《木质材料学》PPT课件.ppt

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1、河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学木材学木材学演示文稿演示文稿林学院：张晓燕林学院：张晓燕林学院：张晓燕林学院：张晓燕河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学绪论绪论第一章第一章 木材的生成木材的生成第二章第二章 木材的宏观构造木材的宏观构造第三章第三章 木材细胞木材细胞第四章第四章 木材的显微结构木材的显微结构第五章第五章 木材的化学性质木材的化学性质第六章第六章 木材的物理性质木材的物理性质第七章第七章 木材的环境学特性木材的环境学特

2、性第八章第八章 木材的力学性质木材的力学性质目录目录河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学 绪论绪论 森林是大自然的重要组成部分，它是以乔森林是大自然的重要组成部分，它是以乔木树种为主体的生物群落，是人类非常宝贵的木树种为主体的生物群落，是人类非常宝贵的可再生资源。木材作为森林的主产品，在国民可再生资源。木材作为森林的主产品，在国民经济中起非常重要的作用。经济中起非常重要的作用。河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学绪论一、我国林木资源的概

3、况一、我国林木资源的概况二、木材在国民经济中的意义二、木材在国民经济中的意义三、木材科学的范畴三、木材科学的范畴四、木材学在木材加工专业教学中的作用四、木材学在木材加工专业教学中的作用河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学第一章第一章 树木生长与木材的生成树木生长与木材的生成河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学1.1 1.1 植物分类和木材名称植物分类和木材名称1.1.1 1.1.1 植物分类植物分类 植物分植物分类是以植物的是以植物的亲

4、缘关系关系为基基础，研究，研究区分植物区分植物类别的科学。的科学。植物分植物分类系系统是植物分是植物分类学的中心内容，学的中心内容，现代植物分代植物分类学所采用的基本学所采用的基本单位是位是“种种”，最高，最高单位是位是“界界”，其中，其中还有有门、亚门、纲、目、科、属。、目、科、属。常用的是科、属、种三常用的是科、属、种三级。河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学裸子植裸子植物物被子植物被子植物苏铁目苏铁目银杏目银杏目松杉目：松杉目：主茎高大通直不分叉，叶呈鳞片状或针状，主茎高大通直不分叉，叶呈鳞片状或针状，称针叶

5、树。称针叶树。买麻藤目买麻藤目单子叶植物单子叶植物双子叶植物双子叶植物草本：草本：多多木本：木本：如竹子（禾本科）如竹子（禾本科）、棕榈（常绿、观赏性）、棕榈（常绿、观赏性）草本草本木本：木本：具宽阔叶片，具宽阔叶片，称阔叶树。称阔叶树。种子植物种子植物 针叶树和阔叶树在植物分类学上的地位：针叶树和阔叶树在植物分类学上的地位：河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学1.1.2 1.1.2 植物命名和木材名称植物命名和木材名称植物命名：植物命名：采用双命名法的拉丁学名，即：采用双命名法的拉丁学名，即：植物名称植物名称 =

6、属名属名 +种加种加词（+命名人名或命名人名或缩写）写）如如华华山松：山松：Pinus armandii Franch.(Fr.)红红松松 Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.银银杏杏 Ginkgo biloba Linn.木材名称：木材名称：采用植物分采用植物分类学中植物或学中植物或树木的名称，木的名称，如如华山松木材的名称也是山松木材的名称也是 Pinus armandii Franch.(Fr.)1.1 1.1 植物分类和木材名称植物分类和木材名称河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学1

7、.2 1.2 木材的生成木材的生成1.2.1 1.2.1 树木的组成部分树木的组成部分树根树根 主根将树木固定在土壤中，保持树木呈垂直状态；主根将树木固定在土壤中，保持树木呈垂直状态；侧根和毛根从土壤中吸收水分和矿物质并将其输送到树冠，侧根和毛根从土壤中吸收水分和矿物质并将其输送到树冠，供叶片进行光合作用。供叶片进行光合作用。树干树干 支持树冠；支持树冠；贮存营养；贮存营养；输导水分、矿物质和有机物。输导水分、矿物质和有机物。树冠树冠 进行光合作用，制造营养物质；进行光合作用，制造营养物质；产生种子，繁衍后代。产生种子，繁衍后代。河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德

8、 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学树树木木各各部部分分的的功功能能河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学1.2.2 1.2.2 树木的生长及木材的生成树木的生长及木材的生成1.高生长（顶端生长、初生长）：即长高，是顶端分生组织高生长（顶端生长、初生长）：即长高，是顶端分生组织分生的结果；分生的结果；2.直径生长（次生长）：即长粗，是形成层原始细胞平周分直径生长（次生长）：即长粗，是形成层原始细胞平周分裂的结果。裂的结果。形成层带：形成层原始细胞的重复分裂产生木质部母细胞形成层带：形成层原始细胞的重复

