木材學(xué)考試名詞解釋及簡(jiǎn)答論述

木材的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：易于加工強(qiáng)重比高是良好的熱絕緣與電絕緣材料良好的聲學(xué)性質(zhì)具有吸收能量和破壞先兆預(yù)警功能能引起親近感的顏色、花紋和光澤對(duì)紫外線的吸收和對(duì)紅外線的反射纖維素的主要來(lái)源提供一些藥品成分缺點(diǎn)：干縮濕脹性；易于燃燒；易病性；具有天然缺陷木材的學(xué)名：雙命名法：屬名+種加詞（+人名）三段：屬名+種加詞+變種名+命名人名屬名人名開(kāi)頭字母大寫(xiě)形成層：是一個(gè)連續(xù)的鞘狀層，包圍在整個(gè)樹(shù)干、樹(shù)枝、樹(shù)根的次生木質(zhì)部周圍，屬次生分生組織，它向外弦向分裂產(chǎn)生次生韌皮部，向內(nèi)分裂產(chǎn)生次生木質(zhì)部。木材：樹(shù)木的軀干及較粗大枝條的次生木質(zhì)部，由形成層分生所形成。幼齡材：位于髓心附近，幼齡材圍繞髓呈柱體，是受頂端分生組織活動(dòng)影響的形成層區(qū)域所產(chǎn)生的木材。邊材：許多樹(shù)種的木材（生材）橫切面上，靠近樹(shù)皮部分，材色較淺，水分較多，稱為邊材。心材： ，靠近髓心部分，材色較深，水分較少。急變：在一個(gè)年輪內(nèi)，早材和晚材之間界限很明確，晚材帶鮮明，這樣早材到晚材為急變。漸變：在一個(gè)年輪內(nèi)，早材和晚材之間界限很不明確，早材到晚材緩慢過(guò)渡，這樣早材到晚材為漸變。生長(zhǎng)輪：通過(guò)形成層的活動(dòng)，樹(shù)木在一個(gè)生長(zhǎng)周期所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部，在橫切面上呈現(xiàn)一個(gè)圍繞著髓心的完整輪狀結(jié)構(gòu)，稱為生長(zhǎng)輪或生長(zhǎng)層。年輪：如果在溫帶和寒帶，樹(shù)木的生長(zhǎng)周期在一年中只有一度，形成層在一年中向內(nèi)只生長(zhǎng)一層木材，那么此時(shí)的生長(zhǎng)輪也叫年輪。假年輪：樹(shù)木在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)，由于受菌蟲(chóng)危害、霜、雹、火災(zāi)、干旱、氣候突變等影響，生長(zhǎng)中斷，經(jīng)過(guò)一定時(shí)期后，生長(zhǎng)又重新開(kāi)始，在同一生長(zhǎng)周期內(nèi)，形成2個(gè)或2個(gè)以上的生長(zhǎng)輪。早材：由于環(huán)境溫度高，水分足，細(xì)胞分裂快，所形成的細(xì)胞腔大壁薄，材質(zhì)較松軟，材色淺。晚材：由于樹(shù)木的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)緩慢，形成層的細(xì)胞活動(dòng)逐漸減弱，細(xì)胞分裂慢，所形成的細(xì)胞腔小壁厚，材質(zhì)較致密，材色深。髓斑：某些樹(shù)種的木材在橫切面上可看到褐色彎月?tīng)畹陌唿c(diǎn)，在縱切面上為長(zhǎng)度不定的深褐色條紋。導(dǎo)管：絕大多數(shù)闊葉樹(shù)材具有的中空狀軸向輸導(dǎo)組織，為一串軸向的細(xì)胞組成。軸向薄壁組織：指由形成層紡錘狀原始細(xì)胞分裂所形成的薄壁細(xì)胞群，即由沿樹(shù)軸方向排列的薄壁細(xì)胞所構(gòu)成的組織。木射線：在木材橫切面上有顏色較淺的，從髓心向樹(shù)皮呈輻射狀排列的細(xì)胞構(gòu)成的組織，來(lái)源于形成層中的射線原始細(xì)胞。