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木材基础知识第一节 木材一、林木分类针叶林。树叶细长如针，多为常绿树，有的含树脂。如：红松、落叶松、云杉、冷杉、杉木、柏木等。阔叶林。树叶宽大，叶脉呈网状，大部分为落叶树。如：香樟、水曲柳、柚木、橡木、黑桃木、沙比利、花梨木等。几个基本概念硬材：阔叶树材（HARD WOOD），贸易中泛指硬度、密度（容积重）较大的木材。软材：针叶树材（SOFT WOOD），贸易中泛指硬度、密度（容积重）较小的木材。目前多层实木地板和实木地板的面层选材以阔叶材为主。早材：木材在一年的生长周期中，春夏温度较高，雨量充沛，生长较快，该部分称为早材。晚材：木材在一年的生长周期中，秋冬温度较低，雨量稀少，生长较慢，该部分称为晚材。年轮：早材不如晚材紧密，在木材横切面上出现一个完整的轮状结构，称为年轮。边材：木材边部颜色较浅的部分，俗称边材。芯材：木材芯部颜色较深的部分，俗称芯材。 不同树种边材和芯材的差异性不同，木材生长速度越慢，生长年代也长，边材和芯材的颜色材性差异越大，一般速生材的边材和芯材颜色材性差异不明显，珍贵树种的边材和芯材差异明显。木材的晚材、边材和芯材的综合影响形成了天材天然的纹理变化和色差。木材的三个切面 横截面：垂直于树干的切面，具有明显的圆形年轮和芯材、边材。 经切面：垂直于年轮的切面，表面常形成许多连续的平行条纹，称顺纹。 弦切面：垂直于树干直径的切面，表明形成许多抛物线或“V”字形条纹，称山纹。 刨切材表面纹理以顺纹理为主，弦切材表面纹理以山纹为主。二、基本物理学参数 抗拉强度： 外力拉伸使木材纤维滑移，产生的抵抗力称拉伸强度，分顺纹抗拉强度与横纹抗拉强度。抗压强度：短时间内向木材缓缓施加压缩荷载，木材所能承受的最大能力称抗压强度，分顺纹抗压强度与横纹抗压强度。含水率：分绝对含水率与相对含水率，通常指绝对含水率，即木材初重减去木材绝干重量所得的值，再除以木材绝干重量，然后乘以100%。平衡含水率：木材吸湿速度与解湿速度接近相等而达到平衡时，木材所具有的含水率称平衡含水率。中国不同地区平衡含水率差异性很大，一般华南和华东全年平均含水率为14-16%左右，华北和华东全年平均含水率为10-12%。纤维饱和点：湿木材放置在空气中干燥，自由水蒸发完后，吸着水尚在饱和状态称为纤维饱和点。三、木材特性 干缩湿涨：在纤维饱和点以下，当木材干燥时，水份蒸发，尺寸因之减少；当木材吸湿时，水份增加，尺寸因之增大。木材的各向异性：木材横截面、径切面和弦切面的力学性能和干缩湿涨比存在较大差异。木材的干缩湿涨和各向异性，造成木材在不同地区和季节因为平衡含水率的不同，会产生尺寸的变化和变形。木材的粘弹性：木材受到荷载后，产生瞬间变形情况，即木材的粘弹性。木材的儒变：在恒定应力下，木材的应变随时间增加，称为木材的儒变。木材的粘弹性和儒变性使木材具有良好的舒适脚感，不同于石材，水泥地面和瓷砖等。木材的天然性：木材是自然生长的植物，不同树种，环境和气候的差异形成木材天然的纹理和色差，环保、健康，有吸音降噪作用，对人体非常有益。四、木材识别的特征1、木材的颜色不同的木材具有不同的颜色，如乌木为黑色，酸枝木、古夷苏木为红褐色，紫檀木为紫黑色等。因此木材的颜色可作为识别木材的特征之一。 2、光泽 木材的光泽是木材细胞壁对光线吸收和反射的结果。