木质材料基本知识点

1.描述针、阔叶材的结构？针阔叶材的结构可分为宏观结构和显观结构。

（1）木材的宏观构造是指用肉眼或借助10倍放大镜所能观察到的木材结构特征。

木材的宏观特征分为宏观特征和辅助宏观特征两部分。

木材的主要宏观特征是木材的结构特征，比较稳定，包括心材和边材、生长轮、早晚材、管孔、轴向薄壁组织、木射线以及胞间道等。

木材的辅助宏观特征通常变化较大，如髓斑、色斑、内含韧皮部、油细胞和黏液细胞等等。

①边材和心材心材是指髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部。

靠近树皮（通常颜色较浅）的外环木质部分成为边材。

通常根据心、边材颜色、立木中心、百年才的含水率将木材分为以下三种：心材树种（显心材树种）：心、边材颜色区别明显的树种，如松属、落叶松属、红豆杉属、柏木属、紫杉属等针叶材；榉木、香刺槐、桑树、苦木、檫木、水曲柳、栎木、楝木和蚬木等阔叶材。

边材树种：心、边材颜色及含水率无明显区别。

如槭属、椴木、桤木、杨木、桦木及鹅耳栎等阔叶树种。

熟材树种（隐心材树种）：心、边材颜色无明显区别，但立木中心材含水率较低。

如云杉属、冷杉属、山杨和水青冈等。

②生长轮、年轮、早材和晚材多数树种生长轮在横切面上呈同心圆状，如杉木、红松等：少数树种生长轮则为不规则波浪状，如壳斗科，鹅耳栎、红豆杉和榆木等。

早材至晚材过渡为急变，如马尾松、油松、柳杉和樟子松等早材至晚材过渡为缓变，如杉木、华山松、红松和白皮松等。

③管孔管孔的有无试区别针、阔叶材的重要依据。

管孔的组合常见四种形式：单管孔：如黄檀、槭木等；径列复管孔：如枫杨、毛白杨、红楠、椴树、黑桦等;管孔链：如冬青、油桐等；管孔团：如榆木属、臭椿等；管孔的排列可分为以下几个类型：星散状径列或斜列（溪流状、之字型，人字型，火焰状、树枝状）弦列（切线状、榆木状）管孔的大小及分布星流状，如桦木、枫香，楠木等散孔材溪流状（辐射状），如青冈、椆木属等花彩状（切线状），如山龙眼等树枝状（交叉状、鼠李状），如桂花树，鼠李等；半散孔材（半环孔材），如香樟、黄杞、核桃楸、枫杨等星散状，如水曲柳、香椿、梧桐，白蜡树、檫树等；径列（辐射状），如蒙古栎，栓皮栎，短柄枹树等；环孔材斜列（“人”字形），如黄连木、桉树、刺楸等；火焰状，如板栗、麻栎、栲属等；团状，如桑木、榆木等；波浪状（榆木状），如榆木、榉木等管孔大小试以弦向直径为准分为五级：极小：D<100μm 如木荷、卫矛、黄杨、山杨、樟木、桉树、桦木等；小：100μm<D<200μm 如楠木；中：200μm<D<300μm 如核桃楸、黄桤木等；大：300μm<D<400μm 如檫木、大叶桉等；极大：D>400μm 如麻栎、泡桐等管孔的数目可分为六级：甚小（如榕树等）、少（如黄檀等）、略少（如核桃）、略多（如穗子榆）、多（如桦木、拟赤杨、毛赤杨等）、甚多（如黄杨木等）。

管孔的内含物主要有侵填体（如檫树、刺槐、山槐、麻栎、石梓等）、树胶和其他沉积物（如楝科、香椿、豆科、蔷薇科、柚木、桃花心木、胭脂木和皂荚等）。

④轴向薄壁组织根据轴向薄壁组织发达程度，科分为三类：不发达：如木荷、枫香、母生、冬青等；发达：如香樟、黄桐、枫杨、柿树等；很发达：如麻栎、泡桐、梧桐、铁刀木等。

轴向薄壁组织的排列主要有两种，即离管型轴向薄壁组织和傍管型轴向薄壁组织。

星散/聚合状：如核桃木、木麻黄属等；独立带状：如日本血储，蚊母树等；离管型轮界状：如枫杨、柚木、黄杞、木兰科树种等；网状：如柿树等；带状：如黄檀、红花羊蹄甲、榕树等。