聚合木射線：有些闊葉材在肉眼或低倍放大鏡下顯示出得款木射線，實(shí)際上是由許多細(xì)木射線聚合而成。侵填體：在一些闊葉樹(shù)材的心材和邊材導(dǎo)管中，有一種原生質(zhì)體的長(zhǎng)出物，來(lái)源于鄰近的射線或軸向薄壁細(xì)胞，通過(guò)導(dǎo)管管壁的溫控?cái)D入胞腔，形成囊狀構(gòu)造，局部或全部將導(dǎo)管堵塞。常有光澤。胞間道：分泌細(xì)胞圍繞而成的長(zhǎng)形胞間空隙紋理：指木材細(xì)胞（纖維、導(dǎo)管、管胞等）排列的方向。結(jié)構(gòu)：指木材細(xì)胞的大小和差異的程度。紋孔：在木材的細(xì)胞壁加厚產(chǎn)生次生壁時(shí)，加厚不均勻，遺留若干空隙，這些初生壁上未被增厚的部分，即次生壁上的凹穴。具緣紋孔：次生壁在紋孔膜上方成拱形紋孔緣的紋孔。結(jié)晶區(qū)：在基本纖絲內(nèi)，纖維素分子鏈排列平行規(guī)則的部分，稱為結(jié)晶區(qū)。非結(jié)晶區(qū)：基本纖絲內(nèi)結(jié)晶區(qū)以外的部分，纖維素分子鏈排列不緊密。螺紋加厚：在細(xì)胞次生壁內(nèi)表面上，由微纖絲局部聚集而形成的屋脊?fàn)钔蛊?，呈螺旋狀環(huán)繞著細(xì)胞內(nèi)壁。鋸齒狀加厚：部分針葉樹(shù)材射線管胞內(nèi)腔的一種加厚。（可區(qū)分硬松系和軟松系）交叉場(chǎng)：在徑切面上木射線薄壁細(xì)胞與軸向管胞（早材）相交叉的平面。穿孔：導(dǎo)管分子軸向串成導(dǎo)管時(shí)，兩個(gè)導(dǎo)管分子之間（端壁）相通的空隙。絕對(duì)含水率=（m-m0）/m0o纖維飽和點(diǎn)：木材中不包含自由水，且吸著水達(dá)到最大時(shí)的含水狀態(tài)。（f.s.p.）平衡含水率：當(dāng)木材在一定的相對(duì)濕度和溫度的空氣中，吸收水分和散失水分的素的相等，即吸濕速度等于解吸速度，這時(shí)的含水率稱為木材的平衡含水率。吸濕滯后：在一定的大氣條件下，吸著時(shí)的平衡含水率總比解吸時(shí)要低，這種現(xiàn)象稱為吸濕滯后。干縮濕漲：在絕干狀態(tài)和纖維飽和點(diǎn)含水率范圍內(nèi)，由于水分進(jìn)出木材細(xì)胞壁的非結(jié)晶領(lǐng)域，引起的非結(jié)晶領(lǐng)域的收縮或濕漲，導(dǎo)致細(xì)胞壁尺寸變化，最終木材整體尺寸變化的現(xiàn)象。介電常數(shù)：木材介質(zhì)電容器的電容量與同體積尺寸、同幾何形狀的真空電容器的電容量之比?？諝庵械慕殡姵?shù)約為1。所以通常取介電常數(shù)為介質(zhì)電容C與空氣電容C0之比。C=Q/v導(dǎo)熱系數(shù)：溫度梯度一定下的熱傳導(dǎo)。以在物體兩個(gè)平行的相對(duì)面之間的距離為單位，溫度差恒定位1℃時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量。導(dǎo)溫系數(shù)：在非穩(wěn)態(tài)下，溫度在木材中均衡傳播的能力，是固體溫度變化速度的指標(biāo)。是表征材料在冷卻或加熱的非穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)程中，各點(diǎn)溫度迅速趨于一致的能力。聲輻射品質(zhì)常數(shù)：表示木材以及木制品的聲輻射能力，即向周圍空氣中輻射聲功率的大小，與傳聲速度成正比，與木材密度成反比。應(yīng)力：物體在受到外力作用時(shí)，物體自身產(chǎn)生的抵抗外力而保持平衡的力，稱為內(nèi)力，在外力P作用下，材料單位面積上所受的內(nèi)力稱應(yīng)力。應(yīng)變：外力作用下，物體單位長(zhǎng)度上的尺寸或形狀的變化稱為應(yīng)變。