木材宏观特征识别共26页
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)。
木材的形态和结构解析
木材的强度和韧性使其成为包 装材料的理想选择
木材的环保性和可降解性也使 其成为包装材料的首选
胶合板和刨花板
胶合板：由多层薄木板胶 合而成，具有高强度和稳
定性
刨花板：由木屑和胶水混 合压制而成，价格便宜，
但强度较低
应用领域：家具、建筑、 室内装修等
优缺点：胶合板强度高， 但价格较贵；刨花板价格
便宜，但强度较低
抗腐蚀性
木质素的提取：可以通过 化学或物理方法从木材中 提取木质素，用于制造各 种工业产品，如粘合剂、
涂料、塑料等。
其他化学成分
木质素：木材的主要成分之一， 具有粘合和增强木材强度的作 用
纤维素：木材的主要成分之一， 具有支撑和增强木材强度的作 用
半纤维素：木材的主要成分之 一，具有粘合和增强木材强度 的作用
导热性和导电性
导热性：木材的导热性较差，保温性能好
导电性：木材的导电性较差，不易导电
原因：木材主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，这些物质的导热性和导电性都较差 应用：木材的导热性和导电性较差，因此常用于建筑、家具等领域，提供良好的保温和 绝缘性能。
吸湿性和干燥性
木材的吸湿性：木材能吸 收空气中的水分，使自身
木材的形态和结构解析
汇报人：
01 木 材 的 形 态 特 征 02 木 材 的 化 学 成 分 03 木 材 的 物 理 性 质 04 木 材 的 力 学 性 能 05 木 材 的 应 用 领 域
目录
1
木材的形态特征
木材的宏观形态
木材的形状：长条形、圆形、方形 等
木材的纹理：直纹、横纹、斜纹等
用性。
木材的冲击和振动
木材的冲击性能：木 材在受到冲击时，能 吸收部分能量，减少
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
14
(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
木材宏观特征识别
（四）木射线（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。 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，输 导和贮藏养分。 木射线的形状：在木材三个不同切面上， 表现出不同的形状。 横切面上木射线呈辐射条状，显示出其宽 度和长度； 径切面上木射线呈短的线状或带状，显示 其长度和高度； 弦切面上木射线呈竖的短线或纺锤形，显 示其宽度和高度。
柏木属、紫杉属等针叶树材；楝木、水曲柳、桑树、苦木、 檫木、漆树、栎木、刺槐、香椿、榉木等阔叶树材。
边材树种(sapwood tree)：心、边材颜色和含水率无 明显区别的树种。如桦木、椴木、桤木、杨木、鹅耳栎
及槭属等阔叶树材。
熟材树种（隐心材树种）(ripewood tree)：心、边材 颜色无明显区别，但立木中心木材的含水率较低的 树种。如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。
（五）导管(vessel)
导管是阔叶树材的轴向输导组织，在纵切面上呈沟槽状 （称导管线或导管槽），在横切面上为中空状（称管孔 pore）。 针叶材为无孔材，阔叶材为有孔材。 管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的首要特征。
管孔的分布
识别应用
根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况，可 将木材分为3种类型： 环孔材：环孔材是指在一个年轮内早晚材管孔的大小区别明 显，早晚材过渡是急变的，管孔的大小界限区别明显，分布均 匀或不均匀，大多数的管孔沿年轮呈环状排列，有一至多列。 如水曲柳、柞木、刺槐、黄波罗和榆属等。 散孔材：在一个年轮内早晚材管孔的大小区别不明显，分布 均匀或比较均匀。如杨木、槭木、椴木、柳木、桦木和杜鹃等。 半环孔材（半散孔材）：指在一个年轮内，早材管孔较晚材 管孔为大，但其过渡是缓变的，管孔大小的界限不明显，分布 不很均匀，介于环孔材与散孔材之间。如核桃木、枫杨、柿树、 和香樟等。
