东北林业大学09级木材学复习题.doc

木材资源材料的主要优缺点：1，易于加工，用简单的工具就可以加工 2，强重比高 3，良好的热电绝缘特性 4，木材具有天然的美丽花纹光泽和颜色 能起到特殊的装饰效果 5，吸收紫外线 反射红外线 6，良好的声学性质，是纤维素的主要来源，可提供一些保健药品成分 7，具有吸收能量和破坏先兆预警功能1干湿缩胀性 2，容易腐朽和虫蛀 3，易燃烧 4，变异性大 5，具有天然缺陷植物的科学命名法：双名法 属名+种加词+命名人形成层：位于树皮和木质部之间，是包裹着整个树干树枝和树根的一个连续的鞘状层，又称侧向分生组织。 树干：由树皮 木质部 髓 三部分构成幼龄材：又称未成熟材，位于髓心附近，幼龄材围绕髓呈柱状，是受顶端分生组织活动影响的形成层区域所产生的次生木质部。幼龄材与成熟材的区别：木材结构方面看：1，纤维长度：幼龄材细胞壁成熟材短 2，螺旋纹理：幼龄材中出现螺旋纹理的倾向比成熟材大 3，幼龄材微纤丝角大 4，纤维尺寸：纤维的径向弦向直径 径弦向壁厚 长宽比腔径比幼龄材小于成熟材 木材物理性质看：幼龄材较成熟材密度低 含水率高 应压木比例高 晚才细胞数量少 化学性质看：界定幼龄材：反映木材最基本的指标为界定幼龄材和成熟材的标准，即以管胞长度，微纤丝角，生长轮宽度，晚材率，胞壁率 基本密度为标准。木材三切面：横切面 径切面 弦切面 边材与心材：1，边材在木质部中，靠近树皮的外环部分，颜色较浅，水分较多。2，心材是指髓心与边材之间的木质部，颜色较深，水分较少早材晚材：1，早材：细胞壁薄 形体较大 材质较软 材色浅 2，晚材：细胞腔小而壁厚 材色深 组织较致密管孔类型：单管孔 径列复管孔 管孔链 管孔团轴向薄壁组织：是由形成层纺锤状原始细胞分裂所形成的薄壁细胞群。分为离管型和傍管型轴向薄壁组织。木材细胞壁的超微结构：纤维素：赋予木材抗拉强度，起骨架作用，称为细胞壁的骨架物质。半纤维素：增加细胞壁的刚性，称为基体物质。 木质素：渗透在细胞壁的骨架物质，可使细胞壁坚硬，称为结壳或硬固物质木材细胞壁的壁层结构：初生壁，次生壁，胞间层结晶区：沿基本纤丝的长度方向，纤维素大分子链的排列状态并都不相同，在大分子链排列最致密的地方，分子链规则平行排列，定向良好，反映出一些晶体的特征，所以被称为纤维素的结晶区。结晶区：纤维素分子链平行紧密地排列，具有明显X射线衍射图谱的区域非结晶区：当纤维素分子链排列的致密程度渐稀，分子链间形成较大的间隙时，分子链与分子链彼此之间的结合能力下降，纤维素分子链间排列的平行度下降，此类纤维素大分子链排列特征被称为非结晶区。针叶树材的显微结构主要有轴向管胞 木射线 轴向薄壁组织和树脂道交叉场纹孔：在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交叉区域的纹孔式称交叉场纹孔。分为窗格状 松木型 云纱型 杉木型柏木型阔叶树材的显微结构：导管 木纤维 轴向薄壁组织 木射线 阔叶树材管胞导管壁上纹孔的排列：梯状纹孔 对列纹孔 互列纹孔射线的种类：单列射线 多列射线 聚合射线 栎式射线同形射线：射线组织全部由横卧细胞组成的射线异形射线：射线组织全部或部分由方形或直立细胞组成针叶树材与阔叶树材构造的主要差异：85页试比较针叶树材和阔叶树材在解剖构造上的差异。二者的组织显著不同，针叶树材组成的细胞种类少，排列较规则，阔叶树细胞类较多，排列不规则，且其组织和细胞的分化比较进化。(1) 是否有导管(2) 主要组成(3) 木射线(4) 轴向薄壁组织(5) 胞间道(6)矿物质木材的主要组分：碳水化合物（纤维素 半纤维素） 木质素木质素的结构单元：苯丙烷 针叶树木质素以愈疮木基结构单元为主 阔叶树木质素以紫丁香基结构单元和愈疮木基结构单元为主 结合木质素的化学性质谈谈木材变色：木质素结构中存在发色基团，如与苯环共轭的羰基，羧基和烯等，还有助色基团，如酚羟基和醇羟基。