彈性：指木材在外力（小于彈性極限）作用下發(fā)生變形，撤除外力后變形完全恢復(fù)的性質(zhì)。塑性：指木材在外力（小于彈性極限）作用下發(fā)生變形，撤除外力后產(chǎn)生永久殘留變形的性質(zhì)。彈性模量：物體產(chǎn)生單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力，它表征材料抵抗變形能力的大小，是材料剛性的指標(biāo)。=應(yīng)力/應(yīng)變?nèi)渥?指在一定的溫度和較小的恒定外力作用下（應(yīng)力不變），材料的形變隨時(shí)間的增加而逐漸增大的現(xiàn)象。松弛：指在恒定溫度和形變保持不變的情況下，木材內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間變化的可變量。強(qiáng)度：材料抵抗外部機(jī)械力而不致破壞的能力，表示單位截面積上材料的最大承載能力。韌性：木材吸收能量和抵抗反復(fù)沖擊載荷的能力，也是木材在不致破壞的情況下所能抵御的瞬時(shí)最大沖擊能量值。硬度：木材抵抗其他剛體（不產(chǎn)生殘余變形物體）壓入得抗凹能力（密度大，大）容許應(yīng)力：在木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)中，充分考慮可能遇到的客觀因素對(duì)木材強(qiáng)度的影響，從而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度值給予適當(dāng)?shù)谜劭?，所得的?qiáng)度值稱木材的容許應(yīng)力。即木構(gòu)件在使用或荷載條件下，能長(zhǎng)期安全地承受的最大應(yīng)力。硬松類：在徑切面射線管胞內(nèi)壁有鋸齒狀加厚的松屬樹(shù)種。如：馬尾松、油松、黑松、樟子松等。應(yīng)力木：指形成于傾斜或彎曲樹(shù)干的部分和樹(shù)枝內(nèi)的木材，并具有特殊的解剖、物理和化學(xué)性質(zhì)。應(yīng)壓木/應(yīng)拉木答：在樹(shù)干斷面上如果髓心偏向一側(cè)，偏心部分的年輪特別寬，在解剖構(gòu)造和材性上與正常材有顯著的差異，這部分木材稱之為應(yīng)力木。在針葉樹(shù)材中產(chǎn)生于傾斜樹(shù)干或枝椏的下側(cè)，即在受壓的一側(cè)產(chǎn)生應(yīng)壓木，在闊葉樹(shù)材中產(chǎn)生于傾斜樹(shù)干或枝椏的上側(cè)，即在受拉的一側(cè)產(chǎn)生應(yīng)拉木纖維素和半纖維素的主要異同點(diǎn)？答：相同點(diǎn)：（1）半纖維素和纖維素兩者同屬于多聚糖，（2）同是昔鍵連接的，（3）皆可酯化或醚化，在適當(dāng)?shù)臈l件下可以水解，在堿性條件下可以降解。不同點(diǎn)：（1）纖維素是由單一糖基構(gòu)成的高聚物，半纖維素是由兩種或兩種以上的糖基構(gòu)成。（2）纖維素是線形高聚糖，半纖維素是線形的帶有各種短側(cè)鏈的多聚糖。（3）纖維素具有結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)，形成纖絲存在于細(xì)胞壁，為骨架物質(zhì)，半纖維素為基質(zhì)物質(zhì)，包圍在纖維素纖絲外面，在外界條件影響下，半纖維素要比纖維素容易起化學(xué)反應(yīng)。（4）半纖維素的吸濕性和潤(rùn)脹度均比纖維素高。什么是木材的“吸著滯后”現(xiàn)象？答：在木材被水浸透的情況下，纖維素和木素的羥基幾乎完全為吸著水所滿足，當(dāng)木材干燥時(shí)，一部分羥基自由釋放，但由于干縮作用，這些羥基便靠攏的很近，有許多羥基仍相互吸引而滿足，這部分相互吸引而滿足的羥基不能再自由的吸附水分，吸附量便降低了。