木材横切面.docx

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木材横切面

木材横切面、径切面、弦切面

来源：

广西大学林学院2009-08-1018:

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1木材的三切面

从不同的方向锯切木材，可以得到不同的切面。

利用各切面上细胞及组织所表现出来的特征，可识别木材和研究木材的性质、用途。

要全面、正确地了解木材的细胞或组织所形成的各种构造特征，就必须通过木材的三个切面来观察。

树干的三个标准切面是：

横切面、径切面和弦切面（图1-11）。

图1-11针阔叶树木材的三个切面

1.1横切面（端面）

与树干主轴或木材纹理成垂直的切面，即树干的端面或横端面。

在这个切面上，木材中的各种纵向细胞或组织，如管胞、导管、木纤维和轴向薄壁组织的横断面形态及分布规律都能反映出来；横向细胞或组织，如木射线的宽度、长度等的特征，亦能清楚地反映出来。

横切面较全面地反映了细胞间的相互联系，是识别木材最重要的切面。

在原木特征中所谓的树干断面，实际上就是木质部（木材）的横切面。

1.2径切面（径面）

a.径切板b.弦切板

图1-12　径切板和弦切板

与树干主轴或木材纹理方向（通过髓心）相平行的切面。

在该切面上，能显露纵向细胞（导管）的长度和宽度及横向组织（木射线）的长度和高度。

1.4.1.3弦切面（弦面）

与树干主轴或木材纹理方向（不通过髓心）平行并与木射线成垂直的切面。

在该切面上，能显露纵向细胞（导管）的长度和宽度及横向细胞或组织（木射线）的高度和宽度。

径切面和弦切面由于都是沿纹理方向的切面，所以这两个切面被笼统地称为纵切面。

在三个切面中，就肉眼观察来讲，以横切面为重要。

在木材加工中通常所说的径切板和弦切板，与上述的径切面和弦切面是有区别的。

在木材生产和流通中，借助横切面，将板宽面与生长轮之间的夹角在45°~90°的板材称为径切板；将板宽面与生长轮之间的夹角在0°~45°的板材称为弦切板（图1-12）。

