第一章 木材的形成 1
第一节 树木 1
(一)树木的出现 1
(二)树木的生长 2
1.初生长(高生长) 2
2.次生长(径生长) 5
第二节 树干的形成 6
(一)树干的层次构造 6
1.形成层的构造 8
(二)形成层 8
2.形成层原始细胞的分生和木质部细胞的形成 10
3.形成层的活性化 13
4.新生细胞的大小和细胞壁的增厚 15
(三)木质部的形成 16
1.未成熟材、成熟材、过熟材的形成 17
2.边材、中间材、心材的形成 18
3.应力木的形成 20
(四)韧皮部的形成 21
(五)树干内的生长应力 24
(一)木质部细胞壁的层次构造和构成物质 27
第三节 木质部细胞的细胞壁 27
(二)细胞壁的形成 28
1.形成层的细胞分裂 29
2.不断发展的木质部细胞壁的表面生长 29
3.不断发展的木质部细胞壁的加厚生长 30
4.细胞壁的木质化 32
(三)木质部细胞间的连接 34
1.纹孔的形成 34
2.纹孔的构造 37
3.纹孔的细分和纹孔排列的大致区分 38
(一)木材的元素组成 41
(二)木材的化学组成 41
第二章 木材的化学成分 41
第一节 木材的组成 41
1.木材的组成分析 48
2.针叶材和阔叶材的比较 49
3.热带材和温带材的比较 51
第二节 木材的成分 53
(一)纤维素 53
1.从木材中分离纤维素 53
2.纤维素和葡萄糖的关系 53
3.纤维素的化学结构 54
4.纤维素的性质 55
(二)半纤维素及其它高聚糖 56
1.全纤维素 56
2.从木材中分离半纤维素 56
3.半纤维素中的糖单元 57
4.半纤维素的性质 59
5.木材内存在的半纤维素以外的高聚糖 59
(三)木素 60
1.从木材中分离木素 60
2.木素的化学结构 61
3.木素的性质 63
(四)浸提成分 63
1.能用中性有机溶剂或冷水浸提的次要成分 64
2.不能用中性有机溶剂或冷水浸提的次要成分 66
第三节 树干木质部组织内主要成分的形成 67
(一)树干木质部组织内主要成分的形成 67
(二)树干木质部组织内的多糖类和木素的分布 69
2.木射线 74
(一)髓、木射线、生长轮 74
1.髓心 74
第三章 本材的组织构造 74
第一节 本材的形态构造(粗视构造) 74
3.生长轮、年轮 75
(二)边材、中间材、心材 76
(三)木纹、花纹、肌理、波痕 78
1.木纹 78
2.花纹 80
3.肌理 80
第二节 木材的解剖构造(在光学显微镜下的构造) 81
(一)针叶树 81
4.波痕 81
1.管胞 82
2.轴向薄壁组织 87
3.木射线 89
4.胞间道，胞间腔 91
(二)阔叶材 92
1.导管 93
2.管胞 101
3.木纤维 102
4.轴向薄壁组织 103
5.异细胞和异常组织 106
6.木射线 107
7.胞间道 110
第三节 木材的超微构造(超光学显微镜构造) 111
(一)概述 111
(二)木材细胞壁的纤维素骨架 112
1.纤维素骨架的形态单元 112
2.纤维素骨架的结晶度 117
3.胶束的大小和定向 119
4.细胞壁的骨架构成 120
(三)木材细胞壁的半纤维素——缔结物质 127
(四)木材细胞壁的木素皮壳 128
1.未成熟材 129
第四节 木材构造的缺陷 129
(一)采伐前产生的缺陷 129
2.节子 130
3.应力木 131
4.压缩破坏 135
5.脆性 136
6.脆心 136
7.斜纹 137
8.开裂 137
10.树脂缺陷 139
9.霜害缺陷 139
11.夹皮 140
12.矿物质条纹 140
13.白斑 140
14.蛇形虫道 141
(二)采伐后产生的缺陷 141
1.碰伤、搭钩伤痕 141
2.干裂 141
3.溃陷 142
4.表面硬化 143
5.翘曲 144
6.倒纹理 146
7.缺棱 146
8.化学变色 146
9.风化 146
(三)其它生物类引起的缺陷 147
1.由菌类引起的缺陷 147
2.由昆虫引起的缺陷 152
3.由海生钻木动物造成的缺陷 154
(一)木材的密度和比重 156
