第四章木材的微观结构PPT课件
木材的微观结构
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耐腐蚀性
木材对某些化学物质敏感,容易受到腐蚀和变色。
生物分解性
01
02
03
微生物分解
木材可以被微生物分解, 如霉菌、细菌等。
昆虫破坏
木材易受昆虫如白蚁、木 蠹等的破坏。
自然分解
在自然环境中,木材经过 长时间会逐渐分解成土壤 的有机成分。
05 木材的加工和应用
锯割
锯割是木材加工中的基本技术,通过 锯割可以将大块的木材切割成所需的 尺寸和形状。
化学成分
纤维素
木材的主要成分,提供强度和韧性。
木质素
增强纤维之间的连接,赋予木材硬度。
半纤维素
填充在纤维素和木质素之间的物质,增加木 材的物理性能。
抽提物
少量存在于木材中的有机物质,如树脂、树 胶等。
04
03
02
01
化学性质
可燃性
木材易燃,燃烧时释放大量热量。
吸湿性
木材能吸收和释放水分,影响其尺寸和形状稳 定性。
木射线在木材中的分布密度和排列方式也因树种而异,对木材的声学性能和加工性 能等方面有一定影响。
木材的纹理和颜色
02
纹理
01
纹理类型
木材的纹理可分为直纹、斜纹和乱纹三种类型。直纹纹 理清晰、质地均匀,斜纹纹理则呈现出一定的角度,乱 纹纹理则较为复杂,无规律可循。
02
纹理密度
纹理密度越高,木材的质地越细密,反之则较为疏松。 纹理密度对木材的硬度和耐磨性有一定影响。
染色处理
为了满足不同的装饰需求,人们常常会对木材进行染色处理。染色处理 的木材颜色鲜艳、均匀,但长时间使用或暴露在阳光下容易褪色。
03
颜色与木材质量的关系
一般来说,颜色越鲜艳、均匀的木材,其质量越好。这是因为木材的颜
木质资源材料学第四章 微观结构(共109张PPT)
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(1)管胞的形态、特征
管胞在横切面上沿径 向排列,相邻两列管胞位 置前后略交错,早材呈多 角形,常为六角形,晚材 呈四边形。
早材管胞,两端呈钝阔 形,细胞腔大壁薄,横断 面呈四边形或多边形;
晚材管胞,两端呈尖
削形,细胞腔壁厚,横断
面呈扁平状(图4-2)。
图4-2 针叶树材管胞
A.马尾松早材管胞; B.早材管胞的一局部; C.晚材管胞的一局部;
②体积:很小,百分比7.08%〔3.7-11.7%〕,射线率 高,树种进化程度高。
从这点上说,阔叶树材比针叶树进化。阔叶材射线兴旺。
4.1.3.1
组成细胞的胞壁较薄,细胞短,两端水平,壁上为单纹孔, 细胞腔内常含有深色树脂。横切面为方形或长方形,常借内含 树脂与轴向管胞相区别。纵切面为数个长方形细胞纵向相连成 一串,其两端两个细胞端部尖削。
图4-10阔叶树材三切面的扫描电镜图(佐伯浩)
1. 欧洲水青冈(Fagus sylvatica);2. 榆木(Ulmus laciniata);箭头处表示生长轮界
导管——由一连串的轴向细胞形成无一定长度的管状组织, 构成导管的单个细胞称为导管分子。
导管是由管胞演化而成的一种进化组织,专司输导作用。导管 分子是构成导管的一个细胞。
交叉场纹孔类型:
a. 窗格状〔window-like pit 〕——单纹孔,形大,每个交 叉场内有1-3个,为松属特征,红 松、樟子松、马尾松、云南松。
b. 云杉型〔piceoid pit 〕 :具 窄而稍外延或内涵的纹孔口,形 小、孔缘狭,云杉、落叶松
c. 柏型〔cupressoid pit 〕 :纹孔口较宽, 但纹孔缘较窄,其纹 孔口的长轴随位置而 变。柏科、柏木、杉 科少数属、紫杉。
木材的简介ppt课件
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木材的应用 ——木材的种类
原木
锯材
枕木
工程中木材按其加工程度和用途分为原条、原木、锯材、枕木四类。此外还 有各类人造板材。
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木材的应用 ——人造木材
常用人造板材有胶合板、纤维板、刨花板
胶合板
纤维板
刨花板
胶合板是用原木旋切成薄 片,经干燥处理后,再用 胶粘剂按奇数层数,以各 层纤维互相垂直的方向粘 合热压而成的人造板材。
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木材的防腐与防火 ——木材的防火
防火处理,能使木材在火灾情形时,延缓火焰 蔓延,并限制烟雾产生。这样的处理也可以通 过在火灾初期阶段降低热量释放,从而加强产 品防火特性。防火处理,也可降低招致火灾时 ,木板释放出来的可燃挥发物质数量,从而使 火焰在板面的蔓延率降低
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强化木地板