9、分裂产生木质部母细胞和韧皮部母细胞，这些母细胞和形成层原始细胞形态相似，和韧皮部母细胞，这些母细胞和形成层原始细胞形态相似，也可以进行几次分裂，然后才进入到成熟阶段，所以把这也可以进行几次分裂，然后才进入到成熟阶段，所以把这层未分化的细胞带叫形成层带，一般有层未分化的细胞带叫形成层带，一般有68层细胞。层细胞。河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学分生组织分生组织原表皮原表皮原形成层原形成层皮层皮层初生韧皮部初生韧皮部初生木质部初生木质部形成层形成层束间形成层束间形成层束中形成层束中形成层髓髓表皮表皮基本分生组织基本

10、分生组织次生韧皮部次生韧皮部次生木质部次生木质部树树木木高高生生长长至至直直径径生生长长的的变变化化过过程程河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学 周皮周皮 皮层皮层初生韧皮部初生韧皮部次生韧皮部次生韧皮部束间形成层束间形成层束中形成层束中形成层次生木质部次生木质部晚材晚材早材早材年轮年轮初生木质部初生木质部髓髓河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学树树木木高高生生长长到到直直径径生生长长的的发发展展过过程程原分生组织原分生组织原表皮原表皮

11、（pd）原形成层束原形成层束（pc）基本分生组织基本分生组织（gm）由外向内依次为：由外向内依次为：表皮、皮层、初生韧皮部、次生韧皮部、形成层、次生木质部、初生木质部、髓表皮、皮层、初生韧皮部、次生韧皮部、形成层、次生木质部、初生木质部、髓河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学 树干的构造树干的构造 1.3.1 1.3.1 树干的组成树干的组成（一）树皮（一）树皮（二）形成层（二）形成层（三）木质部（三）木质部（四（四）髓）髓河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是

12、求是求是木木 材材 学学 幼龄材和成熟材幼龄材和成熟材 1.4.1 1.4.1 幼龄材形成机理幼龄材形成机理1.4.2 1.4.2 幼龄材的概念幼龄材的概念 1 1 幼龄材：受顶端分生组织活动影响的形成层区域所产生的次幼龄材：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。生木质部。2 2 成熟材：形成层成熟后所产生的次生木质部。成熟材：形成层成熟后所产生的次生木质部。1.4.3 1.4.3 幼龄材与成熟材的区别：幼龄材与成熟材的区别：形成层形成层 前前5-255-25年形成年形成幼龄材幼龄材 5-255-25年之后形成年之后形成成熟材成熟材 次生木质部次生木质部 幼幼龄龄材材和和成成熟

13、熟材材在在树树干干中中的的部部位位河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学 幼龄材和成熟材幼龄材和成熟材1.4.3 1.4.3 幼龄材与成熟材的区别：幼龄材与成熟材的区别：（一）在结构方面：（一）在结构方面：1 1 幼龄材的纤维长度短，直径小；幼龄材的纤维长度短，直径小；2 2 幼龄材晚材百分率低；幼龄材晚材百分率低；3 3 幼龄材出现螺旋纹理的倾向较大；幼龄材出现螺旋纹理的倾向较大；4 4 幼龄材细胞次生壁中层的微纤丝角较大幼龄材细胞次生壁中层的微纤丝角较大。河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇

14、德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学（二）在物理力学性质方面（二）在物理力学性质方面 1 幼龄材的密度低；幼龄材的密度低；2 由由于于S-2微微纤纤丝丝角角度度大大，造造成成它它的的纵纵向向收收缩缩大大，横横向向收收缩缩小小，干燥时容易翘曲，降低锯材质量；干燥时容易翘曲，降低锯材质量；3力力学学强强度度降降低低约约15%30%，由由于于由由于于S-2微微纤纤丝丝角角度度增增大大，顺顺纹抗拉强度明显降低。纹抗拉强度明显降低。由此可以看出，与正常成熟材由此可以看出，与正常成熟材相比，幼龄材的性质均差，如相比，幼龄材的性质均差，如强度低、存在螺旋纹理和纵向收缩大等，这使它不适合作结构强度低、存在螺旋纹理和纵向收缩大等，这使它不适合作结构用材，所以在一些用途方面要限制使用幼龄材。用材，所以在一些用途方面要限制使用幼龄材。正常材正常材应力木应力木河北农业大学河北农业大学河北农业大学河北农业大学崇德崇德崇德崇德 务实务实务实务实 求是求是求是求是木木 材材 学学针叶树幼龄材和针叶树幼龄材和成熟材间的过渡成熟材间的过渡一些性质指标一些性质指标 逐渐增加逐渐增加一些性质指标一些性质指标 逐渐减小逐渐减小 密度密度 细胞长度细胞长度 强度强度 胞壁厚度胞壁厚度横纹收缩率横纹收缩率晚材百分率晚材百分率 S2纤丝角纤丝角纵向收缩率纵向收缩率生材含水率生材含水率