稀疏状：如枫杨、七叶树、胡桃科、樟科等；冒状：如枣树；傍管型环管状：如合欢、楹树、红楠等；翼状：如泡桐、苦楝、合欢、臭椿等；聚翼状：如梧桐、铁刀木、无患子、皂荚等。

⑤木射线极细：如松属、柏属、桉树、柳树等宽度细：如杉木、樟木、白果、银杏等；中等：如冬青、毛八角枫、槭树等；宽：如山龙眼、密花树、水青冈、梧桐等；极宽：如栎木、椆木等。

矮（H<2mm）：如黄杨、桦木等高度中等（2mm<H<10mm）：如悬铃木、柯楠树等；高（H>10mm）：如桤木、麻栎等数量：少（如刺槐、鸭脚木等），中（如樟木、桦木等），多（冬青、黄杨等），甚多（如杜英、子京、七叶树等）。

类型聚合木射线：如桤木、木麻黄、鹅耳栎等；宽木射线：如山龙眼、麻栎、梧桐等⑥胞间道脂道材（有正常树脂道）：如松属、云杉属、落叶松属、黄杉属、银杉属和油松属；树胶道有脂材（无正常树脂道但有香气）：如铁杉、杉木、柏木等；无脂材（无正常树脂道也无香气）：如银杏、鸡毛松、竹柏等。

树胶道：如枫香、山桃仁、木棉、油楠、青皮、柳桉、坡垒等；因木材辅助宏观特征通常变化较大，只能在宏观识别木材中作为参考，故在此就不进行详细说明。

（2）针、阔叶材的显微构造A 针叶材的显微镜构造针叶材的显微构造机构主要是指轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道。

①轴向管胞早材至晚材的管胞厚度其变化为渐变，如冷杉等；早材至晚材的管胞厚度其变化为急变，如落叶松等；管胞壁上的特征：纹孔，如落叶松、金钱松、水松、雪松、铁杉等；螺纹加厚：黄杉属，银杉属、紫杉属、榧属、穗花杉属等。

②木射线种类单列木射线：如冷杉、杉木、柏木、红豆杉等；纺锤形木射线：如松属、云杉属、落叶松属、银杉属、黄杉属等。

窗格型：如樟子松、马尾松、华山松等；松木型：如白皮松、长叶松、湿地松、火炬松等；交叉场纹孔云杉型：如云山属、落叶松属、黄杉属、粗榧属等；杉木型：如杉科、冷杉属、崖柏属、油杉属等；柏木型：如柏科、雪松属、铁杉属、油杉属等。

③轴向薄壁组织星散型：如杉木等；分类切线型：如柏木型等；轮界型：如铁杉等。

④树脂道正常树脂道：松属、落叶松属、黄杉属、云杉属、银杉属、油杉属受伤树脂道：如雪松、红杉、冷杉、铁杉和水杉等属B落叶材的显微构造阔叶材的组成分子有导管、木纤维、轴向薄壁组织、木射线和阔叶材管胞等，其中导管约占20%，木纤维占50%，木射线占17%，轴向薄壁组织占2-5%。

各类细胞相差悬殊。

①导管导管分子的形状不一，随树种而异，常见有鼓形、纺锤形、圆柱形和矩形等。

导管大小可分为大、中等、小三类，导管长度则分为长、中等、短三类。

导管在横切面所体现的就是一个个孔道，成为管孔。

管孔的组合分为4类：单管孔（如栎木等）、复管孔（如桦木、槭木等）、管孔团（如桑树、榆树等）、管孔链（如冬青等）。

导管分子的穿孔科分为两大类，即单穿孔和复穿孔。

其中复穿孔有可分为三类，即梯状穿孔（如枫香、光皮桦等）、网状穿孔（如虎皮楠、双参、杨梅等）、筛状穿孔（如麻黄等）。

梯状纹孔：如木兰等；导管壁上纹孔排列形式对列纹孔：如鹅掌楸等；互列纹孔：如杨树，香樟等。

导管壁上有螺纹加厚的树种：如冬青、槭树、榆属、朴属、黄波罗等；导管内有内含物的树种：如北美白橡、芸香科、乌木、苦楝、香椿等。

②木纤维纤维状管胞是标准的木纤维细胞，常存在于茶科和金缕梅科、冬青等。

韧型纤维夜是存在于阔叶材种的一种木纤维。

分隔木纤维一般见于热带木材，如桃花心木、楝科、女贞、奥古曼和柚木等。

胶质木纤维是一种缺陷，为应拉木的特征之一。

极短：长度L<500μm短：500μm <长度L<700μm稍短：700μm <长度L<900μm 木纤维的长度按照标准可分为中：900μm <长度L<1600μm稍长：1600μm <长度L<2200μm长：2200μm <长度L<3000μm极长：长度L>3000μm③轴向薄壁组织轴向薄壁组织主要包括离管型和傍管型两大类。