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1-木材宏观构造
边材树种——心·边材颜色和含水 率无明显区别的树种叫边材树种，如桦木、 椴木、桤木、杨木、鹅耳栎及槭属等阔叶 树材。
熟材树种(隐心材树种)——心·边
材颜色无明显山杨、水青
冈等。
精品课件
2.2.2 生长轮、年轮、早材和晚材
2.2.2.1 生长轮、年轮 通过形成层的活动，在一个生长周期
树干长轴相垂直的 切面，亦称端面或 横截面。在这个切 面上，可以见到木 材的生长轮 、心 材和边材、早材和 晚材、木射线、薄 壁组织、管孔(或 管胞)，胞间道等， 是木材识别的重要 切面。
横切面
精品课件
横弦
径
切切
切
面面
面
弦切面
(tangential
section)是顺着
树干长轴方向，与木
射线垂直或与生长轮
(春榆)
精品课件
2.2.3.2 管孔的排列及分布 管孔排列指管孔在木材横切面上呈现出的排列方式。管孔排 列用于对散孔材的整个生长轮、环孔材晚材部分的特征进行 描述。 (1) 管孔的排列类型 ① 星散状 在一个生长轮内，管孔大多数为单管孔，呈均
匀或比较均匀的分布，无明显的排列方式。
精品课件
② 径列或斜列 管孔组合成径向或斜向的长行列或短行列， 与木射线的方向一致或成一定角度。又分为：
aa 溪流流状状 b Zb字Z形字形c“人形c”“字人”d字形状火焰 de 火树焰枝状状 e
b方形c形a过d晚e相。排几材等溪火树Z向字“列个管，流焰枝，形人或生孔一状每(”成长小至（个之(字串轮、数辐在交与字形作。形列射径叉2形—或状管状列)“3“好孔）管、个《《生似组孔鼠互”管”长火合中李为形孔形轮舌成，状“排径中，交早)之列列生管管叉材”。，在长孔状孔管字似一排孔轮的小个形列大中斜溪生排似，、管列的长列火排似有孔流轮，焰列火时成水内呈一不焰中“一管“样规的途人样孔Z。则基改””穿大。部变字字小，
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。
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
二十九种木材详解
常见木材一、云杉1、特征：心边材无区别，木材浅黄褐色，有光泽；略有松脂气味。
生长轮明显，早材至晚材渐变。
树脂道分轴向和径向两类：(1)轴向树脂道在横切面上肉眼下间或可见(白点状)，放大镜下明显，单独或2一数个弦列，沿生长轮排列成弦线。
(2)径向树脂道小而少，不易得见。
管胞螺纹加厚可见，索状管胞及径列条可见。
具单列和纺锤形射线：(1)单列射线，极少成对；高1～22（多数5～15）个细胞。
(2)纺锤射线具径向树脂道。
射线管胞位于木射线上下边缘，通常2列，低射线有时全由射线管胞组成；内壁有锯齿；螺纹加厚偶见。
交叉场纹孔式为云杉型，通常2～4个。
树脂道泌脂细胞壁厚，具8～14个泌脂细胞。
2、材性：稍耐荫，能耐干燥及寒冷的环境条件，生长在海拔2400-3600米地带，云杉树干高大通直，节少，材质略轻柔，纹理直、均匀，结构细致，易加工，具有良好的共鸣性能。
3、用途：可供建筑、飞机、乐器（钢琴、提琴）、舟车、家具、器具、箱盒、刨制胶合板与薄木以及木纤维工业原料等用材。
二、樟子松1、樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica Litv. ）为松科大乔木，又名海拉尔松（日）、蒙古赤松（日）、西伯利亚松、黑河赤松，欧洲赤松的变种，分布在蒙古以及中国大陆的黑龙江等地，生长于海拔400米至900米的地区，多生长在砂地、山脊、向阳山坡及石烁砂土。
2、特征：边材黄白色，窄，心材浅红褐；纹理直而略均匀，结构中；年轮明显，木射线细，树脂道在肉眼下为点状或孔状。
樟子松是中国三北地区主要优良造林树种之一，树干通直，生长迅速，适应性强。
嗜阳光，喜酸性土壤。
3、材性：气干密度422kg/m3；木质硬度、密度适中、物性指标中等，握孔力中；纹理细直、木纹清晰，变型系数较小；干燥、机械加工、防腐处理性能较好；油漆和胶接性能一般。
防腐后易于油漆和染色。
是中国防腐木材主选原材料，三、铁杉1、产地：自甘肃白龙江流域、陕西秦岭至河南西部山区、湖北西部、四川东北部及中西部及贵州梵净山区等海拔1000-3000m之气候温凉湿润，酸性黄壤及黄棕壤地带。
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。