木材的种类、构造与物理性质

木材1天然生长的有机高分子材料结构材料装饰材料木材的种类

木材可分为针叶树材和阔叶树材两大类。杉木及各种松木、云杉和冷杉等是针叶树材；

柞木、水曲柳、香樟、檫木及各种桦木、楠木和杨木等是阔叶树材。中国树种很多，因此各地区常用于工程的木材树种亦各异。东北地区主要有红松、落叶松(黄花松)、鱼鳞云杉、红皮云杉、水曲柳；长江流域主要有杉木、马尾松；西南、西北地区主要有冷杉、云杉、铁杉。木材的构造

树干由树皮、形成层、木质部（即木材）和髓心组成。从树干横截面的木质部上可看到环绕髓心的年轮。每一年轮一

般由两部分组成：色浅的部分称早材，是在季节早期所生长，细胞较大，材质较疏；色深的部分称晚材，是在季节晚期所

生长，细胞较小，材质较密。

有些木材，在树干的中部，颜色较深，称心材；在边部，颜色较浅，称边材。针叶树材主要由管胞、木射线及轴向薄壁

组织等组成，排列规则，材质较均匀。阔叶树材主要由导管、木纤维、轴向薄壁组织、木射线等组成，构造较复杂。由于

组成木材的细胞是定向排列，形成顺纹和横纹的差别。横纹

又可区别为与木射线一致的径向；与木射线相垂直的弦向。

针叶树材一般树干高大，纹理通直，易加工，易干燥，开裂

和变形较小，适于作结构用材。某些阔叶树材，质地坚硬、

纹理色泽美观，适于作装修用材。

针叶材多为常绿树，树叶细K如针，树干通直高大，纹理平顺，材质均匀；木材软而易于加工，又称“软木材”；可以获得较大尺寸的基材；木材强度较高，表观密度和胀缩变形小，常含有较多的树脂，耐腐蚀性较强。常见的钊叶树种有红松、白松、落叶松、花旗松、云杉、冷杉、杉木、柏木等。主要用作基本构造，如地板龙骨，吊顶及隔墙龙骨等，也用作建筑承重构件。阔叶材多为落叶树，树叶宽大，叶脉成网状，树干通直部分一般较短；木材表观密度大，材质较硬，难于加工，又称“硬木材”；木材胀缩和翘曲变形大，易开裂，常用

作尺寸较小的构件。常见的树种有榉木、榆木、樟木、水

曲柳、椴木、桦木、柳桉、柚木等。阔叶材适用于室内装

饰、制作家具和装饰性极强的薄木贴面板等。。木材的物理性质

①密度。指单位体积木材的重量。木材的重量和体积均受含水率影响。

②木材含水率。指木材中水重占烘干木材重的百分数。木材中的水分可分两部分，一部分存在于木材细胞胞壁内，称为

吸附水；另一部分存在于细胞腔和细胞间隙之间，称为自由

水(游离水)。当吸附水达到饱和而尚无自由水时，称为纤维饱和点。木材的纤维饱和点因树种而有差异，约在23～33％之间。当含水率大于纤维饱和点时，水分对木材性质的影响

很小。当含水率自纤维饱和点降低时，木材的物理和力学性

质随之而变化。木材在大气中能吸收或蒸发水分，与周围空

气的相对湿度和温度相适应而达到恒定的含水率，称为平衡

含水率。木材平衡含水率随地区、季节及气候等因素而变化，约在10～18％之间。③胀缩性。木材吸收水分后体积膨胀，丧失水分则收缩。木材自纤维饱和点到炉干的干缩率，顺纹方向约为0.1％，径向约为3～6％，弦向约为

6～12％。径向和弦向干缩率的

不同是木材产生裂缝和翘曲的主要原因(干缩与变形）木材的强度

木材强度为木材力学性质的主要指标，是表示木材抵抗外部机械力作用的能力。外部机械力的作用有拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转等。