竹地板
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木材的防腐与防火 ——木材的干燥
自然干燥
自然干燥方法的优 点是简单,不需要 特殊设备,但干燥 时间长,而且只能 干燥到风干状态。
人工干燥
人工干燥利用人工 方法排除锯材中水 分,常用方法有浸 树法、蒸树法和热 坑法。
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木材的防腐与防火 ——木材的防腐
使木结构不受潮湿,要有良好的通风条 件;在木材与其他材料之间用防潮垫; 不将支点或其他任何木结构封闭在墙内 ;木地板下设通风洞;木屋架设老虎窗 等。
树木分 类
含水量
Page 1
木材的 基本知
识
木材构 造
木材的 技术性
质
湿涨干 缩
木材的 应用
木材缺 陷
木材的 种类
人造木 材
木材的防 腐与防火
木质地 板
土木工程材料木材
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第四节 木材的主要产品及应用
• 一、 木材初级产品及其用途
分
类
说明
用途
圆 原条 材 原木
板材(宽度为 厚度的3倍或3 锯 倍以上) 材 方材(宽度小 于厚度的3倍)
立木伐倒后、只打去枝桠和截 去树梢,而不再锯截分段的整 个树干 任何树种的伐倒树干、原条或 粗枝,按照材种规格要求所截 成的木段 薄板:厚度12~21mm 中板:厚度25~30mm 厚板:厚度40~60mm
胞围绕而成的孔道,富含树脂。在横
切面上呈棕色或浅棕色的小点,在纵
切面上呈深色的沟漕或浅线条。
• 导管仅存在于阔叶树中,它是一串纵 行细胞复合生成的管状构造,起输送 养分的作用。
第7页/共42页
三、木材的微观结构
• 在显微镜下所见到的木材组织称为木材的微观构造。 通过显微镜观察可知,木材是由无数纵向排列的管 状细胞紧密结合而成的(只有极少数呈横向排列), 每个细胞由细胞壁和细胞腔两部分组成,细胞腔位 于细胞中央。木材的细胞壁愈厚,细胞腔愈小,则 木不材同愈树密种实的,构强度也愈大,但胀缩变形也愈大。 成细胞不同, 且细胞的功能 也不相同.
的胀缩变形。
•
由于木材的构造具有不均匀性,所以在相同条
件下,同一木材中不同方向、不同部位的胀缩数值不
同,边材的胀缩大于心材。一般新伐木材经过完全干
燥后,弦向收缩率为6%~12%,径向收缩率为3%~6
%,纵向收缩率为0.1%~0.3%,体积收缩率为9%
~14%,即弦向最大,径向次之,纵向最小,弦向收
缩与径向收缩比率通常为2∶1。 第14页/共42页
3.影响木材强度的主要因素
• (2)荷载作用时间 • 由于木材在外力作用下会产生塑性流变,使木材的强度随荷载作用时间的增长而降
建筑材料—木材
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[ 1 ( W 12 )] 12 w
式中
σ:含水率为 12%时的木材强度 (MPa); σW : 含 水 率 为 W (%) 时 的 木 材 强 度
(MPa);
W-一试验时的木材含水率 α——木材含水率校正系数。 α随作用力和树种不同而异,如顺纹抗压所 有树种均为 0.05 ;顺纹抗拉时阔叶树为 0.015 , 针叶树为0;抗弯所有树种为 0.04 ;顺纹抗剪所 有树种为0.03。
1. 木材的微观构造 在显微镜下观察,可以看到木材是由 无数管状细胞紧密结合而成,它们大部分 为纵向排列,少数横向排列(如髓线)。 每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成, 细胞壁又是由细纤维组成,所以木材的细 胞壁越厚,细胞腔越小,木材越密实,其 表观密度和强度也越大,但胀缩变形也大。
第2节 木材的物理力学性质 木材的物理力学性质主要有含水率、湿 胀干缩、强度等性能,其中含水率对木材的 湿胀干缩性和强度影响很大。 1. 木材的含水率 木材的含水率是指木材中所含水的质量占干 燥木材质量的百分数。木材中主要有三种水, 即自由水、吸附水和结合水。自由水是存在 于木材细胞腔和细胞间隙中的水分,吸附水 是被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。
第四节 木材的防腐与防火 1. 木材的腐朽与防腐 (1)木材的腐朽 木材的腐朽为真菌侵害所致。真菌分霉 菌、变色菌和腐朽菌三种,前两种真菌对木 材影响较小,但腐朽菌影响很大。腐朽菌寄 生在木材的细胞壁中,它能分泌出一种酵素, 把细胞壁物质分解成简单的养分,供自身摄 取生存,从而致使木材产生腐朽,并遭彻底 破坏。真菌在木材中生存和繁殖必须具备三 个条件,即:适量的水分、空气(氧气)和 适宜的温度:温度低于5℃时,真菌停止繁 殖,而高于60℃时,真菌则死亡。