木材的使用范围极其广泛，但不是任何一种木材都适合于所有用途，不同用材对材质的要求也不同。

所以选用木材时，应结合木材的纹理结构、物理力学性质及加工特性，分析它们所能达到的最大经济效益。

各用材部门应将等级高的木材优先用于较重要部分，或用于本部门较重要的用途方面，务必做到适材适用，材尽其用，合理利用。

一个树种的某些性质不完全适应要求时，可以经过适当处理，改进其性能，使之符合用材要求。

现将各种用材对木材的要求和适宜的树种分述如下。

1　农业机械及农具用材

⑴农业机械及农具构件

要求的条件：

因为农业机械及农具构件是在不同的气候条件、承受一定的冲击载荷条件下使用。

因此选择的木材应具有中等以上的强度、硬度，耐磨损，胀缩性小，冲击韧性高，重量应适中，加工容易，并且耐腐朽和抗虫蛀。

适宜树种：

云杉、杉木、铁杉、麻栎、红椎、青冈、坤甸铁樟、铁线子、翼红铁木等。

⑵犁、耙、农具把柄

要求的条件：

材质坚韧，抗弯弹性模量及冲击韧性高，横纹抗压的比例极限及硬度稍大，切削面光洁。

适宜树种：

柞木、水曲柳、白蜡树、桑树、榉树、枣树、黄连木、榔榆、槐树、麻栎、红锥、青冈、坡垒、柠檬桉、坤甸铁樟、铁线子、翼红铁木等。

2　建筑用材

要求的条件：

木材纹理通直，胀缩性小，不翘曲、开裂。

抗弯强度、弹性模量和硬度等性质适中，耐腐朽和虫蛀，耐磨损，握钉力较强，油漆性能良好。

适宜树种：

杉木、落叶松、红松、铁杉、云杉、北美黄杉、坤甸铁樟、娑罗双、翼红铁木、水曲柳、柞木、水青冈、桦木、二翅豆、木荚豆、铁线子、印茄、龙脑香等。

3　采矿用材

要求的条件：

冲击韧性好、顺压及抗弯强度高，变形小，耐磨损，耐腐朽，纹理通直，易于防腐处理，产量大。

适宜树种：

云杉属、落叶松属、冷杉属、松属、桉树属等。

4　车辆用材

⑴车厢支架

要求的条件：

冲击韧性好、顺压及抗弯强度高，握钉力强，胀缩性小，不翘裂，耐磨损和耐腐朽。

适宜树种：

落叶松、铁杉、水曲柳、槭木、榉木、柞木、坤甸铁樟、娑罗双、翼红铁木、坡垒、非洲楝等。

⑵内部装修

要求的条件：

要求材色、花纹美观，油漆性能良好。

适宜树种：

红松、落叶松、铁杉、柏木、陆均松、鸡毛松、水曲柳、槭木、榉木等。

5　造船用材

⑴骨架、船壳、舵、橹、桅杆、首尾柱

要求的条件：

冲击韧性、抗弯强度及抗弯弹性模量高，硬度大、劈裂强度及顺纹抗压强度中等以上，胀缩性要小，耐腐朽，耐虫蛀，油漆性能良好。

适宜树种：

落叶松、红松、杉木、柏木、红桧、铁杉、麻栎、红青冈、红椆木、水曲柳、香樟、子京、坤甸铁木、娑罗双、翼红铁木、坡垒、铁线子等。

⑵甲板，隔舱板，舱盖板，舱底板及舱内装修

要求的条件：

抗弯强度及抗弯弹性模量高，冲击韧性好，硬度大，抗劈力大，胀缩性小，耐磨损，耐腐，耐酸碱。

适宜树种：

杉木、柏木、落叶松、北美黄杉、柚木、香樟、子京、红椿、梓树、柞木、水曲柳、坤甸铁木、娑罗双、翼红铁木、非洲楝等。

6　桥梁、枕木、桩木用材

要求的条件：

