木材学与木材工艺学原理 实体木材PDF电子书下载

1．木材构造和木材细胞壁(Wilfred A.Cote,Jr.) 1

1．0 绪言 1

1．1 木材宏观构造 2

1．1．1 细胞的组成 2

1．1．2 木射线 3

1．1．3 木材的切面 3

1．1．4 边材和心材 4

1．1．5 生长轮 4

1．1．6 轴向薄壁组织 5

1．1．7 胞间道 7

1．2．1 主要细胞的类型 9

1．2 木材微观构造 9

1．1．8 其它宏观特征 9

1．2．2 细胞的分类和排列 11

1．2．3 细胞内含物 14

1．2．3．1 侵填体 15

1．2．3．2 结晶体 16

1．2．3．3 油细胞 17

1．2．3．4 树胶和树脂 17

1．3 细胞壁的构造 17

1．3．1 微纤丝 17

1．3．2 一般构造和术浯 19

1．3．3 微纤丝的排列方向 20

1．3．4．1 纹孔构造 25

1．3．4 细胞壁特性 25

1．3．4．2 螺旋状加厚 36

1．3．4．3 瘤状构造 36

1．3．4．4 射线管胞齿状加厚 39

1．4 应力木的解剖性质和超微构造 40

1．4．1 应压木 41

1．4．2 应拉木 44

引用文献 49

2．木材化学组成(Wilfred A.Cote,Jr.) 52

2．0 绪言 52

2．1 木材的化学成分及其测定 53

2．2．1．1 从木材中分离纤维素 55

2．2．1 纤维素 55

2．2 木材主要成分的特性 55

2．2．1．2 纤维素的结构 56

2．2．1．3 纤维素的性质 58

2．2．2 半纤维素 58

2．2．2．1 阔叶树材中的半纤维素 58

2．2．2．2 针叶树材中的半纤维素 60

2．2．3 木材中的其它多糖类 62

2．2．4 木质素 63

2．2．4．1 从木材中分离木质素 64

2．2．4．2 木质素的结构 67

2．2．4．3 木质素的性质 67

2．3 木材萃提物 68

2．4 木材中化学成分的分布 70

引用文献 73

3．木材的缺陷和异常现象(Wilfred A.Cote,Jr.) 77

3．0 绪言 77

3．1 天然缺陷 77

3．1．1 节子 77

3．1．2 应力木 78

3．1．2．1 应压木 80

3．1．2．2 应拉木 81

3．1．3 斜纹理 82

3．1．4 畸形原木 83

3．1．5 环裂 83

3．1．6 其它天然缺陷 84

3．2 加工缺陷 86

3．2．1 制材生产缺陷 86

3．2．2 干燥缺陷 88

3．2．2．1 开裂 88

3．2．2．2 翘曲 88

3．2．2．3 表面硬化 89

3．2．2．4 皱缩 90

3．2．2．5 蜂窝裂 91

3．2．2．6 瓦楞纹 91

3．2．2．7 其它干燥缺陷 91

3．2．3 凹凸纹 91

3．2．4 松散纹理 92

引用文献 93

4．生物因子对木材的损害(Wilfred A.Cote,Jr.) 94

4．0 绪言 94

4．1 引起木材变质的真菌 94

4．1．1 木材败坏菌的特征 95

4．1．1．1 褐腐与白腐的比较 95

4．1．1．2 软腐 100

4．1．2 木材变色菌的特征 101

4．1．3 木材败坏菌和栖息菌的必要生理条件 103

4．1．3．1 温度 103

4．1．3．2 氧 103

4．1．3．4 营养 104

4．1．3．3 湿度 104

4．1．3．5 氢离子浓度 105

4．1．3．6 木材天然耐久性 105

4．1．3．7 木材防腐与真菌生理要求之间的关系 105

4．1．4 木材腐朽的机理 106

4．1．5 腐朽对力学性质的影响 107

4．2 木材蛀虫 107

4．2．1 白蚁 108

4．2．1．1 特征 109

4．2．1．2 防治方法 110

4．2．2 留粉甲虫 111

4．2．2．1 粉蠹科 111

4．2．2．2 食木的窃蠹科甲虫 113

4．2．2．3 天牛科 115

4．2．2．4 长蠹科 117

4．2．2．5 防治措施 117

4．2．3 木工蚁 119

4．2．4 木蜂 120

4．2．5 树蜂科 120

4．3 海中蛀木虫 122

4．3．1 软体类钻木虫 123

4．3．2 甲壳类蛀木虫 124

4．3．3 防止海中蛀木虫危害的保护性措施 126

引用文献 128