建筑材料PPT课件-7木材
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7.1.2木材的构造
3
研究木材的构造是掌握木 材性能的重要手段。木材构造 分宏观构造和微观构造。
1. 木材的宏观构造 宏观构造是指用肉眼和放 大镜能观察到的组织,通常从 树干的横切面(垂直于树轴的 面)、径切面(通过树轴的纵 切面)和弦切面(平行于树轴 的纵切面)三个切面上来进行 二图7.1 木材三个切面 一、横切面;二、弦切面;三、径切面 1—树皮;2—木质部;3—年轮;4—髓线;5—髓心
由图可见,树木是由树皮、木质部和髓心等部分组成 。
在木质部的构造中,许多树种的木质部接近树干中心 的部分呈深色,称心材;靠近外围的部分色较浅,称边材 。一般说,心材比边材的利用价值大些。
(2)木材的平衡含水率
当环境的温度和湿度改变时,木材中所含的水分会发 生较大变化,当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中 时,木材中的含水量最后会与周围环境达到吸收与挥发的 动态平衡,处于相对恒定的含水率,这时木材的含水率称 为平衡含水率。
木材的平衡含水率是木材进行干燥时的重要指标。木 材的平衡含水率随其所在地区不同而异,如我国吉林省为 12.5%,青海省为15.5%,江苏省为14.8%,海南省为 16.4%。新伐木材含水35%以上,长期处于水中的木材含 水率更高,风干木材含水率为15%~25%,室内干燥的 木材含水率常为8%~15%。平衡含水率是木材和木制品 使用时避免变形或开裂而应控制的含水率指标。
2. 木材的微观构造 微观构造是在显微镜下能观察的木材组织,它是由无 数管状细胞结合而成,它们大部分纵向排列,少数横向排 列(如髓线)。每个细胞分细胞壁和细胞腔两部分,细胞 壁由细纤维组成,其纵向连结较横向牢固。细纤维间具有 极小的空隙,能吸附和渗透水分。木材的细胞壁愈厚,腔 愈小,木材愈密实,表观密度愈大,强度也较高,但胀缩 大。春材细胞壁薄腔大,夏材则壁厚腔小。
木材的微观构造1
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2.1.1 木材的微观构造
木材按照植物学特点分类:针叶材和阔叶材。
针叶材与阔叶材的微观构造是不同的。
针叶材的微观构造机构是由轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道等组织组成,其中轴向管胞的形态特征是细长而狭窄,在微观结构中的排列方向与年轮的方向一致,它是针叶材的主要组成部分,约占总体积的90%;木射线的含量仅次于轴向管胞,约占针叶材总体积的7%左右;轴向薄壁组织一般含量较少,有时甚至没有,仅占1%左右;树脂道通常是一种由细胞形成的孔道,并且该细胞具有分泌树脂的作用,其含量比轴向薄壁组织的含量还少,约占0.1%-0.7%。
木材的纤维和纹理分析
![木材的纤维和纹理分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ff9d664577c66137ee06eff9aef8941ea76e4be9.png)
5
木材纤维与纹理分 析的意义
提高木材利用率
了解木材纤维和纹 理,有助于提高木 材加工效率
合理利用木材纤维 和纹理,可以减少 浪费,提高木材利 用率
通过分析木材纤维 和纹理,可以优化 木材加工工艺,提 高木材质量
研究木材纤维和纹 理,有助于开发新 型木材加工技术, 提高木材利用率
优化木材产品设计
木材的纤维和纹理分析
,
汇报人:
目录
01 木 材 的 纤 维 结 构
02 木 材 的 纹 理 特 征
03 木 材 纤 维 与 纹 理 的
应用
05 木 材 纤 维 与 纹 理 分
析的意义
04 木 材 纤 维 与 纹 理 分 析方法
1
木材的纤维结构
纤维组成
纤维类型:纤维素、 半纤维素、木质素
纤维长度:决定木 材强度和硬度
促进木材工业可持续发展
木材纤维与纹理分析有助于 提高木材产品质量
木材纤维与纹理分析有助于 降低木材生产成本
木材纤维与纹理分析有助于 优化木材加工工艺
木材纤维与纹理分析有助于 保护环境,减少木材浪费
木材纤维与纹理分析有助于 提高木材利用率
木材纤维与纹理分析有助于 推动木材工业技术创新和发
展
增强木材产品的市场竞争力
木材纤维与纹理的检测方法:显微 镜观察、扫描电子显微镜、X射线 衍射等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
木材纹理的分类和特点:影响木材 的加工性能和装饰效果