纹理直，抗弯强度高，硬度大，材质坚韧，有较高的横纹抗压的比例极限、抗弯弹性模量，握钉力强，耐腐朽，耐虫蛀，易于防腐处理，供应量大。

适宜树种：

落叶松、樟子松、铁杉、杉木、马尾松、云南松、白榆、刺槐、桉树、麻栎、青冈、稠木、娑罗双、翼红铁木、非洲楝等。

7　纤维用材（包括造纸、粘胶纤维、纤维板）

要求的条件：

材色浅，易漂白，纤维长，纤维长宽比大、壁腔比小。

造纸要求纸浆得率高，化纤要求纤维素含量高，而灰分含量低。

对树脂含量都要求少，无腐朽，少节，资源丰富。

适宜树种：

冷杉属、云杉属、松属、杨属、臭椿、桦木、枫杨、桉树等。

8　军工用材

⑴枪托

要求的条件：

重量、硬度适中，抗弯弹性模量、冲击韧性高。

吸收冲击力大，劈裂强度稍大，才能抵抗连续的震动，避免木材破裂；其次是结构均匀，纹理直，胀缩性小，不翘曲变形，无腐朽，耐磨损，油漆性能良好，花纹材色美观。

木材在刨光后使枪托容易紧握，以免滑动。

适宜树种：

核桃、核桃楸、野核桃、山核桃、黑胡桃、香桦、光皮桦、黄杞、桢楠、樱桃、槭木、黄波罗等。

⑵手榴弹柄

要求的条件：

重量中等，结构均匀，韧性中等，胀缩性小，不翘曲变形；其次是易渗蜡，不腐蚀钢铁，车旋后光洁，油漆性能良好。

适宜树种：

桦木属、桤木、黄杞、核桃、核桃楸、黑胡桃、灰木属、槭树属、拟赤杨、鸡毛松、广东松等。

⑶教练机，滑翔机，靶机

要求的条件：

木材的强度比、刚度和韧性要高，纹理直，结构均匀，胀缩性小，不翘裂变形，耐磨损、劈裂强度大，加工性质优良，切面光滑，油漆及胶粘性质良好。

适宜树种：

云杉、红松、红桧、落叶松、银杏、桦木、水曲柳、白蜡树、核桃、槭树、红椿、香樟、楠木、轻木、泡桐、水青冈、黄波罗等。

⑷军工包装

要求的条件：

韧性和劈裂强度高，少节；其次是具有中等弯曲强度，易于钉钉和有较好的握钉力，健全材，胀缩小，不翘裂。

不具腐蚀性，不易为菌虫蛀蚀，油漆性能好。

适宜树种：

红松、红皮云杉、臭冷杉、杉木、云杉、华山松、广东松、海南五针松、云南铁杉、桦木属、槭树属、木莲属、木兰属、桤木、喜树、枫杨、梓树、筒状非洲楝等。

9　薄木及胶合板用材

要求的条件：

原木径级大，纹理直；树干圆满和开裂少的优级材。

所需材质，视其用途而定。

以建筑为主的胶合板，材质须具有适当的力学强度，胶粘性优良，不翘曲开裂，胀缩性小，加工性质良好，易刨削并不起毛刺，油漆和着色性质佳。

供装饰用的胶合板、薄木，以具有美观的花纹和材色为主。

适宜树种：

水曲柳、椴木、黄波罗、槭木、桦木属、核桃楸、花梨木、香樟、润楠、桢楠、麻楝、欧洲水青冈、悬铃木、银桦、木莲、山龙眼、榆木、榉木、柚木、黑胡桃、冰片香、缅红漆、娑罗双、铁木豆、印茄、古夷苏木、木荚豆、筒状非洲楝等。

10　机械基础垫木

要求的条件：

材质坚韧，横纹抗压弹性模量在490MPa以上，横纹抗压比例极限及硬度高；其次是抗劈裂强度大，胀缩性小，纹理直。

适宜树种：

落叶松、柞木、麻栎、青冈、红椆、子京、金丝李、蚬木、坡垒、格木、刺槐、槐树、荔枝、榔榆、榉树、高山栎、鹅耳枥、枣树、青皮、黄连木、水曲柳、白蜡树、铁线子、蚁木等。