木材若反射光线能力强，吸收光线能力较弱时，便能呈现显著光泽，反之木材便呈现较暗淡或无光泽。木材的光泽主要表现在纵切面，横切面不易显现。观察木材的光泽，应在新刨削的木材纵切面进行。木材表面的光泽在空气及日光的作用下，会逐渐减弱以至消失。但这种改变仅限于木材表面，经刨削后，木材仍能显示光泽。木材的光泽在木材识别上有很大意义。木质越硬光泽越强。 3、纹理 即木纹，不同的木纹是树木生长时轴向细胞排列状态不同所致。木材纹理可分为直纹和斜纹，斜纹有螺旋纹理、交错纹理、带状纹理、波浪纹理、皱状纹理、团状纹理。 4、结构 指组成木材各种细胞的大小及组合的状态。根据组成木材细胞的大小可分粗结构和细结构。由较多大的细胞组成的木材，其材质粗糙，如泡桐、水曲柳等。由较多小细胞组成的木材，其材质细致，如黄杨木、柏木等。 5、密度和硬度 即单位体积木材重量（kg/m3）。密度高的木材硬度也高。如杉木密度低，质轻而软；花梨、紫檀、铁力木密度高，质量而硬。 6、气味 木材的气味来自木材中的抽提物，主要存在于木材细胞腔内，有挥发性油、单宁及树脂等。气味在木材的新切面最浓郁，长期存放会减退直至消失。如香樟有浓烈的樟脑气味，花梨有清香略带辛辣的气味。 五、木材缺陷的名称、定义和对材质的影响1.结疤（或节子） 包含在树干或主枝木材中产枝条的部分，称为结疤。有活节、死节、腐朽节、漏节、散生节、群生节等类型。节子破坏木材结构的均匀性和完整性，不仅影响木材表面的美观和加工性质，更重要的降低木材的某些强度，不利于木材的有效利用。特别是承重结构所用木材，与节子尺寸的大小和数量有密切的关心。节子影响利用的程度，主要是根据节子的材质、分布位置、尺寸大小、密集程度和木材的用途而定。节子对顺纹抗拉强度的影响最大，其次是抗弯强度，特别位于构件边缘的节子最明显；对顺纹抗压强度影响较小，与此相反，节子能提高横纹抗压强度和顺纹强度。2.变色 分木材正常颜色发生改变的，即叫做变色。A.化学变色：伐倒木由于化学和生物化学的反应过程而引起浅红棕色、褐色或橙黄色等不正常的变色。其颜色一般都比较均匀，仅限于表层。经过干燥后，可褪色变浅。但也有经水运的针叶材便材部分经快速干燥后产生黄斑的现象。化学变色对木材物理、力学性质没有影响。严重时仅损害装饰材的外观。B.真菌变色：木材有真菌侵入而引起的变色。其颜色随孢子和菌丝颜色以及所分泌的色素而异；有蓝、绿、黑、紫、红灯不同颜色，通常呈分散的斑点状或密集的薄层。霉菌只限于木材表面，干燥后易于清除，但有时在木材表面会残留污斑，因而影响外观，但不改变木材的强度性质。3.腐朽 木材由于木腐菌的侵入，逐渐改变其颜色和结构，时细胞壁受到破坏，物理、力学性质随之发生变化，最后变的松软易碎，呈筛孔状或粉末状等形态，称为腐朽。有内部腐朽、外部腐朽。腐朽降导致木材的使用功能极大降低以致丧失。4.虫害 因各种昆虫侵害而造成木材的缺陷。比较典型的是白蚁危害。六、众一产品常用木材1、花梨紫檀类，俗称花梨，产于南美、非洲、缅甸、越南、老挝等地区。木材特性：具有光泽，纹理交错，质地硬，强度高，干缩小，加工容易，刨面光滑，油漆和胶粘性能良好，耐腐，干燥容易，无缺陷。适用于高级家居及室内装修。经久不衰的花梨木呈深红色木纹具有羽毛状的动感，给人以华丽，高贵的印象，时实木门的至尊选择。生长期：直径一米需上千年。2、柚木俗称胭脂木、泰柚。产于东南亚（缅甸、越南、老挝等地）。