第一节 木材的重量 156
第四章 木材的物理性质 156
(二)木材实质的密度 158
(三)木材的空隙率和实质率 159
(四)木材密度与含水率的关系 161
(五)树干内木材密度的差异 163
(六)早材和晚材的密度以及木材密度和生长度的关系 164
第二节 木材和水分 167
(一)木材的水分吸着 167
(二)木材的平衡含水率，纤维饱和点，最大含水率 172
(三)木材的水分吸着滞后 176
第三节 木材的湿胀和干缩 178
(一)水分引起的木材的湿胀干缩 178
1.木材湿胀干缩的各向异性 183
2.木材的化学成分和湿胀 185
3.微纤丝倾角和应力对木材湿胀干缩的影响 187
4.木材的密度和湿胀干缩 190
5.木材的湿胀干缩各向异性的原因 192
6.木材的湿胀速度 194
7.结合(吸着)水的容积缩小 195
8.湿润热(湿胀热) 196
9.湿胀压 200
10.自由能和熵 202
(二)由水溶液和有机溶液引起的湿胀 204
1.选择吸着 204
2.溶质的移动 205
3.由水溶液和有机溶液引起的湿胀 205
第四节 水分在木材内的移动 207
(一)水分在木材内移动的通道 207
(二)木材内水分移动的原因 209
1.依靠毛细管张力的毛细管水的移动 209
2.靠扩散而进行的水蒸汽的移动 211
3.靠表面扩散进行的结合水的移动 212
(三)干燥时针叶材内水分的移动 215
1.纤维饱和点以上的水分的移动 215
2.纤维饱和点以下的水分的移动 218
3.木材内的水分的理论扩散率 219
第五节 加压注入时木材内流体的移动 223
(一)木材的渗透性 223
(二)外压对针叶材内液体渗透的影响 226
1.空气和液体界面不成弯液面的情况下 226
2.在空气和液体的界面呈弯液面的情况下 228
(三)被加压注入针叶材内的液体的流动 229
1.注入的压力 231
(四)向针叶材内注入液体所需的压力和时间 231
2.注入时间 232
(五)通过木材内的液体的容积流量随时间的变化 234
第六节 溶质在木材内的扩散 235
(一)溶质向被极性溶剂饱和了的针叶材内的扩散 235
(二)溶质向被无极性溶剂饱和了的针叶材内的扩散 238
(三)药液在木材内的渗透深度 238
第七节 木材的热学性质 239
(一)木材的热膨胀和热收缩 239
(二)木材的热容量和比热 245
(三)稳定状态下木材的导热系数 248
(四)木材的传热 254
(五)导热时木材内的水分的分布 255
(六)木材的导温系数(加热材内部的温度变化) 256
(七)木材内热的传导 257
(八)木材的热辐射的性质 261
(九)加热后木材性质的变化 262
1.空气加热 262
第八节 木材对于振动和声音的性质 263
(一)木材的共振 263
2.蒸汽加热 263
1.木材的纵向共振 265
2.木材的横向共振 266
3.木材的扭转共振 267
(二)利用木材振动的非破坏性试验 267
(三)木材内的声速 267
(四)木材的声的损耗衰减(由于内摩擦而产生的衰减) 270
(五)木材声波的辐射衰减 272
(六)木材的声阻 273
1.声的透射 275
(七)木材的空间声学性质 275
2.声的吸收 277
3.混响 279
第九节 木材对光、γ 射线、X 射线的性质 279
(一)木材对光的性质 279
1.木材的颜色 279
2.木材的光泽 281
3.木材的荧光现象 281
4.木材的余辉现象 281
5.木材的磷光现象 282
6.木材的双折射 282
(二)γ 射线(γ-rag)的照射对木材的影响 283
(三)木材对 X 射线的性质 284
第十节 木材的电学和磁学性质 290
(一)木材的导电性能 290
1.电阻率和电导率 290
2.木材的电导机理 291
(二)木材对直流电的性质 294
1.含水率对木材的直流电导的影响 294
2.温度对木材的直流电导的影响 297
3.密度和纤维走向对木材的直流电导的影响 298
4.木材的直流电导电性对时间的依存性 299
5.木材的直流电导对电压的依存性 300