由于组成木材的细胞是定向排列的，木材强度也就与木材的纹理方向

有密切关系，各项强度就必须指明是顺纹（轴向，平行于纤维方向），还是横纹（垂直于平行方向）；而横纹又分为弦向、径向，或弦面、

径面。同一项强度指标其大小在三个方向各不相同，因为木材是各向

异性材料。强度一般可分为下列几种：

抗压强度

顺纹抗压，这是矿柱、屋柱等重要的力学性质。横纹抗压，分横纹全面受压（有弦向和径向，是锻炼机上的垫木重要的力学性质）和横纹局部挤压（弦向和径向是铁道枕木对这项指标要求很高）。

弯曲强度

有木材抗弯强度及抗弯弹性模量两项指标，屋梁用材对这两项指标要求较高。

抗拉强度

顺纹抗拉，屋架拉杆、飞机螺旋浆等要求很强的顺纹抗拉性能。横纹抗拉，如木材开裂是受横纹拉伸作用。

抗剪强度

指顺纹方向的剪切（有弦面和径面），如榫结合、螺栓等要求较高的抗剪强度。指木材顺纹方向抵抗劈开的能力（有弦面和径面），如劈

抗劈力柴。硬度分端面硬度、弦面硬度及径面硬度。影响木材强度的因子

影响木材强度的因子很多，主要有木材缺陷、木材密度、含水率、生长条件、受力作用的时间长短等。通常密度大，强度亦大，所以密度是判断木材强度的标志。但是由于不

同树种的木材构造及内含物等不同，甚至差异很大，因此

即使密度相同的木材，其强度可能有差别。木材含有水分，对木材的强度影响很大。从纤维饱和点起，木材的含水率

再高也不会影响木材的强度。在纤维饱和点以下，含水率

降低时强度就增高，即干的木材比湿的木材强度大。在同

一株树上，因部位不同，强度也有差异。如靠近髓心部分

的木材，强度弱，易开裂。同一树种，产地不同，因生长

环境的影响，木材强度亦会有差异。木材对持久载荷的抵

抗力一暂时载荷不同，资料上记载的通常为瞬间强度。木

材的承载能力随作用时间增长而减小。主要是因为木材在

长期载荷作用下产生的塑性变形所致。如作用时间延长1年，它只能承受瞬间载荷的36%，如延长至50年，则只能承受瞬间载荷的20%。木材的宜居性

木材具有其他许多材料无法比拟的装饰质量和特殊效果，如美丽自然地色泽、花纹，良好的弹性，特殊的调温、调湿和隔声性能，淳朴、典雅、温暖和亲切的质感。因此在建筑装饰、室内装饰盒家具用材，木材乃作为首选材料而得到广泛应用，如用作拼花地板、墙裙、墙面装饰、踏脚板、装饰线条、天花板、装饰吸声板、门窗、扶手栏杆等。1.木材颜色和花纹的装饰性

木材颜色大多为浅黄白色、橙黄色、黄褐色、红褐色等，以暖色调为主，给人以温暖、亲切的感觉。2.木材的吸声和隔音性

木材是多孔性材料，具有良好的声学性能。一方面能创造良好的室内音质条件，另一方面有较好的隔声性能，以木板作为墙板、吊顶和地板，能很好地阻挡户外的噪声。因而木材是最好的乐器用材，特别是作共鸣板。3.木材的弹性和韧性

木材软硬适中，其良好的弹性及吸收能量的特性，使木材成为良好的地板材料。当人们踩在木地板上，与水泥、地砖、石材地板相比，感觉更轻松和舒适。所以木结构地板被广泛用于高级住宅、室内运动场馆、健身房等。4.木材的保温隔热性

由于木材是热的不良导性体，具有良好的隔热、保温性能，所以木结构房子冬天能很好地保持室温，夏天又能很好地隔绝户外的热量。同时因其导热率小，冬天人体触摸时不会有冰凉不快的感觉，给人以亲切、温暖5.木材的调湿性

因木材具有吸湿和解吸作用，故用木材作为室内装修材料时，可缓和室内空间的湿度变化，能很好地调节室内气候。

此外，木材还具有良好的表面涂饰性能，可根据需要，自行设计色彩、拼装花纹，获得良好的装饰效果。木材及其制品的应用按用途分，分为原条、原木、锯材三类常用木材1橡木国内生产柞木优质材不多见，优等橡木仍需要从国外进口，优良用材每立方达近万元，这也是橡木家具价格高的重要原因。1）具有比较鲜明的山形木纹，