11　纺织器材

⑴木梭

要求的条件：

木材重至甚重，耐磨损。

在镶嵌金属时木材不裂，胀缩性小，刨削后光滑，摩擦系数低，木材抗劈性、抗剪强度和冲击韧性高。

木材加工性质优良，结构均匀,纹理通直。

适宜树种：

槭木、水青冈、小叶栎、槲树、高山栎、红椆、薄叶青冈、青冈栎、石斑木、青皮、子京、铁线子、蚁木等。

⑵纱管　

要求的条件：

纹理通直，结构均匀、细致，耐摩擦，耐震动，表面光洁，胀缩性小；其次是重量适中。

适宜树种：

银杏、木荷、银木荷、光皮桦，红桦、橄榄、黄杞、柿树、柯库木、娑罗双、筒状非洲楝。

12　乐器用材

⑴共鸣部件

要求的条件：

结构细，材质轻软，含树脂量少，共振性能良好，弹性模量与容重的比值高，不能用应力木；其次是干燥性能良好，胀缩性小，易胶接、油漆和着色，纹理、材色美观或洁白。

适宜树种：

云杉、泡桐、红松、银杏、槭木、香红木、核桃楸、刺楸、水青冈等。

⑵琴壳，风箱，手风琴及琴盘

要求的条件：

纹理通直，结构细致、均匀，胀缩性小，不翘裂变形；其次是纹理和材色美观，切削面光滑，油漆、着色性能良好。

适宜树种：

红松、鱼鳞云杉、华山松、核桃、核桃楸、黄杞、黄波罗、槭木、椴木、柚木、水曲柳、白蜡树、檫树、楠木等。

⑶胡琴杆，琴头及琴码等

要求的条件：

木材较重硬，有较高的力学性质，切削面光洁，胀缩性小，不翘裂变形，色泽美观，油漆及胶接性能佳。

适宜树种：

苏木、黄杨、降香黄檀、笔木、黄檀、紫檀、乌木、格木、枣木、核桃、梨木、柿木、蚬木、鸭脚木、椆木、铁力木等。

⑷打击乐器（木琴，鼓，板鼓，新疆鼓，木鱼，云板等）

要求的条件：

木材稍硬，结构均匀，胀缩性小，不翘裂变形。

适宜树种：

桑树、黄杨、枣树、紫檀、香樟、乌桕、黄檀、红豆树、榉树、蚬木、柳木、银杏、桦木等。

13　体育器械用材

⑴助跳板，跳水板，垒球棒及举重台

要求的条件：

韧性、抗弯弹性模量及硬度较大，耐摩擦，纹理直，胀缩小；其次是劈裂强度较大，少节，耐腐朽。

跳水板用材还要求耐水。

适宜树种：

水曲柳、白蜡树、柞木、山核桃、光叶榉、青冈栎、椆木、格木、槐树、黄檀、桑树、黄连木、冰片香、筒状非洲楝、翼红铁木等。

⑵标枪，气枪托及弓

要求的条件：

纹理直，重量中等，韧性稍大，弹性较好，胀缩性小，不翘裂变形。

适宜树种：

云杉、红松、落叶松、乔松、红豆杉、三尖杉、水曲柳、白蜡树、桦木、槭木、核桃、野核桃、山核桃、桑树等。

⑶单双杠，高低杠，平衡木，足球门，篮球架

要求的条件：

纹理直，韧性较大，富有弹性；其次是耐磨损，耐腐朽。

适宜树种：

铁杉、杉木、落叶松、水曲御、白蜡树、槭树、桑树、麻栎、榉木、槐树、黄檀、冰片香、筒状非洲楝、翼红铁木等。

⑷网球拍，羽毛球拍，球台

要求的条件：

木材结构细至中，纹理直，弹性佳，易弯曲；其次是材色美观，油漆及胶接性能良好。

适宜树种：

铁杉、乔松、华山松、北美黄杉、桦木属、槭树、臭椿、梓树、楸树、黄杞、香椿、柯库木、冰片香等。

14　家具用材

要求的条件：

有较大的顺纹抗压强度、抗弯强度及劈裂强度，胀缩性小，有适当的韧性和硬度，纹理直。

高级家具除上述条件外，还要求木材结构细致均匀，色泽和花纹美观，切削面光洁，胶接和油漆性能良好，无腐朽和虫蛀。

适宜树种：

建柏、柏木、红桧、台湾扁柏、核桃楸、核桃、黑胡桃、黄杞、水曲柳、黄波罗、槭木、楸树、苦楝、红椿、槐树、榉树、柚木、麻楝、酸枣、香樟、桢楠属、润楠属、檫树、黄连木、紫檀、花梨木、香枝木、黑酸枝木、红酸枝木、乌木、条纹乌木、鸡翅木、铁木豆、古夷苏木、蚁木、二翅豆、木荚豆等。

15　火柴用材

⑴火柴盒

要求的条件：

材质轻而软硬适中，少节，纹理直，容易旋刨加工。

适宜树种：

松属、云杉属、冷杉属。

⑵火柴杆

要求的条件：

刨面光滑，纹理直，材质均一，冲击韧性较大，不易折断，质松易着火，含脂少，易浸蜡，胀缩性小，不变形翘曲。

适宜树种：

椴木属、桦木属、杨木属、桤木属、拟赤杨属、鸭脚木属等。

16　铅笔杆用材

要求的条件：

纹理直，结构细致均匀，即早、晚材软硬近于一致，质软硬适中，微带脆性，易切削，车、旋时连续呈带，且刨面光滑；其次是材色美观，有香气，易着色，油漆性能良好，胀缩性小，不翘曲变形，无瑕疵，不带有应力木，不含或少含树脂。