木材纤维与纹理在木材改良中的应 用:通过改变纤维和纹理来提高木 材的性能和价值
4
木材纤维与纹理分 析方法
显微镜观察法
显微镜的使用方 法
《材料微观分析方法》课件
![《材料微观分析方法》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/e768602649d7c1c708a1284ac850ad02de80071c.png)
通过电子束穿过材料,观察材料内部结构,适 用于薄膜和纳米材料。
பைடு நூலகம்
扫描电子显微镜
利用电子束对材料表面进行高分辨率成像,适 用于非导电和导电材料。
X射线衍射
利用材料中的晶体结构对X射线进行衍射,推断 材料的晶体结构和晶格参数。
材料微观分析方法的应用案例
各种材料的物理结构 分析
通过微观分析方法,可以揭示 各种材料的晶体结构、晶界分 布和相变行为。
《材料微观分析方法》 PPT课件
本课程将介绍材料微观分析的方法和应用,以及各种分析方法的优劣势对比 与常见问题的解决方案。
课程介绍
本课程旨在探讨材料微观分析的方法和应用。通过学习,您将了解到材料的 物理结构分析、性能表征和评价,以及材料失效分析。
常见的材料微观分析方法
光学显微镜
通过光学原理对材料进行显微观察和分析,适 用于较大尺寸和透明样品。
3 分析时间和成本
不同方法的分析时间和成 本也有所不同,需要综合 考虑资源投入和分析精度。
常见问题和解决方案
样品制备中的常见问题及解决方法
比如样品表面污染、振动干扰等问题,在课程中将介绍解决这些问题的方法和技巧。
材料性能的表征和评 价
分析材料的显微结构,了解其 力学性能、热学性能和导电性 能等特性。
材料失效分析
通过显微观察和分析,找出材 料失效的原因,改进材料设计 和生产工艺。
材料微观分析方法的优劣势对比
1 分辨率
不同方法的分辨率不同, 选择适合的方法以获得所 需的细节信息。
2 样品制备要求
不同方法对样品的制备要 求不同,需要根据具体需 求进行不同的样品制备。
第四章 木材的微观结构
![第四章 木材的微观结构](https://img.taocdn.com/s3/m/b47d61f14693daef5ef73ddc.png)
(二)创伤树脂道 在针叶树材中,凡任何破坏树木正常生活的现 象,都可能产生受伤树脂道。 针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种, 但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。 轴向受伤树脂道在横切面上 呈弦列分布于早材部位, 通常在生长轮开始处较常 见(臭冷杉) 。而正常轴 向树脂道为单独存在,多 分布早材后期和晚材部位。
(三)轴向薄壁细胞和轴向管胞的区别 (四)轴向薄壁组织的分布形态 针叶树材轴向薄壁组织在横切面上的分布类 型有三种:星散型、切线型、轮界型 (五)轴向薄壁组织在木材利用上的特征 1 削弱木材的物理力学性质; 2 具有挥发性的油类,可蒸提出来作为它用或使 木材具有较高的耐久性。
三 木射线 (一)木射线的组成 针叶树材木射线中包含三种类型的细胞: 1 分泌细胞:分布于木射线中横向树脂道的周围。 2 射线薄壁细胞:针叶树材的射线薄壁细胞与纵行管 胞的径面壁相接的区域称交叉场。交叉场上纹孔的特 征对于针叶树材的显微识别有重要作用。交叉场上纹 孔的类型有五种: 3 射线管胞:是针叶树材中松科树种的特征,硬松射 线管胞的内壁具有不规则的锯齿状加厚,有助于识别 硬松,而软松射线管胞的内壁平滑。
五 针叶树材显微结构概览图示 (一)针叶树材显微结构分子
(二)针叶树材显微结构三切面
(三)针叶树材显微结构立体结构
松 构
阔叶树材除水青树、昆栏树等极少数树种外,都具有 导管,故此称有孔材。阔叶树材的组成分子有导管、 木纤维、轴向薄壁组织、木射线和阔叶树材管胞等。
6 木材装饰制品
![6 木材装饰制品](https://img.taocdn.com/s3/m/9ed654dc6f1aff00bed51ece.png)
(2)酚胺醛树脂浸渍纸贴面 (3)聚邻苯二甲酸二丙烯树脂浸渍纸贴面 (4)鸟粪胺树脂浸渍纸贴面 6.4.5.4 薄木贴面 (1)分类 (2)人造板薄木贴面工艺
6.4.6 集成板
6.4.6.2 非结构集成材的加工方法 工艺过程:
(1)原料选择 (2)下料 (3)板材干燥 (4)刨削加工 (5)纵剖加工 (6)去除木材缺陷 (7)指接加工 (8)四面刨光加工
6.2.5.1 涂料知识 6.2.5.2 涂装工艺 (1)基材处理 (2)着色 (3)涂饰底漆、面漆 (4)研磨与抛光
6.2.5.3 涂饰方法 6.2.5.4 涂层固化 6.2.5.5 质量检验 (1)涂料检验 (2)漆膜测试
6.3 木地板
6.3.1 实木地板 6.3.1.1 分类