因此木质素容易发生显色或变色反应。纤维素概念及特点：概念：由许多吡喃型D-葡萄糖基在14位彼此以 -苷键联结而成的高聚物 特点：1，单元是D-葡萄糖基相邻的葡萄糖基扭转180度。 2，D-葡萄糖基含三个醇羟基分别位于236三个O原子上，形成氢键的基本条件。3，D-葡萄糖基为环式结构。4，D-葡萄糖基的连接为1,4-苷键联结氢键的作用及对木材性质的影响：1，氢键对纤维素的超分子形成有重要作用，在结晶区纤维素分子间形成较多的氢键，大量的氢键可以提高木材和木质材料的强度，减少吸湿性，降低化学反应。2，氢键结合是湿法纤维板的主要成板理论。3，氢键与木质材料的干燥过程木材密度的种类：生材密度 气干密度 绝干密度 基本密度 气干密度=气干材质量|气干材体积 绝干密度=绝干材质量|绝干材体积木材中水分的存在状态和位置：自由水和结合水。自由水存在于木材的细胞腔中。结合水存在于细胞壁中与细胞壁无定形区中的羟基形成氢键结合纤维饱和点：把生材放在相对湿度为100%的环境中，当细胞腔中没有自由水，而细胞壁中结合水的量处于饱和状态，这是的状态称为纤维饱和点吸着滞后现象：在相同的温度条件下，由吸着过程达到的木材的平衡含水率低于由解吸过程达到的平衡含水率，这个现象称为吸着滞后现象平衡含水率：木材在平衡状态时的含水率称为该温湿条件下的平衡含水率。针叶树材中水分及其他流体的路径：主要是由管胞内腔和具缘纹孔对组成的毛细管体系，另外纤维方向上的垂直树脂道，射线方向上的射线管胞的内腔和水平树脂道也是流体的移动路径。 阔叶树材中水分或其他流体的移动路径主要是导管 另外还包括管胞 导管状管胞以木材构造特征说明干缩湿胀各向异性的原因及特点：特点：弦向径向轴向 原因：由于木材纤维微纤丝的长度方向与垂直方向湿胀或干缩的不等性，初生壁与次生壁微观构造的差异性，次生壁各层厚度的不同性，径向壁与弦向壁木质化程度的差别性，各壁层之间的制约性，胞间层以及其他细胞组织相互作用。干缩湿胀的特点： 1，分子的进入、排出，改变纤丝和分子链的间距，不能改变其长度（氢键力和范德华力）。2，胞腔 尺寸不变 3，伴随干缩或湿胀有放热现象。导热系数的概念，符号及单位：以在物体两个平行的相对面之间的距离为单位，温度差恒定为1摄氏度时，单位时间内通过单位面积的热量。符号： 单位W/(m.k) 影响木材导热系数的因子：密度，含水率，温度，热流方向木材的环境特性包括哪些：视觉特性 触觉特性 调湿特性 空间声学性质以及对生物体调节特性。木材的视觉特性可由木材表面视觉物理量与视觉心理量来描述。颜色三属性：明度 色调 色饱和度弹性常数:弹性模量（E，单位MPa）是物体产生单位应变所需要的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小。弹性模量越大，越不容易变形蠕变：在恒定应力下，木材应变随时间的延长而逐渐增大的现象。蠕变曲线：191蠕变规律：1，对木材施载产生瞬间变形后，变形有一随时间推移而增大的蠕变过程 2，卸载后有一瞬间弹性恢复变形，在数值上等于施载时的瞬间变形 3，卸载后有一随时间推移而变形减小的蠕变恢复，此过程中的是可恢复蠕变部分 4，在完成上述蠕变恢复后，变形不在恢复，而残留的变形为永久变形，即蠕变不可恢复部分 5，蠕变变形值等于可恢复蠕变变形和不可恢复蠕变变形值之和。塑性变形：应力超过木材的弹性限度时，去除外力后 ，木材仍会残留一个当前不能恢复的变形，将这个变形称为塑性变形。塑性：是由于在应力作用下，高分子结构的变形及相互间相对移动的结果。影响木材塑性的重要因素有：多孔性 木材含水率和温度。木材弯曲加工的原理：木材的塑性随含水率的增加而升高，随温度的升高而加大。影响木材力学性质的主要因素：木材密度 含水率 温度 长期荷载的影响 纹理方向及超微构造的影响 缺陷的影