轮末状：如柳属、杨属、槭属、桑属和刺槐属等；轮始状：如柚木及胡桃科各属等；离管型星散状：如黄杨、枫香、桦木和桉树等；切线状：如柿树、枫杨、核桃木等；带状：如黄檀、红豆杉、榕树等。

稀疏傍管状：如木荷、拟赤杨等；单侧傍管状：如厚皮香、枣树等：傍管型环管状：如梧桐、香樟、梓树、大叶桉等；翼状：如泡桐、合欢等；聚翼状：如榉树、刺槐、花桐木等。

④木射线木射线大小是指其宽度与高度，国际上，将阔叶树材木射线分为五类：射线组织宽1个细胞（如栗属、紫檀属等）、宽1-3列（如榆树和樟木等）、宽4-10列（如朴树和槭木等）、宽11列以上（如栎木、山龙眼、青冈栎等）、射线组织多列部与单列部等宽(如油桃、铁青木、水团花等)。

木射线分类目前最广泛的应用方法是分为同形射线和异型射线。

同形射线同形单列：如杨属、苦木、丝绵木、海南锥等；同形单列及多列：如桦木属、合欢属等异型单列：如柳属、千年桐、山乌桕等；异型多列：如马桑、密花树等异型射线异Ⅰ型：如乌桕、银柴等;异Ⅱ型：如杉属、黄杞属、翻白叶属等；异Ⅲ型：如香椿、小叶红豆、山核桃等。

同时，木射线中还含有其他特殊构造，如射线叠生组织（主要常见于紫檀属、黄檀属、柿属等）、乳汁管（主要常见于夹竹桃科的盆架树属、桑科的榕属、箭毒木属等）、单宁管（主要常见于肉豆蔻科）、油细胞（主要常见于樟科、木兰科的某些属）、径向树胶道（主要常见于槭树科和橄榄科某些属）。

⑤管胞管胞的分类主要分为两种：环管管胞（如栎木、黄波罗、桉树及龙脑香科等）和导管状管胞两种。

⑥胞间道阔叶材的树胶道也分为轴向和径向两种，但两种同时具有的树种极少，仅限于龙脑香科、金缕梅科、豆科等少数树种。

阔叶树材中也有正常、受伤树胶道之分，正常树胶道常见于异翅香、槭树科、橄榄科等所属木材。

受伤树胶道通常见于金缕梅科的枫香和芸香科等所属树种的木材中。

2描述树木的变异情况？树木的变异情况主要是指组织构造的变异，这种变异包括树种建的变异和树干内的变异，随着生长环境和抚育措施的变动而改变。

（1）树种间的变动木材的细胞构成其形状、比率、排列状态和尺寸大小等随着树种而异。

针叶树材构造细胞中，管胞和射线薄壁细胞是所有树种都存在的基本细胞，其他种类的细胞根据树种不同而决定其存在与否。

阔叶材构成细胞种类较针叶树材较多，主要组成细胞为木纤维。

阔叶树材射线构成除横卧细胞外，部分树种尚有直立细胞和方形细胞共同组成。

不同树材之间，导管、木纤维、轴向薄壁组织、射线细胞等所占的比例是不同的。

木材组成细胞种类很多，不同树种间细胞大小不同。

这里主要讨论针叶树材的管胞、阔叶树材的导管和木纤维。

针叶材管胞大小可分为长度、直径和壁厚。

管胞长度根据树种而异，再1000-6700μm范围内，弦向直径为15-60μm，壁厚早材为1-3.5μm，晚材为2-8μm。

阔叶材导管和木纤维大小同样分为长度、直径和壁厚等项目。

导管长度再80-1700μm 范围内；直径以弦向计，再15-260μm范围内；薄厚在1-8μm范围内。

木纤维长度再0.3-2.5μm范围内，壁厚再1-10μm范围内。

（2）树干内的变异构成树木细胞大小、壁厚即S2层的纤丝角等，通常从髓水平向外（直径）呈有规则的变动。