5．1 概述 131

5．0 绪言 131

5．木材保存(Wilfred A.Coet,Jr.) 131

5．1．1 木材构造对保存处理的影响 132

5．1．2 木材预加工 134

5．2 木材保存处理法 135

5．2．1 常压法 135

5．2．1．1 涂刷法或喷射法 135

5．2．1．2 短浸法 136

5．2．1．3 浸泡法和冷浴法 136

5．2．1．4 热煮冷浸法 137

5．2．1．5 扩散法 138

5．2．2 加压法 138

5．2．2．1 充细胞法 139

5．2．2．2 空细胞法 140

5．3 木材防腐剂 141

5．2．3 其它方法 141

5．3．1 防腐剂的特性 142

5．3．2 对木腐菌、蛀木虫、海中蛀木虫有毒的防腐材料 142

5．4．1 木材可燃性概述 143

5．4．4．3 产生泡沫的有机化合物 143

5．4 滞火处理 143

5．4．3 木材燃烧的温度变化和化学现象 145

5．4．2 热量和强度 145

5．4．4 滞火荆的特性和效果 146

5．4．4．1 水溶性盐类 147

5．4．4．2 碱金属硅酸盐 148

5．4．4．4 其它滞火剂 148

5．4．5 滞火剂的试验 148

5．5．1 理论 149

5．5 尺寸稳定性 149

5．5．2 方法 150

引用文献 152

6．木材的物理性质(Franz F.P.Kollmann) 154

6．1 密度与比重 154

6．1．1 木材物质与木材组分的密度、孔隙率及比重 154

6．1．2 木材含水率对其密度的影响 158

6．1．3 生材密度 160

6．1．4 密度的变异 161

6．1．5 早材与晚材的密度及其与年轮宽度的关系 166

6．1．6 木材堆及木材废料堆的实体容积 171

6．2 木材与水分的关系 173

6．2．1 含水率及其定义 173

6．2．2 含水率的测定 174

6．2．2．1 炉干法 174

6．2．2．2 蒸馏法 174

6．2．2．3 K.Fisoher(1935)及Eberius(1952,1958)滴定法 176

6．2．2．4 测湿法 176

6．2．2．5 含水率电测计 177

6．2．3 吸附与平衡含水率 181

6．2．4 推荐的木材使用含水率 186

6．2．5 纤维饱和点与木材最大含水率 190

6．2．6 吸附热力学 192

6．2．7 收缩与膨胀 195

6．2．7．1 最大体积收缩和膨胀，干燥温度的影响 195

6．2．7．2 收缩与膨胀的各向异性 196

6．2．7．3 膨胀分量的叠加作用及受限膨胀 202

6．2．7．4 含水溶?与有机液体内的膨胀 204

6．2．7．5 木材的尺寸稳定 206

6．3 木材的毛细移动与扩散 207

6．3．0 高于及低于纤维饱和点时木材水分移动概述 207

6．3．1 木材水分的毛细移动 209

6．3．3 木材干燥的扩散问题 212

6．3．3．1 模拟傅里叶导热分析 212

6．3．2 木材中水分的扩散 212

6．3．3．2 干燥时间的近似计算 213

6．3．3．3 Stamm理论干燥扩散系数 219

6．4 木材浸注的物理现象 222

6．4．1 常压法 222

6．4．2 加压法 223

6．4．2．0 概述 223

6．4．2．1 木材加压处理的理论 223

6．5 木材热学性质 226

6．6．1 热膨胀 226

6．5．2 木材的比热 231

6．5．3．1 木材的构造和密度、含水率和温度对木村热导率的影响 232

6．5．3．0 概述 232

6．5．3 木材的热导率 232

6．5．4 木材的导温系数，木材加热时的温度变化 236

6．5．5 木材的热辐射 241

6．6 木材电学性质 242

6．6．1 直流龟性质：电阻和电导率 242

6．6．2 木材的交流电性质 247

6．6．2．1 电阻率 247

6．6．2．2 介电常数 248

6．6．2．3 功率因数 251

6．6．3 木材的磁性与木材组分 254

6．6．4 木材的压电性质 255

6．7．0 概述 258

6．7 木材声学性质 258

6．7．1 木材的声音传播 259

6．7．1．1 声速 259

6．7．1．2 声波阻抗、声辐射阻尼和内摩擦 261

6．7．2 建筑声学 264