6.3.1.2 实木地板的生产 (1)平口地板 积木生产法:
6.2.2 板式家具零部件生产工艺
6.2.2.1 现代板式家具生产工艺概述 6.2.2.2 板式零部件的裁板工艺 6.2.2.3 板式零部件的钻孔和装件
6.2.3 实木家具零部件生产工艺
6.2.3.1 锯材配件 6.2.3.2 加工余量 6.2.3.3 方材毛料加工工艺
6.2.4 弯曲成型零部件生产工艺 6.2.木工板
6.4.4.4 实心细木工板 (1)生产工艺流程图:
(2)细木工板的芯板结构图:
6.4.4.5 空心细木工板
(1)轻木夹芯材料 (2)蜂窝结构空心板
6.4.5 覆面板
6.4.5.2 三聚氰胺装饰板贴面 (1)原材料 (2)三聚氰胺装饰板生产工艺 (3)装饰板贴面
6.4.5.3 浸渍纸贴面 (1)三聚氰胺树脂浸渍纸贴面
(9)配板
(10)集成胶合
(11)矽光
木材研究
![木材研究](https://img.taocdn.com/s3/m/69e897ddcf84b9d529ea7a83.png)
d.气干法:用鼓风机将空气通过被烧热的管 道,使热风从炉底风道均匀地吹进炉内,经 过木材后,又从上部吸风道回到鼓风机,并 如此循环,从而把木材中的水分蒸发出来。 这种方法干燥迅速。
木材的基本特性
现代室内装修中 木材及其加工产品用量达
50%~60%
(1)不可替代的天然性 有独特的质地和构造,纹理年
寸、形状和强度的变化,会发生 开裂,扭曲、翘曲现象,同时有 色变、虫蛀和在潮湿的空气中易 腐蚀等弊病。另外,木材的着火 点低,易燃,尤其是干性木材。
因此,木材在应用前应该进 行干燥、防火、防腐处理。
力学性能:木 材抵抗外力作用的性 能,不同树种或同一树种不同部位 的木材,甚至同一树种由于生长地 气候条件的不同,其力学性能差异 也很大。 a.强度
木材干燥方法:自然干燥法、炉干燥法、蒸 汽加热干燥法和气干法。 a.自然干燥法:将木材放在阳光充足或 空气流通的环境中,经较长时间后,使 木材中的水分逐渐蒸发。自然干燥的木 材含水率会因不同季节和地区气候而不 同。
自然干燥木材不易翘曲和变形,但 干燥质量的好坏与干燥时间的长短和堆
积的方法有直接关系。
b.炉干法:在保暖性和气密性非常好的 室内,利用加温、加热设备,并在一 定时间内对木材进行干燥。
炉干法可以使木材达到指定的含 水量,木地板常用炉干法,或通过自 然干燥到一定程度后,在进行炉干法 处理。
c.蒸汽加热干燥法:以蒸汽加热窑内空气,再 通过强制循环把热量传递给木材,使木材水分 不断向外扩散。这种方法时间短,窑内温度和 湿度可人为控制。
木材研究
一、木材的分类及结构特点
微观结构、宏观结构 木材的基本特性
结 构 特 征
应用木材主要从树干取得。树干由树皮、木质部和 髓心三部分组成。 树皮:树干的外组织,既是树干的保护层,也是储藏养 分的场所和输送养分的渠道。 木质部:树干的主要组成部分,是板、方材的取材部分。
【精品】06.-木材PPT课件
![【精品】06.-木材PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b8dd976783d049649a6658ab.png)
胶合板
枕木
二、木材的构造与组成 —— 宏观、微观
1.木材的宏观构造
(一)宏观构造
径面
树皮
三切面 横切面 构造 木质部
弦切面
髓心
夏材(晚材):色深,质密
木质部
→年轮
春材(早材):色浅,质疏 夏材率↑材质↑
宏观构造 横切面 纵切面
炫切面
木质部 夏材 春材
2.微观构造:
壁:纤维
管状细胞
壁↑腔↓→ρ0↑f↑胀缩变形↑
天然和人造板材
原木:落叶松 方木:落叶松
板材:水曲柳 仿古木雕
天然和人造板材
E1级刨花板
建筑模板
细木工板 胶合板
木材特性
优: 质轻、强度较高、韧性好,能承受冲击和振 动、易加工、美观的天然纹理
缺:吸湿变形、易腐蚀易燃、生长周期慢
第一节 木材的基本知识
一.木材的分类
1. 树木按特征可分为针叶树和阔叶树。
常用木地板
实木复合地板 外观有着与实木地板相同的漂亮木材纹理,尺寸 稳定性好,易于铺设和维护,由于选用先进的设备 和工艺,产品质量更为稳定。
强化木地板(耐磨层\装饰层\基层\底层) 基材是中密度或高密度纤维板以及刨花板,尺寸
稳定性好,面层为含耐磨材料的浸渍装饰纸,保证 了面层的耐磨性能 耐香烟灼烧,耐划痕和耐污染性
景观中应用:
总结:
2. 木材在景观中存在的缺陷 木材在自然环境中,尤其是比较潮湿环境中,
再加上自然环境的冻融变化、生物的侵蚀,木材很 容易出现变形开裂、霉变腐烂、虫蛀、掉漆、褪色 等不良现象,这将严重影响木质景观及设施的美观 性和安全性。为了延长木制品的使用寿命,要对木 材进行相应的烘干、防腐、油漆等二次处理,来提 高的木材的使用寿命减少维修与维护成本。
木材的结构和解剖特征