木材特性：具有金色光泽、略带皮革气味，有油性感，结构略粗，重量及硬度适中，干缩小，加工容易，切面光滑，油漆和胶粘性能好，干燥性能好，耐磨。使用于高档家具、地板及室内装修。柚木以其珍贵的身份及金色光泽受到广大消费者的喜爱，给人以豪华、尊贵的感觉，是实木门的精品用材，生长期：400-500年。3、黑胡桃产于美国东南部及加拿大。木材特性：具有光泽，带有轻微特殊气味，纹理直通或交错，磨光性能良好，耐腐，干燥较慢。适用于高级家具、旋切单板，胶合板、室内装修。黑胡桃以其极为良好的强度及抗震性能而闻名，并且具有极佳的抗水蒸气弯曲性能，是时尚的木门选材之一。4、金丝柚产地缅甸。木材光泽强，坚硬，细腻，外观呈金黄色，在不同光线下呈现深浅折光，无特殊气味，有明显加工直纹或山纹，干缩小，稳定性好，加工容易，上油漆后光亮性良好。木材外观边心材区别明显，芯材带有偏红色褐色，干燥后的芯材呈灰褐色。用于名贵家具、造船、木门等。生长期：100年。5、沙比利学名筒状非洲楝，俗称幻影木，沙比利。产于非洲热带地区。木材特性：木纹交错，有时有波状纹理，在四开锯法加工的木材纹理处形成独特的与卵形黑色斑纹。边材淡黄色，芯材浅红色或暗褐色，疏松度中等，光泽度高，新切面具有松脂香味，重量、硬度、弯曲强度、抗压强度、抗震性能、抗腐蚀和耐用性中等；强度高，干缩大；韧性较低，加工容易，胶粘、油漆、着色性能好；适用于旋切单板、胶合板、高级家具、地板等。沙比利以其对环境的适用性好，无特别气候限制，纹理有闪光感和立体感给人以划归高压的感觉，以红褐色的色泽渲染装修场所的喜庆、热烈的气氛。是当今木门材料之一。6、红樱桃学名猴子果，黑桃木，俗名圣陶木。产于热带西非及美国。木材特性：具有较强光泽，纹理直通，重量和硬度中等，强度高，干缩率中等；旋切、刨切、胶粘性能好；很具耐腐性，且抗白蚁；干燥慢，适用于刨切单板、家具、地板等。樱桃木边材由白色至淡红、棕色不等；木纹优美，木质细腻，给人以华贵、高雅的感觉。7、水曲柳学名白蜡木，俗称水曲柳，产于俄罗斯远东地区及我国东北地区。木材特性：具有较强的光泽，有酸臭味，略具蜡质感，弦面呈山形花纹；纹理直通；加工容易，切面光滑；胶粘、油漆、着色性能良好；干燥较慢，略具耐腐性。适用于高级家具、胶合板、室内装修、地板。水曲柳具有弦面美丽山形花纹，有美感及立体感，是制造木门的广泛用材。8、美国樱桃又名：美国黑桃，产地为美国、加拿大。一般特征：芯材从深红色至淡红棕色，纹理通直，结构细。平均密度为580kg/m3，其白木质呈奶白色。樱桃木机械加工容易，钉子及浇水固定性能良好，磨砂、染色及刨光后产生极佳的平滑表面。樱桃木密度中等，具有良好的木材弯曲性能，较低的刚性，中等的强度及抗震动能力。可用于家具及箱柜制造、高级细目工制品、橱柜、模制品、镶板、地板、门、船舶内部装饰、乐器、车制造及雕刻品。9、红橡木其他名称：红栎木、橡木。广泛分布于美国东部地区，木质坚硬沉重，机械加工性能良好，干燥缓慢；红橡木颜色、纹理、特征及性质会随产地变化，南方红橡木比北方红橡木生长迅速，且木质较硬和较重，通常按产地区分。南方材颜色偏红，有色差，适合较深色涂装产品；北方颜色偏浅红，偏白，且颜色均匀，适合做浅色产品。主要用途：建筑材料、家具、地板、室内建筑装饰、木线条、门、橱柜等。用以制作天然油面或同系色调处理产品都非常理想。全球各地的家具制造商在其产品中使用大量红橡木板材及木皮，效果别树一格。