并且触摸表面有着良好的质感；2）质地坚实，制成品结构牢固，

使用年限长；3）档次较高，适合制作欧式家具主要产自欧洲及北美，目前大量产自俄罗斯及美国。

1）优质树种比较少，目前大多进口自俄罗斯及美国，也有部分从土耳其、奥地利、德国及加拿大进口。欧洲美洲其它也有很多地区出产，不过进口量极少；

2）通常进口橡木板材在国外已经经过严格的烘干处理，具有很好的稳定性。也有些厂家直接从国外进口原木，自己剖切烘干。目前国内很多橡木家具的专业厂商制造的橡木家具稳定性都很高。不过由于橡木质地硬沉，水份脱净比较难，未脱净水制作的家具，过一年半载可能会开始变形或收缩开裂。

3）市场上以橡胶木代替橡木的现象，普遍存在，如果顾客专业知识不足，直接影响着消费者的利益。柚木

性质：柚木具金色光泽，以泰国产的为最好，柚木油性光亮，材色均一，纹理通直。树皮厚

0.5~1.0cm，质软，易剥离。外皮灰褐色；易小片状剥落。内皮红褐色；韧皮纤维发达，层片状排列。其横断面心边材区别明显。心材金黄褐色，具油性

感。边材黄白色，宽约1.0cm。生长轮明显，不均匀。柚木结构中粗纤维，重量中等，干缩系数极小，干缩率从生材至气干径向2.2%、弦向4.0%，是木材中变形系数最小的一种，抗弯曲性好，极耐磨，气干密度为0.58~0.67g/cm3。在日晒雨淋干湿变化较大的情况下不易翘曲开裂；耐水、耐火性强；能抗白蚁和不同海域的海虫蛀食，极耐腐。干燥性能良好，胶粘、油漆、上蜡性能好，因含硅易钝刀，为此加工时必须戴口罩，以防止含硅的粉末进入肺部导致矽肺病，加工时切削较难。握钉力佳，综合性能良好，故为世界公认的名贵树种。

用途：柚木是制造高档家具、地板、室内外装饰的最好材料。适用于造船、露天建筑、桥梁等，特别适合制造船甲板。对多种化学物质有较强的耐腐蚀性，故宜作化学工业用的木制品。特别是采用于地板，耐腐、耐磨，光泽亮丽如新，花纹美观，色调高雅耐看，稳定性好，变形性小，实为地板中的极品。目前市场上的红木家俱，其中一种便是柚木所制。由于柚木珍贵罕见、叶子又大、材质优秀、价值量大，现阶段在广东、福建二省已开始用于做行道树、小区绿化、园林点缀及四旁绿化。它甚至成为一种保值商品。

特点：重量中等，不易变形，防水、很耐腐。在欧洲国家，柚木都是用来做最豪华的游艇，TITANIC（泰坦尼克号）的甲板就是用柚木铺设的，它今天看上去仍然很好；上百年历史的大教堂和古建筑亦都是柚木做地板。柚木是珍贵的，从生长到成材最少经50年，在自然环境中，最好的产地每亩也只有1至5棵树。它还含有极重的油质，这种油质使之保持不变型，且带有一种特别的香味，能驱蛇，虫，鼠，蚁。更为神奇的是它的刨光面颜色是通过光合作用氧化而成金黄色，颜色会随时间的延长而更加美丽。•被誉为“万木之王”，在缅甸、印尼被称为“国宝”。水曲柳

水曲柳主要产于东北、华北等地。呈黄白色（边材）或褐色略黄（心材）。年轮明显但不均匀，木质结构粗，纹理直，花纹美丽，有光泽，硬度较大。水曲柳具有弹性、韧性好，耐磨，耐湿等特点。但干燥困难，易翘曲。加工性能好，但应防止撕裂。切面光滑，油漆，较粘性能好。加工性能：水曲柳加工性能良好，能用钉、螺丝及胶水良好固定,可经染色及抛光而取得良好表面。适合干燥气候，且老化极轻微，性能变化小。物理性能：与其重量相对,水曲柳具有极良好的总体强度性能,良好的抗震力和蒸汽弯曲强度。耐用性：水曲柳没有心材抗腐力，白木质易受留粉甲虫及常见家具甲虫蛀食。心木对防腐处理剂有中等抗渗透力，白木质具渗透力。榉木