![木材的结构和解剖特征](https://img.taocdn.com/s3/m/521b4e644a73f242336c1eb91a37f111f1850de3.png)
径向排列的木纤维与树干的 轴线平行,呈纵向排列。
木纤维的排列方式主要有径 向、弦向和横向三种。
弦向排列的木与树干的 轴线成一定角度,呈斜向排
列。
不同的木材,其木纤维的排 列方式也不同,这直接影响 到木材的物理和力学性能。
纤维素:主要成分,占木纤维干重 的40%-50%
木材纹理的影响因素:树种、 生长环境、树龄等
木材纹理的类型:直纹、斜纹、 波纹、乱纹等
木材纹理的应用:在木材 加工和家具制作中,根据 纹理方向进行合理切割和 拼接,以提高木材的强度
和美观度。
木材的颜色主要由木质素和树 脂等物质决定
木材的颜色可以分为浅色和深 色两种类型
浅色木材主要包括松木、杉木 等,颜色较浅,易于加工
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01
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02
木材的宏观 结构
03
木材的微观 结构
04
木材的解剖 特征
1
2
年轮的形成:树木在一年 内形成的生长层
年轮特点:同心圆状,由 外向内逐渐变细
年轮数量:与树木年龄、 生长环境有关
年轮作用:判断树木年龄、 研究树木生长环境
木材纹理的定义:木材细胞排 列的方向和形态
厚度不同
木材的纵切面是指沿着树干主 轴方向切割的剖面
纵切面是木材识别和分类的重 要依据
纵切面可以清晰地显示木材的 纹理、年轮、心材和边材等特 征
纵切面还可以用于评估木材的 物理和力学性能
切片工具:切片机、刀片、磨刀石等 切片方法:横切、径切、弦切等 切片厚度:根据需要选择合适的厚度 切片处理:切片后需要进行干燥、磨光等处理,以便于观察和分析。
木质素:占木纤维干重的20%30%
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木材
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1.4 木材的缺陷 木材在生长、采伐、储运、加工和使用过程中会产 生一些缺陷(疵病),这些缺陷不仅降低木材的力 学性质,而且影响木材的外观质量,其中节子、裂 纹和腐朽对材质的影响最大。 (1)节子 (2)裂纹
2 木材的物理和力学性质 2.1 含水量 木材中所含的水分有细胞腔内和细胞间隙的自由 水和存在于细胞壁内的吸附水。新采伐的或潮湿的 木材,内部都含有大量的自由水和吸附水。当木材 干燥时,首先是自由水很快的蒸发,但并不影响木 材的尺寸变化和力学性质。当自由水完全蒸发后, 吸附水才开始蒸发,蒸发较慢,而且随着吸附水的 不断蒸发,木材的体积和强度均发生变化。自由水 含量的变化仅影响木材的容重、抗腐蚀性、干燥性 和燃烧性。 木材内细胞壁吸水饱和,而细胞腔及细胞间隙内 无自由水时的含水率称为木材的纤维饱和点。纤维 饱和点是水分对木材物理力学性能影响的转折点。 木材纤维饱和点的数值,通常介于25~35%之间。一 般,松木的纤维饱和点约为30%。
(3)优良的物理力学性能。竹、木材是质轻而高比强 度的材料,具有良好的绝热、吸声、吸湿和绝缘性能。 同时,竹、木材与钢铁、水泥和石材相比具有一定的 弹性,可以缓和冲击力,提高人们居住和行走的安全。 (4)良好的加工性。竹、木材可以方便地进行锯、 刨、铣、钉、剪等机械加工和贴、粘、涂、画、烙、 雕等装饰加工。 基于上述的特点,木质装饰材料迄今为止仍然是 建筑装饰领域中应用最多的材料。
1 木材的分类和构造
土木工程中使用的木材是由树木加工而成,树木 的种类不同,木材的性质及应用也不同,因此必须 了解木材的种类,才能合理的选用木材。树木共分 为针叶树和阔叶树两大类,木材的性质主要决定于 木材的构造,木材的构造可以从宏观和微观两个层 次上认识。
种类
特点
用途Biblioteka 树种针叶树树叶细长,成针状,树 干直而高大,木质较 是建筑中主要使用的树种。 松树、柏 软,易于加工,强度 多用作承重构件、门窗 树、杉 等。 树等。 较高,表观密度较小, 胀缩变形较小。
针叶材与阔叶材在宏观与微观结构的区别[优质ppt]
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图1 油杉木材横切面和弦切面显微构造
阔叶树材显微构造的特点
1.组成复杂:主要细胞有木纤 维50%,导管分子20%,木射 线17%,轴向薄壁细胞13%; 2.排列不整齐:主要细胞在木 材横切面上排列不整齐。 3.木射线多为2列以上,木射 线全由薄壁细胞组成。 4.轴向薄壁构造总的特点
