树材称树脂道；在阔叶树材称树胶道。
树脂道:在某些针叶树材的横切面上呈星散分布的浅色小
杉
马
木
尾
松
2.3 结构
（2）阔叶材：以导管弦向平均直径和数目，射线大小等表示。 ①细：管孔在肉眼下不见，射线细。如：冬青、槭木。 ②中：管孔在肉眼下略见，射线细。如：桦木。 ③粗：管孔在肉眼下明显，射线细。如：水青冈，水曲柳。
冬青
桦木
水曲柳
2.3 结构
对材性及利用的影响
①结构细：容易进行表面加工，加工后材面光滑，但花纹较简单，
——木材强度降低，不易加工，花纹美丽。
杉木（直纹理）
①螺旋纹理 ②交错纹理 ③波浪纹理 ④皱状纹理
隆源桉（螺旋纹理） 黄花梨（涡旋纹理）
2.5 花纹
定义：木材表面因生长轮、木射线、轴向薄 Nhomakorabea组织、颜
色、节疤、纹理等而形成的图案。
黄花梨鬼脸花纹
樱木花纹
2.5 花纹
关东槭鸟眼花纹
檫木褶皱花纹
2.5 花纹
点或小孔；多出现在晚材带或早晚材交界处。多数单个分散,
偶有2-3个弦列。
1.8 胞间道
(1)正常树脂道：仅松科的松属（大、多）、落叶松属（大、 少）、黄杉属（小、少）、云杉属（小、少）、银杉属、油 杉属（少）木材具正常树脂道。
(2)受伤树脂道：立木受虫菌危害或机械损伤形成的树脂道。 它与正常树脂道的区别是成串分布,多出现在无正常的针叶材中。
水曲柳山峰花纹
花梨树桠花纹
2.5 花纹
利用木材特殊纹理所形成的美学元素，创造丰富的木
纹美学图案
条纹乌木花纹美学图案创作
2.5 花纹
风蚀松木木纹美学图案创作
2.6 气味和滋味
⑴气味：在许多木材的新鲜切面上可闻到各种气味。
例如:松木具松香气味；杉木具杉香气味；樟木具樟脑气味； 花梨木具清香气味；酸枝木具酸臭气味；香榧具难闻药味。 形成机理：细胞腔所含有的树脂、树胶、单宁及各种挥发性物质
测定方法：硬度一般需要用实验机测定，但在木材识别
中要求较粗放，一般是用拇指指甲在木材上试之有无痕迹 ，或用小刀切削，试其软硬程度。
环管(束)状—薄壁组织于管孔周围呈圆圈状或鞘状。 翼状—薄壁组织围绕管孔并向一侧或两侧延伸，形如鸟翼状或眼状 聚翼状—翼状簿壁组织的翼尖相互连接在一起。
1.7 木射线
定义：在木材横切面上，由髓心向外呈辐射状排列的浅色线
条。
在针叶材中，木射线很
细，在肉眼和放大镜通
常不易辨识；
在阔叶材中，木射线的宽
度、高度和数量等在不
心材树种(显心材树种):心边材区别明显。 边材树种:心边材无明显区别。 熟材树种(隐心材树种):心边材颜色无明显区别，心材含水率较低
印茄
白梧桐
红皮云杉
1.4 边材和心材
形成机理：所有心材都是由边材转变而来。
(1)边材中靠髓心的生活细胞,由于随着与形成层距离的增加而
缺氧,导致呼吸作用停止直至死亡。
(2)边材中生活细胞的淀粉水解消失,使一些酚类物质形成并扩 散,使之形成心材物质与颜色。 (3)叶部合成的有机物质向下输送并沉积在细胞壁或细胞腔中, 使之形成心材物质和心材颜色,并堵塞输水系统。 (4)导管中形成侵填体以及从根部吸收来的无机物沉积在导管 腔中而堵塞输水系统。
线、氧化剂、真菌）等影响。 ——边材色浅，心材色深；早材色浅，晚材色深； ——长久暴露在空气中木材颜色较浅。
（2）颜色丰富木材装饰性好 （3）木材中提取色素，可以制备染料
（4）深色木材耐久性好，浅色木材容易腐蚀
2.2 光泽
定义：是指光线在木材表面反射时所呈现的光亮度.
木材光泽多显现于纵切面上，因树种的不同而光泽不同。
黄
黄
柳
连
桉
木
主要宏观特征
生长轮 早材和晚材 心材和边材 管孔 轴向薄壁组织 木射线 胞间道
辅助宏观特征
颜色和光泽 纹理、结构和花纹 气味和滋味 质量和硬度
2.1 颜色
形成原因：木材细胞无明显颜色，但因细胞内含有各种色素、
树脂、单宁、树胶及油脂等物质，故木材具有多种颜色。
作用：（1）识别木材
木材颜色变异大，受含水率、外界环境（紫外
1.5 管孔
导管：绝大多数阔叶材所有的输导组织 管孔：导管单位的横切面，在纵切面称导管槽
桃花心木
有孔材：阔叶材有导管；
黄松
无孔材：针叶材无导管。
导管是鉴别阔叶材和针叶材的主要标志。
1.5 管孔
阔叶材管孔分布类型是识别 木材的重要特征
环孔材：在个生长轮内，早材管
孔比晚材管孔大得多。
散孔材：在生长轮内，早晚材管
同树种之间有明显区别，
是识别阔叶材重要特征之
柞木
一。
1.7 木射线——分类
射线宽度
细射线:宽度0.05～0.1mm，肉眼下不见至略可见 中射线:宽度0.1～0.2mm，肉眼下易见至略明显 宽射线:宽度0.2mm以上，肉眼下显著。
射线高度
矮射线:高度2 mm以下。 中射线:高度2～10 mm。 高射线:高度10 mm以上。
宜作细木工、木模、雕刻等用材。
②结构粗：花纹美丽，装饰感强，但在加工过程中容易起毛，且
难油漆。
椴木
黄杨木
水曲柳