6.压缩力对木材的直流电导的影响 301
7.木材的压电效应和热电效应 301
8.木材的驻极体效应 303
9.木材界面的动电性质 304
(三)木材对交流电的性质 305
1.低频交流电和木材 305
2.木材的介电常数 306
3.含水率对木材介电常数的影响 308
4.频率和温度对木材介电常数的影响 309
5.密度、灰份含量和纤维走向对木材介电常数的影响 311
6.木材的电介质极化和松弛现象 312
7.木材的电介质功率因数 314
8.木材的高频电阻率 318
9.木材的高频电加热 321
(四)木材和木材成份对磁的性质 323
第十一节 木材的表面性质 324
(一)木材的表面结构 324
(二)木材的摩擦 325
1.摩擦系数 325
2.摩擦的机理 326
3.木材和钢之间的摩擦 327
4.木材和木材之间的摩擦 331
(三)木材表面的浸润 332
第五章 木材的力学性质 335
第一节 应力和应变 335
(一)应力和应变的种类 335
(二)弹性和塑性 338
(三)应力-应变图 338
(四)弹性模量 340
(五)应力集中 341
1.粘弹性的概念 342
(六)静粘弹性 342
2.线性粘弹性的力学模型 344
(七)动粘弹性 348
1.沃伊特元素 350
2.麦克斯韦元素 354
第二节 木材的弹性 356
(一)概论 356
(二)正交各向异性物体的弹性 357
(三)静态试验 363
(四)动力试验 366
1.木材的纵向振动试验 367
2.木材的横向振动试验 368
3.木材的扭转振动试验 369
4.端部加载的悬臂梁的横向(弯曲)振动 371
5.横向振动动力试验举例 371
6.木材的各向异性的性质对横向振动的影响 372
(五)影响木材弹性的主要因子 373
1.纤维走向 373
2.密度(比重) 374
3.含水率 376
4.温度 379
5.化学成分和细胞壁构造 381
6.节子和枯木 382
7.频率对动杨氏模量的影响 382
8.加载速度和持续载荷 382
第三节 木材的粘弹性 383
(一)木材的粘弹性的特点 383
1.弹性滞后 383
2.蠕变和应力松弛 384
3.时间-应变图 386
4.线性粘弹性 387
5.迭加原理 387
(二)木材的粘弹性的表现 388
1.低应力级的木材的粘弹性表现的函数型 389
2.高应力级的木材的粘弹性表现的流变模型 391
3.持续载荷和破坏机理的关系 392
(三)影响木材的粘弹性表现的主要因子 396
1.温度 396
2.含水率 398
第四节 木材的静态强度 401
(一)抗拉强度 401
1.纤维素分子和木材单纤维的抗拉强度和断裂长度 401
3.横向抗拉强度 405
2.纵向抗拉强度 405
4.纵向拉伸破坏型式 406
(二)抗压强度(短柱的压缩) 407
1.概论 407
2.纵向抗压强度 407
3.横向抗压强度 410
4.部分抗压强度 412
(三)屈曲强度 414
(四)抗弯强度(弯折模量) 416
1.概论 416
2.弯曲试验 419
3.弯曲破坏型式 422
(五)扭转强度 423
(六)抗剪强度 426
(七)劈裂强度(劈裂阻力) 426
第五节 木材的动态强度 428
(一)概论 428
(二)冲击强度 429
第六节 木材的硬度 433
第七节 木材的耐磨性 435
(一)疲劳强度 436
第八节 木材的疲劳强度和蠕变极限 436
(二)蠕变极限 440
第九节 影响木材强度和硬度的主要因子 442
(一)纤维走向 442
(二)密度(比重) 446
(三)含水率 454
(四)温度 460
(五)其他因子 468
1.树种 468
2.晚材率 468
3.年轮宽度 469
4.心边材 470
5.在树木内的部位 470
6.化学成分 471
7.木材的组织构造 473
8.木材构造上的缺陷 474
9.试件的形状、尺寸 479
10.加载或变形的速度 482
11.热处理 483
第十节 结构用木材 485
(一)木材的许用应力 485
(二)根据木材的杨氏模量来推算抗弯强度 487