1.组成简单:主要由管胞组成;管 胞占木材总体积89~98%,木射 线1.5~7%,轴向薄壁细胞0~ 4.8%,泌脂细胞0~1.5%。 2.排列整齐:主要细胞在木材横 切面上作整齐的径向排列。 3.木射线多为单列,部分树种具 射线管胞。 4.轴向薄壁组织量少,仅见于部 分树种中。 5.材质均匀:由于分子组成简单, 排列整齐,所以材质比较均匀。
图2 阔叶材横切面和弦切面显微构造
针叶树显微构造简单而规则,它主要由管胞和 木射线组成。针叶树的木射线一般较细且在肉 眼下不可见。一般,针叶材的年轮界明显,早、 晚材区别明显。早材壁薄腔大,颜色较浅,晚 材则壁厚腔小,颜色较深。
阔叶材的显微构造较复杂,其细胞主要有导管、 木纤维、木射线和轴向薄壁组织等。阔叶材因 管孔大小和分布不同分为环孔材、散孔材和半 环孔材(半散孔材)。
件、门窗等
常用作内部装饰、次要 的承重构件和胶合板等
松树、杉树、 柏树等
榆树、桦树、 水曲柳等
针叶材与阔叶材三维立体图的区别
针叶树材三维立体图
阔叶树材三维立体图
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
同心园状
辐射线状
径切面 弦切面
与射线平行或与s生长轮 平行线状 垂直的切面
与射线垂直或与生长轮平 抛物线状 行的切面
有无导管是区分阔叶材和针叶材的重要标志。
木材材料微观结构与物理机理研究
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木材材料微观结构与物理机理研究从古至今,木材作为最为普遍和基础的建筑材料,一直扮演着举足轻重的角色。
然而,对于木材材料微观结构及其物理机理的深入认识,已经成为当前的研究热点与挑战。
本文将从微观结构和物理机理两个方面,对木材材料的研究进行探讨。
一、微观结构木材是由细胞壁构成的,不同的细胞壁间,存在着复杂的结构关系。
而纤维素和木质素则是木材的主要成分。
其中,纤维素是木材的基本构造单位,由镰刀状的基本结构单元——微纤维组成。
而木质素则由苯环体重复结构组成,两者综合构成了木质细胞壁。
如上所述,微观结构的研究十分复杂,不过在数十年的探索和研究中,人们对于微观结构有了日益深刻的理解。
例如,在细胞壁中,复杂的多糖体系,是交织在共价和非共价键上的,这些细节性的特点在过去往往被忽视,而现今研究界对其有了更为详细的解释。
因此,在今后的研究中,人们应更多关注细节,从微观结构中找到木材本质性能和特征。
二、物理机理在整个木材的生长发育过程中,木材可分为几个部位,包括较为活跃的初生木质部和抵抗压缩和牵伸的成熟木部。
初生木质部含有大量活的环流细胞,并含有较多的纤维素,同时增生速度非常快。
而成熟的木部,则主要由木质素组成,同时它的力学强度也相当高。
在木材力学性能方面,弹性模量及抗折强度是表现最为突出的两大特征指标。
具体来人,微观结构对其有着明显的影响。
例如,针叶树和阔叶树在它们的输导组织形态和细胞壁层数等方面,有着不同的特征。
同时,在构造材和装饰板材的力学应用中,木材的微观结构和物理机理也有着显著影响。
结论因此,对于木材材料微观结构的深入探索,能够更好地挖掘木质材料的独特性能,并有着广泛的研究前景。
本文展示了在微观结构和物理机理两个方面的研究成果,并指出了人们应该关注和研究的方向。
在今后的研究中,微观结构和物理机理两个方面的研究和整合将是必不可少的。
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三 木射线
(一)木射线的组成
针叶树材木射线中包含三种类型的细胞:
1 分泌细胞:分布于木射线中横向树脂道的周围。
云杉型
(二) 木射线的分类
1 单列木射线:木射线细胞仅有一列,或偶尔有两列所构成的木射线, 其中不含树脂道,常见于冷杉、杉木、柏木等树种。
2 纺锤形木射线:木射线中央有横向树脂道存在使木射线呈现纺锤形, 常见于有横向树脂道的树种,如松类、云杉、落叶松、银杉等树种。
(三) 木射线的高度和体积
1 纤维状细胞:针叶树材管胞 和阔叶树材木纤维
2 非纤维状细胞:薄壁细胞
3 阔叶树材中的导管分子
第二节 针叶树材的显微结构
构成针叶树材的细胞类型较单一,排列也较规则, 由两类细胞构成:
1 厚壁细胞:轴向的管胞是组成针叶树材的主要细胞, 占总体积的90%,有的树种木射线中也 含厚壁细胞。
2 薄壁细胞:轴向的只在部分树种中存在,包括分泌 薄壁细胞;径向的是木射线薄壁细胞。
一 管胞
(一)定义
管胞是针叶树
材中的一种纵行
的纤维状厚壁细
胞,两端尖锐,
占木材总体积的
90%以上,是组 成针叶树材的主 要细胞。
图4-2 针叶树材管胞 A.马尾松早材管胞; B.早材管胞的一部分; C.晚材管胞的一部分;
1.径切面上的纹孔;
2.弦切面上的纹孔;
3.通向射线管胞的纹孔; 4.窗格状纹孔