6．7．2．1 声能 264

6．7．2．2 不同类型建筑物的隔音 265

6．7．2．3 声吸收 267

引用文献 270

7．木材力学和流变学(Franz F.P.Kollmann) 277

7．1 弹性、塑性和蠕变 277

7．1．1 胡克定律，弹性模量 277

7．1．2 木材的正交对称性，弹性系数的规律性 278

7．1．3 泊松比 281

7．1．4 压缩系数(体积模量) 283

7．1．5 弹性系数的测定 284

7．1．5．1 静力试验测定 284

7．1．5．2 动态试验测定 285

7．1．6 影响木材弹性性质的因素 286

7．1．6．1 纹理角度 286

7．1．6．2 密度 288

7．1．6．3 含水率 292

7．1．6．4 温度发 295

7．1．6．5 木节和缺口 297

7．1．7．1 应力-应变特性 298

7．1．7 塑性和蠕变 298

7．1．7．2 蠕变和蠕变恢复 299

7．1．7．3 流变模型和数学原理 300

7．2 抗拉强度 304

7．2．1 纤维素分子和单根木材纤维时抗拉强度和断裂长度 304

7．2．2 顺纹抗拉强度的测定 306

7．2．2 影响顺坟抗拉强度的因素 307

7．2．3．1 纹理角度 307

7．2．3．2 密度 308

7．2．3．3 含水率 309

7．2．3．4 温度 310

7．2．3．5 节子和缺口 310

7．2．4 横纹抗拉强度和劈裂强度的测定 311

7．2．5 顺纹抗拉疲劳 315

7．3 木柱的最大抗压强度和应力 316

7．3．0 概述 316

7．3．1 顺纹抗压试验 317

7．3．2 横纹抗压试验 320

7．3．3 影响抗压强度的因素 322

7．3．3．1 纹理角度 322

7．3．3．2 密度 322

7．3．3．3 含水率 326

7．3．3．4 温度 329

7．3．3．5 节子和缺口 331

7．3．3．6 化学成分 334

7．3．5 实体木材木柱的应力 335

7．3．4 顺纹抗压疲劳 335

7．4 抗弯强度(挠折模量) 339

7．4．0 概述 339

7．4．1 小木梁中点荷载静力试验 342

7．4．2 影响抗弯强度(挠折模量)的因素 344

7．4．2．1 纹理角度 344

7．4．2．2 密度 345

7．4．2．3 含水率 347

7．4．2．4 温度 348

7．4．2．5 梁的形状和尺寸，节子和缺口 349

7．4．2．6 弯曲疲劳 354

7．5．0 概述 357

7．5 冲击强度或韧性 357

7．5．1 冲击强度的测定 358

7．5．1．1 单冲击试验 358

7．5．1．2 Hatt-Turner试验(连续冲击试验) 359

7．5．2 冲击试验结果的比较 361

7．5．3 影响冲击强度的因素 362

7．5．3．1 粱的形状，尺寸和缺口[V形缺口试验(Izod-test)] 362

7．5．3．2 纹理角度 363

7．5．3．3 密度 364

7．5．3．4 含水率 366

7．5．3．5 温度 367

7．5．3．6 解剖性质、化学成分和腐朽 369

7．5．3．7 冲击弯曲破坏的类型和现象 370

7．6．0 概述 372

7．6．1 抗扭强度的测定 372

7．6 扭转性质和抗剪强度 372

7．6．2 顺纹抗剪强度的测定 374

7．7 硬度和抗磨性 380

7．7．0 概述 380

7．7．1 硬度试验 381

7．7．2 影响木材硬度的因素 383

7．7．3 抗磨性 386

7．7．4 木材无损试验与木材分等的若干见解 389

引用文献 391

8．1 气干 397

8．1．1 生材含水率 397

8．木材的蒸汽处理与干燥(Franz F.P.Kollmann) 397

8．0 概述 397

8．1．2 气干过程 399

8．1．3 板院气干 401

8．1．3．1 锯材板皖的布置 401

8．1．3．2 干燥周期 403

8．1．4 快速气千及预干 405

8．1．4．1 强制气干 405

8．1．4．2 利用振摆或离心机的气干法 408

8．1．4．3 太阳能气干 408

8．2．1 蒸汽处理的目的 409

8．1．4．4 预干室 409

8．2 蒸汽处理 409

8．2．2 蒸汽处理方法及其热量消耗 410