因此，吸附和退吸等溫線會(huì)形成一個(gè)回線，其含水率差稱為“滯后，這種現(xiàn)象稱為“吸著滯后”。說(shuō)明影響木材力學(xué)性質(zhì)的因素主要有哪些。答：影響木材力學(xué)性質(zhì)的因素主要有：密度：木材的強(qiáng)度與剛性隨著木材密度的增大而增大。含水率：在纖維飽和點(diǎn)以上，當(dāng)含水率改變時(shí)，木材的強(qiáng)度幾乎無(wú)變化。在纖維飽和點(diǎn)以下，隨著含水率的升高木材的強(qiáng)度降低。溫度：木材溫度升高，強(qiáng)度即隨之降低，濕材降低的程度大于干材。溫度在20—160℃之間強(qiáng)度均勻降低，溫度＞160。。強(qiáng)度降低的速度加大。載荷作用時(shí)間：在載荷的長(zhǎng)期作用下木材的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，所施加的載荷越大木材能經(jīng)受的時(shí)間越短。紋理：斜紋理對(duì)木材順紋抗拉強(qiáng)度影響最大，斜率1/25強(qiáng)度變會(huì)明顯下降。對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度影響較小，斜率不超過(guò)1/10強(qiáng)度下降的程度不十分明顯，斜率對(duì)橫紋剪切強(qiáng)度的影響可以忽略不計(jì)。解釋木材干縮濕脹各向異性及其形成原因。答：表現(xiàn)（1）縱向收縮小0.1—0.3%（2）徑向收縮大3—6%（3）弦向收縮更大6—12%。原因：橫向大于縱向：水分進(jìn)入時(shí)橫向距離變大。弦向大于徑向：（1）射線組織的影響：由于木射線在徑向的抑制作用，徑向的干縮率和濕脹率較弦向的小（2）早、晚材差異的影響：由于晚材的干縮與濕脹比早材大，所以晚材弦向的脹縮促使早材的脹縮加大，因?yàn)樵纭⑼聿氖遣⒘械?，所以相互有抑制作用，在徑向早、晚材是串?lián)的，因此相互沒(méi)有牽制（3）微纖絲傾角差的影響：由于纖維在徑面上有較多紋孔存在，致使微纖絲的排列不如弦面上的纖絲接近于平行纖維的長(zhǎng)度，所以弦向的干縮率和濕脹率大于徑向的（4）細(xì)胞壁的量尤其是胞間層量的影響：由于木材弦向單位尺寸中含的胞間層物質(zhì)和胞壁物質(zhì)比徑向單位尺寸中的含量大，所以干縮率和濕脹率弦向比徑向大。木材有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：木材的優(yōu)點(diǎn)：（1）易于加工（2）木材的某些強(qiáng)度與重量的比值較一般金屬的比值高（質(zhì)輕而強(qiáng)度高）（3）氣干木材是良好的熱絕緣和電絕緣材料。（4）木材有吸收能量的作用（5）木材是彈性一塑性體，在損壞時(shí)有一定的預(yù)警（6）木材具有天然的美麗花紋，光澤和顏色，能起到特殊的裝飾作用。木材的缺點(diǎn)：（1）木材會(huì)發(fā)生各向異性的干縮濕脹（2）木材容易腐朽和蟲(chóng)蛀（3）木材用作沿海水工建筑材料或木船等，常為海生鉆孔動(dòng)物所侵害。（4）木材易于燃燒（5）木材的變異性很大（6）木材有許多不可避免的天然缺陷。試述管胞和木纖維的壁層結(jié)構(gòu)理論。答：組成木材的細(xì)胞中，針葉樹(shù)材的管胞占絕大部分，闊葉樹(shù)材是木纖維占大部分。這些細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)對(duì)木材各種性質(zhì)具有很大影響。管胞和木纖維的細(xì)胞壁都包括初生壁和次生壁的S1、S2、S3層，其中S2層的厚度約占整個(gè)壁厚的70%以上，為胞壁中最厚的一層，成為細(xì)胞壁的主體。