第四章 木材的微观结构
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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第一节 木材显微结构导言
一 木材细胞的排列 木材有两种不同系统的
细胞组成,即: 轴向(纵向)系统:起源
于形成层纺锤形原始细胞 径向(横向)系统:起源于射线原始细胞来自二 木材细胞的形态类别
在具正常轴向树脂道的六属中,松属树脂道 最多也最大,其直径为60~300μm,落叶松 次之为40~80μm,云杉为40~70μm,银杉 和黄杉为40~45μm,油杉为最小。
树脂道长度平均为50cm,最长可达1m,它 随树干的高度而减小。
(二)创伤树脂道 在针叶树材中,凡任何破坏树木正常生活的现象, 都可能产生受伤树脂道。 针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种, 但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。 轴向受伤树脂道在横切面上 呈弦列分布于早材部位, 通常在生长轮开始处较常 见(臭冷杉) 。而正常轴 向树脂道为单独存在,多 分布早材后期和晚材部位。
2 射线薄壁细胞:针叶树材的射线薄壁细胞与纵行管胞 的径面壁相接的区域称交叉场。交叉场上纹孔的特征 对于针叶树材的显微识别有重要作用。交叉场上纹孔 的类型有五种:
3 射线管胞:是针叶树材中松科树种的特征,硬松射线 管胞的内壁具有不规则的锯齿状加厚,有助于识别硬 松,而软松射线管胞的内壁平滑。
交叉场纹孔可分五种类型:
二 轴向薄壁组织
(一)轴向薄壁组织的来源
(二)轴向薄壁组织的特征
轴向薄壁组织是一种纵行的、 成串的薄壁细胞。
横切面上是一个细胞,壁很薄, 细胞腔内常含有深色的内含物;
纵切面上是许多长方形细胞连成 一串,两端细胞较尖,具单纹孔。
细胞两端的壁是水平的,且壁上 的单纹孔对常形成念珠状或节状突 起。
(三)轴向薄壁细胞和轴向管胞的区别 (四)轴向薄壁组织的分布形态
1 高度:用弦切面上的细胞个数或整个高度用微米来计。
针 叶 树 材 平 均 10-15 细 胞 高 ( 每 个 细 胞 1530μm),柏科的木射线高度比松、杉科低。
2 体积: 针叶树材木射线的体积很小,百分比7.08% (3.7-11.7%).
一般射线率高,树种进化程度高。从这点上说, 阔叶材射线发达,阔叶树材比针叶树进化。
2 树脂道的组成:
包括泌脂细胞、死细 胞、伴生薄壁细胞。
1 泌脂细胞:侧壁相连, 胞壁没有木质化,所以弹 性很大。
2 死细胞:没有原生质, 充满空气和水分的木质化 的细胞,没有弹性,是树 脂道的骨架。
3 伴生薄壁细胞:内含细 胞核、原生质和贮藏物。
4 管胞 5 细胞间隙
6 射线管胞
3 树脂道的直径、长度和分布
4 管胞壁上的具缘纹孔:多分布于径面壁,弦面 壁上的纹孔多见于年轮末端的几层细胞。
5 管胞壁上的螺纹加厚
(三)索状管胞
指轴向排列的成串的短 管胞。它比轴向管胞短,细胞 呈长矩形,径壁和端壁均具有 具缘纹孔。
(四)树脂管胞
针叶树材管胞在 由边材转变为心材 的过程中,与木射 线或其它薄壁细胞 相邻的管胞中,常 有树脂沉积于胞腔 中,形成微红褐色 至褐色的内含物, 这种管胞成为树脂 管胞。
四 树脂道 树脂道——由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道,是具有
分泌树脂功能的一种组织,为针叶树材构造特征之一。 根据树脂道发生和发展可分为正常树脂道和创伤树脂道..
(一)正常树脂道
1 树脂道的形成
树脂道是生活的薄壁组织的幼小细胞相互分离而成的。 围绕树脂道成一完整的1~数层壁薄,泌脂细胞层,称泌脂细 胞层。松属的泌脂细胞壁上无纹孔,未木质化,因而分泌树 脂能力极强,是松属树种作为采脂树种的主要原因。
窗格型:为单纹孔,形状大,为松属 树种的特征。
松木型:比窗格型小的单纹孔,无一 定形状,见于松属木材。
云杉型:具窄而稍外延或内含的纹孔 口,形状小,纹孔缘窄,为云杉、 落叶松、黄杉属的特征 。
柏木型:纹孔口较宽,但纹孔缘内含、 较窄。
杉木型:纹孔口内含,缘较窄,纹孔 口长轴与纹孔缘一致,见于杉科大 部分树种。
(二)管胞的排列、形状、大小及作用 1 排列:横切面上管胞均沿径向排列,同一径列
的管胞起源于同一形成层纺锤形原始细胞。 2 形状:
早材管胞,两端呈钝阔形,细胞腔大壁薄, 横断面呈四边形或多边形;
晚材管胞,两端呈尖削形,细胞腔壁厚, 横断面呈扁平状(图4-2)。
3 管胞大小:指其弦向直径和长度,弦向直径一 般为30~45微米;早材管胞平均长度为3.247 毫米,晚材平均长3.654毫米。