《木质材料学》课件

*,河北农业大学,崇德 务实 求是,木 材 学,河北农业大学,崇德 务实 求是,木 材 学,*,木质材料学PPT课件,本课件PPT仅供学习使用 本课件PPT仅供学习使用 本课件PPT仅供学习使用 学习完毕请自行删除,木质材料学PPT课件 本课件PPT仅供学习使用,绪论,第一章 木材的生成,第二章 木材的宏观构造,第三章 木材细胞,第四章 木材的显微结构,第五章 木材的化学性质,第六章 木材的物理性质,第七章 木材的环境学特性,第八章 木材的力学性质,目录,绪论目录,绪论,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。,绪论 森林是大自然,绪论,一、我国林木资源的概况,二、木材在国民经济中的意义,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,绪论一、我国林木资源的概况,一 我国林木资源概况,(,一,),我国森林资源的现状,1,可采森林资源少，森林质量不高。,2,人工林面积增加，森林资源分布不均匀。,（二）我国林木资源利用,存在十分严重的浪费，木材利用率只有,50%,。而目前发达国家木材综合利用率一般在,80%,以上，木材剩余物的利用率也在,50%,以上，一些主要林业国家还在研究全树利用。,5,一 我国林木资源概况5,(,一,),木材产品类别：,木质原材料,纸浆,整体木材,人造板,锯材,圆材,原木,原条,刨花板,有普通胶合板、细木工板等胶合板,胶合板：,纤维板,(一)木材产品类别：木质原材料纸浆整体木材人造板锯,（二）木材使用的技术特性,木材与其它材料相比具有的优点：,1.,易于加工；,2.,木材是弹性,塑性体，在损坏时有一定的先兆；,3.,气干材是良好的热和电的绝缘材料；,4.,木材有吸收能量的作用；,5.,木材质轻而强度高（强重比高）；,6.,木材有美丽的花纹。,（二）木材使用的技术特性,木材的缺点：,.,干缩和湿胀；,.,木材易发生腐朽和受到虫蛀；,.,木材作为沿海水工建筑材料或木船时，容易被海生,钻孔动物所侵害；,.,木材易于燃烧；,.,木材的变异性差别很大；,.,木材有很多天然的缺陷。,腐朽及虫蛀,木材火灾,木材缺陷,木材的缺点：腐朽及虫蛀木材火灾木材缺陷,（三）木材的主要应用方面,木材是应用历史悠久的材料，至今在工业、农业和日常生活中仍广泛应用,建筑用材。房屋建筑、室内装修,交通建设用材。如船舶、枕木、车辆用材。,采掘用材。,造纸用材。,家具用材。,其他。如农用材、,体育运动器材、,乐器、,工艺美术用材、,火柴用材等。,（三）木材的主要应用方面,第一章 树木生长与木材的生成,第一章 树木生长与木材的生成,1.1,植物分类和木材名称,1.1.1,植物分类,植物分类是以植物的亲缘关系为基础，研究区分植物类别的科学。,植物分类系统是植物分类学的中心内容，现代植物分类学所采用的基本单位是“种”，最高单位是“界”，其中还有门、亚门、纲、目、科、属。常用的是科、属、种三级。,1.1 植物分类和木材名称1.1.1 植物分类,裸子植,物,被子植物,苏铁目,银杏目,松杉目：,主茎高大通直不分叉，叶呈鳞片状或针状，,称针叶树。,买麻藤目,单子叶植物,双子叶植物,草本：,多,木本：,如竹子（禾本科）,、棕榈（常绿、观赏性）,草本,木本：,具宽阔叶片，,称阔叶树。,种子植物,针叶树和阔叶树在植物分类学上的地位：,裸子植物苏铁目单子叶植物草本：多针叶树和阔叶树在植物分类学,1.1.2,植物命名和木材名称,植物命名：,采用双命名法的拉丁学名，即：,植物名称,=,属名,+,种加词（,+,命名人名或缩写）,如华山松：,Pinus armandii Franch.(Fr.),红松,Pinus koraiensis,Sieb.et Zucc.,银杏,Ginkgo biloba,Linn.,木材名称：,采用植物分类学中植物或树木的名称，,如华山松木材的名称也是,Pinus armandii Franch.(Fr.),1.1,植物分类和木材名称,1.1.2 植物命名和木材名称1.1 植物分类和木材名称,1.2,木材的生成,1.2.1,树木的组成部分,树根,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，,供叶片进行光合作用。,树干,支持树冠；,贮存营养；,输导水分、矿物质和有机物。,树冠,进行光合作用，制造营养物质；,产生种子，繁衍后代。,1.2 木材的生成1.2.1 树木的组成部分,树木各部分的功能,树木各部分的功能,1.2.2 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的结果。