七、其他常用木材 1、菠萝格 产地印尼，又名印茄，气干密度0.08-0.94g/cm3，做出的木门庄重大方。木材性能：年轮相当明显，有黄色金矿物点，纹理直，略交错，花纹美观，结果细而表面富光泽，强度高，干缩小，材料稳定性高，抗白蚁性极强，可适用于楼梯、木门、家具、露天设施的制作等。生长期：500年 2、榉木 学名水青冈，俗名欧榉、山毛榉、红榉、白榉，产于欧洲各国。木材特性：具有光泽，纹理直通，结构细腻而均匀，重量中等，干缩率适中，但不耐腐。产于欧洲杯称为“森林之母”的榉木，边材呈白色，芯材呈浅红色，纹理或直通或交错，错落有致，富有情趣。 3、枫木 学名软槭木，俗称美洲枫木、红影，产于加拿大和美国东部。木材特性：具有光泽，切面常见“雀眼”图案；纹理直通，结构细腻而均匀，适用于家具、地板、胶合板。枫木因其机械加工性能良好，染色及刨光后能获得极佳的“雀眼”图案表面，欣赏价值高，经染色后可模仿其他木材（例如樱桃木）。其物理特性及加工性能也能使其当作榉木的代用品材。 4、铁杉 产于北美地区。木材特性：弦切面或径切面具有深红色的条纹，生材具有酸味纹理直通，适用于细木工、室内装修。铁杉以其特有的玫瑰色和深红色为主，是近年来常见的木门用材。 5、云杉 俗称鱼鳞松、白松、枞木、红皮臭、虎尾松。产于中国东北及俄罗斯西伯利亚地区。木材特性：略具光泽，有松脂气味；纹理直通，材质轻软，富有弹性，容易加工，切面光滑。 6、西南桦 产于云南、缅甸、老挝。木材特性：纹理介于樱桃木和沙比利之间，素有国产樱桃木之称；硬度和质量较高；颜色呈棕色，木纹美观、加工容易；切面光滑；胶粘、油漆、着色性能好；干燥较慢，略具有耐腐性。 7、楠木（桢楠） 木材特征：木材散孔材；芯材材色黄褐色带绿；新切面具有香气；木材结构甚细，品均管孔弦径100微米；质中，气干密度约为0.6g/m3。主要产地：中国四川、贵州、及湖北省。楠木耐腐防虫蛀，质地温润不收缩，是优良的建筑材料。皇宫、殿堂的梁柱多为楠木，是不可多得的材种。 8、香樟木 木材特征：木材散孔材至半环孔材；芯材红褐色或红褐略微带紫色，常有带状花纹，樟脑气味浓郁，经久不衰；木材结构细，平均管孔弦径150微米；气干密度约为0.56kg/m3。 主要产地：浙江、福建、江西、两广、四川、海南及台湾等亚热带地区，日本、越南也有分布。是我国南方制作家具的主要用材，衣橱、木箱使用樟木可以永久防虫蛀害。 9、黄杨木 芯材姜黄色，木材湿切面略带有泥土气味；木材结构甚细，平均管孔弦径160微米；质重，气干密度1.0g/cm3。主要产地：印度非洲。 香枝木（俗称黄花梨）辛辣香气浓郁，材色红褐。木材特征：木材散孔至半环孔材；为红褐色至紫红褐色，常带深浅相间条纹；香气浓郁；结构甚细至细，管孔平均弦径0.8g/cm3。主要产地：中国海南省及东南亚地区。 花梨木（俗称紫檀属花梨）红褐色至紫色，略带黑色条纹。木材特征：木材散孔至半环孔材；多具辛辣香气；结构甚细至细，平均管孔弦径0.76g/m3。主要产地：缅甸、泰国、老挝等世界热带地区。 黑酸枝木木材特征：木材散孔材；芯材粟褐，常带深色条纹，生材锯解时或干材水湿后微具酸气；结构甚细至细，平均管孔弦径0.85g/m3。主要产地：世界热带地区。 红酸枝木红褐至紫红。木材特征：木材散孔材；芯材红褐至紫红色，生材具解时或干材湿后微具酸气；结构甚细至细，平均管孔弦径0.85