8．2．3 蒸汽处理对木材的影响 411

8．3 室干 414

8．3．0 概述 414

8．3．1 主要干燥因子 414

8．3．2 木材室干缺陷 426

8．3．2．0 概述 426

8．3．2．1 变色 426

8．3．2．3 表面硬化 427

8．3．2．2 变形(翘曲，扭曲，瓦形翘) 427

8．3．2．4 皱缩 428

8．3．3 干燥室的类型及仪表 431

8．4 特种干燥法 434

8．4．1 高温干燥 434

8．4．2 油液沸腾干燥 437

8．4．3 溶剂干燥 438

8．4．4 蒸汽干燥 439

8．4．5 真空干燥 440

8．4．6 化学干燥 441

8．4．7．2 高频电介质干燥 442

8．4．7．1 利用焦耳热干燥 442

8．4．7 电热干燥 442

8．4．8 红外线干燥 443

引用文献 445

9．木材机械加工(Franz F.P.Kollmann) 449

9．1 绪言 449

9．2 锯解工艺 449

9．2．1 框锯的锯解 449

9．2．1．1 切削速度 449

9．2．1．2 削片厚度和平均阻力 450

9．2．1．3 能量消耗 452

9．2．1．4 锯齿几何形状、齿高和齿距的影响 454

9．2．1．5 锯料的影响 455

9．2．1．6 框锯锯条的应变、应力和热效应 456

9．2．1．7 锯割材面质量 457

9．2．1．8 出材率 458

9．2．2 带锯锯解 459

9．2．2．1 概述和锯条规格 459

9．2．2．2 切削速度和切削阻力 461

9．2．2．3 进料速度的影响 462

9．2．2．4 切削木材的深度和纹理方向的影响 463

9．2．3 圆锯锯解 464

9．2．3．1 绪言，锯片几何形状，运动学 464

9．2．2．6 带锯的张力和稳定性 464

9．2．3．2 切削速度对切削阻力的影响 467

9．2．3．3 切削力和切削功率，进料速率或每齿进料量的影响 468

9．2．3．4 切削比功 471

9．2．3．5 切削木材的深度和纹理方向的影响 472

9．2．3．6 锯片直径和锯片厚度的影响 473

9．2．3．7 锯齿的几何形状和齿距的影响 474

9．2．3．8 削片的形成 479

9．2．3．9 圆锯片的热效应、应力和稳定性 480

9．2．3．10 特殊形式的圆锯片 482

9．2．2．5 锯齿的几何形状和齿距的影响 483

9．2．4 链锯锯解 484

9．2．4．1 绪言 484

9．2．4．2 链锯的类型 485

9．2．4．3 削片形成和功率需要 485

9．3．1 旋切和刨切 486

9．3 木材无屑切削法 486

9．3．2 振动刀具切削 487

9．3．3 高能喷射切削 488

9．3．4 激光切削 490

9．4 基准面刨削、平面刨削、型面铣削和成型铣削工艺 490

9．4．1 概述 490

9．4．2 刀头铣刀的几何图形 491

9．4．3 切削速度和切削力 492

9．4．3．1 切削速度对切削力的影响 492

9．4．3．2 切削圆周的直径、进料速度和刀数的影响 492

9．4．3．3 纹理方向、切削刃的倾角和削片厚度的影响 493

9．4．3．4 树种、含水率和温度的影响 496

9．4．3．5 刀具材料的影响 497

9．4．3．7 刀头上刀刃变钝问题 498

9．4．3．6 切削深度的影响 498

9．4．4 刀具切削中削片的形成 499

9．4．4．1 木材含水率对削片形成的影响 499

9．4．4．2 刀刃几何形状对削片形成的影响 499

9．4．4．3 其他切削因素及其对削片形成和质量的影响 500

9．5 砂光 501

9．5．1 概述 501

9．5．2 磨料 501

9．5．3 砂光工艺 502

9．6．1 概述 506

9．6．2 影响木材旋切的因素 506

9．6 旋切 506

9．6．3 旋切的表面质量 509

9．7 开榫、凿卯和钻孔 509

9．8 实体木材的弯曲 513

9．8．1 概述 513

9．8．2 木材弯曲的应变和应力 513

9．8．3 弯曲前木材的预处理 517

9．8．4 木材弯曲方法和机械 517

9．8．5 曲木的性质 520

9．8．5．1 吸湿性 520

9．8．5．2 力学性质 521

9．9 层积木弯曲 521

引用文献 523