管胞和木纖維的初生壁中的微纖絲排列基本呈無(wú)定向的網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)，其表面的微纖絲排列的主方向與細(xì)胞略成直角。次生壁S1層與S3層緩傾斜，S1層與細(xì)胞軸成50—70度角，S3層成60—90度角，S2層陡傾斜，與細(xì)胞軸成10—30度角，基本平行。簡(jiǎn)述纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答：（1）纖維素大分子僅由一種糖基即葡萄糖基組成，糖基之間以1,4—B昔鍵連接。（2）纖維素鏈的重復(fù)單元是纖維素二糖基，長(zhǎng)度為1.03nm,每一個(gè)葡萄糖基與相鄰的葡萄糖基依次偏轉(zhuǎn)180度。（3）除兩端的葡萄糖基外，中間的每個(gè)葡萄糖基具有三個(gè)游離的羥基，分別位于C2、C3、C6位置上，纖維素的分子式可以表示為：[C6H7O2（OH）3]n,第2、3碳原子上的羥基為仲醇羥基，第6碳原子上的羥基為伯醇羥基。（4）纖維素大分子右端的葡萄糖末端基上的羥基具有潛在的還原性，被稱為隱性醛基，左端的葡萄糖末端基是非還原性的，由于纖維素的每一個(gè)分子鏈只有一端具有還原性，所以纖維素分子具有極性和方向性。（5）除了具有還原性的末端基在一定的條件下氧環(huán)式和開(kāi)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)能互相轉(zhuǎn)換外，其余每個(gè)葡萄糖基均為氧環(huán)式椅式，具有較高的穩(wěn)定性。論述木材抽提物對(duì)木材材性和加工利用的影響。答：（1）抽提物對(duì)木材顏色的影響：色素的存在可使木材呈現(xiàn)各種色調(diào)，有些色素能吸收太陽(yáng)光中的紫外線，可增加木材表面抗光化降解作用（2）抽提物餓木材氣味、滋味的影響：從木材中逸出的揮發(fā)性物質(zhì)不同而使木材具有不同的氣味，未揮發(fā)的成分具有不同的滋味。具有香味的木材可用來(lái)氣熏物品或制成工藝美術(shù)品（3）抽提物對(duì)木材強(qiáng)度的影響：含樹(shù)脂和樹(shù)膠較多的熱帶木材其耐磨性較高。抽提物對(duì)木材強(qiáng)度的影響隨作用力的方向有變異。順紋抗壓、抗彎強(qiáng)度和和沖擊強(qiáng)度隨著木材抽提物含量的增加而增加（4）抽提物對(duì)木材滲透性的影響：抽提物的存在可使木材的滲透性降低，心材的滲透性小于邊材，是因?yàn)樾牟乃哂械某樘嵛锔哂谶叢模?）抽提物對(duì)膠合性能的影響：a抽提物可使木材表面污染：大量抽提物沉積于木材表面，增加了木材表面的污染程度，從而降低界面間的膠合強(qiáng)度。憎水性抽提物降低木材表面潤(rùn)濕性，破壞木材表面反應(yīng)場(chǎng)所，不利于木材一膠粘劑的界面膠結(jié)。抽提物的氧化有增加木材表面酸性的趨勢(shì)，促使木材表面降解，降低表面強(qiáng)度。b抽提物使膠粘劑固化不良：抽提物移向木材表面，可干擾木材一膠粘劑界面形成，阻止材面潤(rùn)濕使膠合強(qiáng)度變低，改變膠粘劑的特性（6）抽提物對(duì)涂飾性能的影響：抽提物會(huì)是漆膜變色，漆膜早期變壞，妨礙漆膜固化（7）抽提物對(duì)木材接枝聚合作用的影響：某些酚類抽提物具有阻聚作用（8）抽提物對(duì)木材表面耐候性的影響：木材表面的抽提物能促進(jìn)木材對(duì)紫外光的吸收，加速木材表面的光化降解作用（9）抽提物對(duì)木材加工工具的影響：木材中多酚類抽提物含量高者在木材加工過(guò)程中易使切削刀具磨損（10）抽提物對(duì)木材聲學(xué)性能的影響：抽提物部分被分解或去除，有助于改善木材的聲學(xué)性能（11