,形成层带：形成层原始细胞的重复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，也可以进行几次，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68层细胞。,1.2.2 树木的生长及木材的生成形成层带：形成层原始细胞的,形成层原始细胞的,形成层原始细胞的,针叶树材管胞的形成过程,针叶树材管胞的形成过程,分生组织,原表皮,原形成层,皮层,初生韧皮部,初生木质部,形成层,束间形成层,束中形成层,髓,表皮,基本分生组织,次生韧皮部,次生木质部,树木高生长至直径生长的变化过程,分生组织原表皮原形成层皮层表皮基本分生组织树木高生长至直径生,周皮,皮层,初生韧皮部,次生韧皮部,束间形成层,束中形成层,次生木质部,晚材,早材,年轮,初生木质部,髓,周皮 皮层初生韧皮部次生韧皮部束间形成层束中形成层次生木质,树木高生长到直径生长的发展过程,原分生组织,原表皮（,pd,）,原形成层束（,pc,）,基本分生组织（,gm,）,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,树木高生长到直径生长的发展过程原分生组织原表皮（pd）原形成,树干的构造,1.3.1,树干的组成,（一）树皮,（二）形成层,（三）木质部,（四）髓,树干的构造 1.3.1 树干的组成,（一）树皮：,1,表皮：幼茎最外边的保护层；,2,皮层：表皮内侧的薄壁组织，有贮存养分及通气的作用；,3,韧皮部：,俗称内树皮，由形成层产生，是植物中输导养分的组织。,4,周皮：,成熟树干最外边的保护层，由木栓层、木栓形成层和栓内层组成，俗称外树皮；,汇报人：,23,（一）树皮：汇报人：23,周皮的形成过程,脱落,活,死（隔绝水分）,表皮,皮层,韧皮部,栓内层,木栓层形成,木栓层（死）,恢复分,生能力,栓内层,木栓层形成,木栓层（死）,恢复分,生能力,外树皮（死树皮）,内树皮（活树皮）,形成层,周皮的形成过程脱落活死（隔绝水分）表皮皮层韧皮部栓内层木栓层,树皮生成中的变化,树皮生成中的变化,（二）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组织层。,（三）木质部,位于形成层和髓之间，是形成木材的主要部分，根据细胞的来源分为：,初生木质部：起源于顶端分生组织，由原形成层分生形成。与髓紧密相连，占树木的体积很少；,次生木质部：是次生分生组织,形成层活动的结果，占树木体积的绝大部分，是木材利用中最主要的部分。,（二）形成层,初生木质部和次生木质部的区别：,1,构成细胞的起源不同；,2,组织系统不同；,3,细胞的蓄积空间不同；,4,蓄积的量不同；,5,从人类材料利用角度看，能作为物理材料被利用的部分是次生木质部。,初生木质部和次生木质部的区别：,（四）髓,位于树干的中心，是被木质部包围的薄壁组织，其功能是贮存养分供树木生长，在木材利用上价值很小，但其颜色、大小、形状、质地因树种不同而有差异，所以在木材识别上有特征意义。,髓,（四）髓髓,幼龄材和成熟材,1.4.1,幼龄材形成机理,1.4.2,幼龄材的概念,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生木质部。,2,成熟材：形成层成熟后所产生的次生木质部。,1.4.3,幼龄材与成熟材的区别：,形成层,前,5-25,年形成,幼龄材,5-25,年之后形成,成熟材,次生木质部,幼龄材和成熟材在树干中的部位,幼龄材和成熟材 形成层 前5-25年形成幼龄材,幼龄材和成熟材,1.4.3,幼龄材与成熟材的区别：,（一）在结构方面：,1,幼龄材的纤维长度短，直径小；,2,幼龄材晚材百分率低；,3,幼龄材出现螺旋纹理的倾向较大；,4,幼龄材细胞次生壁中层的微纤丝角较大。,幼龄材和成熟材1.4.3 幼龄材与成熟材的区别：,（二）在物理力学性质方面,1,幼龄材的密度低；,2,由于,S-2,微纤丝角度大，造成它的纵向收缩大，横向收缩小，干燥时容易翘曲，降低锯材质量；,3,力学强度降低约,15%30%,，由于由于,S-2,微纤丝角度增大，顺纹抗拉强度明显降低。,由此可以看出，与正常成熟材相比，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用材，所以在一些用途方面要限制使用幼龄材。,正常材,应力木,（二）在物理力学性质方面正常材,针叶树幼龄材和,成熟材间的过渡,一些性质指标,逐渐增加,一些性质指标,逐渐减小,密度,细胞长度,强度,胞壁厚度,横纹收缩率,晚材百分率,S,2,纤丝角,纵向收缩率,生材含水率,针叶树幼龄材和一些性质指标一些性质指标,