榉木，也写作“椐木”或“椇木”。产于我国南方，北方不知此名，而称此木为南榆。虽不属华贵木材，但在明清传统家具中，尤其在民间，使用极广。这类榉木家具多为明式，造型及制作手法与黄花梨等硬木家具基本相同，具有相当的艺术价值和历史价值。•榉木重、坚固，抗冲击，蒸汽下易于弯曲，可以制作造型，钉子性能好。为江南特有的木材，纹理清晰，木材质地均匀，色调柔和，流畅。比多数普通硬木都重，在所有的木材硬度排行上，属于中上水平。有的榉木有天然美丽的大花纹，色彩酷似花梨木。为优良家具用材，又可供造船、建筑、桥梁等用。

目前，国内木材市场出售的榉木多为进口，产地欧洲和北美地区，木质性能稳定，属于中高档次的家具用材。枫木

枫木分软枫和硬枫两种，属温带木材，产于长江流域以南直至台湾，国外产于美国东部。木材呈灰褐至灰红色，年轮不

明显，官孔多而小，分布均匀。枫木纹里交错，结构肾细而

均匀，质轻而较硬，花纹图案优良。容易加工，切面欠光滑，干燥时易翘曲。油漆涂装性能好，胶合性强。主要用于板材

类贴薄面。

枫木在我国也有广泛的分布，南至云南，北至东北均有出产，如东北生产的色木就是其中一类，在我国历来是纺织厂的纱锭和皮鞋厂的鞋楦的专用木材，当然由于产地差异和品种差异，有的国产枫木材质偏软，结构疏松，花纹不明显，光泽差，与欧美产的槭木有差距。但是我国也有一些品种的质量与舶来品相近的，质量好，尤其是部分板材也有鸟眼状和虎背纹，这就是枫木中的上品了。枫木，不仅是自然景观中的奇葩，也是建筑装饰的良材。•颜色：乳白到本白。有时带轻淡红棕色，西部木材多数呈淡灰棕色。特征：木材紧密、纹理均匀、抛光性佳，偶有轻淡绿灰色之矿质纹路，易涂装。•木质：强度适中，质量木质细腻。•用此品种铺装地面，舒适、温柔、明亮、大方柳桉用于胶合板，家具、门窗、楼梯、室外铺地落叶松

落叶松（Larix

spp．）为松科落叶松属的落叶乔木，是我国东北、内蒙古林区以及华北、西南的高山针

叶林的主要森林组成树种，是东北地区主要三大针

叶用材林树种之一。落叶松的天然分布很广，它是一个寒温带及温带的树种，在针叶树种中是最耐寒的，垂直分布达到森林分布的最上限

落叶松树干端直，节少，心材与边材区别显著，材质坚韧，结构略粗，纹理直，是松科植物中耐腐性和力学性较强的木材，适宜作建筑、电杆、桥梁、舟车、枕木、椿木、矿柱、家具、器具及木纤维工业原料等材用。杉木

shā

mù

是我国特有的速生商品材树种，生长快，材质好，在大丰杉木基地大量人工培育。木材纹理通直，

结构均匀，不翘不裂，木材容重0.39，每厘米年

轮数平均3.0，晚材率22.0％，干缩系数（体积）0.386，顺纹抗压极限强度358千克/平方厘米,静

曲极限强度661千克/平方厘米,端面强度285千克/平方厘米。材质轻韧，强度适中,质量系数高。具香味,材中含有“杉脑”，能抗虫耐腐，加工容易。广泛用于建筑、家具、器具、造船等各方面。黄菠萝黄菠萝的树干

黄菠萝：学名黄檗，又名黄柏，生长地还有称为黄菠梨或黄菠栎的。黄菠萝是我国三大珍贵阔叶树