含有树脂的木材，须经脱脂处理，否则油漆后易起皱皮。

适宜树种：

铅笔柏、桧柏、建柏、红桧、红豆杉、鸡毛松、罗汉松、椴木、连香树、拟赤杨、桤木、云杉等。

17　特种用材

⑴假肢

要求的条件：

材质轻而坚柔，容易加工，切面光滑，不开裂翘曲。

适宜树种：

旱柳、黑柳、垂柳、桦木、椴木、核桃楸。

⑵电瓶、蓄电池用隔片

要求的条件：

纹理直，结构均匀，无微节，耐酸，不含挥发油类，树脂、鞣料及色素少，有优良的渗透性，有适当的力学强度，须用径切面刨制的木片，需再经干燥，可减少翘曲和开裂。

适宜树种：

扁柏、黄杉、椴木、红松、北美黄杉等。

⑶雕刻

要求的条件：

材质致密，结构均匀，色泽一致，容易雕刻，切面光滑，不开裂变形。

适宜树种：

银杏、柏木、紫杉、榧树、黄杨木、丝棉木、笔木、黄棉木、椴木、核桃楸、李树、棠梨、枣树、枇杷、紫檀、香樟、天竺桂、楠木、黑壳楠、连香树、山茶等。

⑷鞋楦及离跟鞋鞋跟

要求的条件：

材质结构均匀，容重适中，车、旋性能良好，胀缩性小，耐磨损，不翘裂变形，握钉力强。

适宜树种：

鞋楦用柿树、枣树、石楠、阿丁枫、榉树、黄檀、李树、水青冈等。

鞋跟用槭树、桦木、鹅耳枥、水青冈等。

⑸木梳

要求的条件：

结构细致均匀，不翘曲变形，易加工，切面光滑。

适宜树种：

黄杨木、石楠、枣树、李树、丝棉木、笔木、黄棉木、金丝李、硬槭类。

木射线概念、种类及其在木材识别、利用上的影响与意义

木材横切面上可以看到一些颜色较浅或略带有光泽的线条,它们沿着半径方向呈辐射状穿过年轮，这些线条称为木射线。

木射线可从任一年轮处发生，一旦发生，它随着直径的增大而延长，直到形成层止。

木射线是木材中唯一呈射线状的横向排列的组织，它在立木中主要起横向输导和贮藏养分的作用。

横向排列的木射线与其它纵向排列的组织（如导管、管胞和木纤维等）极易区别。

木射线在木材三个不同切面上，表现出不同的形状。

横切面上木射线呈辐射条状，显示出其宽度和长度；径切面上，木射线呈短的线状或带状，显示其长度和高度；弦切面上木射线呈竖的短线或纺锤形，显示其宽度和高度。

有必要从不同角度上观察它的形状，掌握三个切面上的不同特征。

1木射线的宽度

肉眼下，按射线宽度分为三个类型，如图1-16：

1、宽木射线：

宽度在0.2㎜以上，肉眼下明晰至很显著，三个切面都能看到的射线，如栓皮栎、赤扬和青冈栎等。

2、中等木射线（窄木射线）：

宽度在0.05-0.2㎜之间，肉眼下可见至明晰，能从横、径切面上观察到的射线，如榆木、椴木和槭木等。

3、细木射线（极窄木射线）：

宽度在0.05㎜以下，肉眼下不见至可见，只能在准确的径切面上观察到的射线，如杨木、桦木和柳木等。

图1-16宽射线、中射线与细射线

除了上述三种射线外，还有一种伪宽木射线，又称聚合木射线，常见于一些阔叶树材中，如桤木、鹅耳枥等。

它有许多小而窄的木射线集合为一组，肉眼或低倍放大镜下象一根宽的木射线，有时，伪宽木射线中夹杂着木纤维或导管等纵向组织。

这种木射线称为聚合木射线。

针叶材绝大多树种为细木射线，少数树种有中等木射线。

针叶材木射线细小，宏观下看不清楚，因此不作为其木材识别的重要特征。

阔叶材的木射线，不同树种之间有明显的区别。

如杨木、桦木、柳木和七叶树等少数木材为细木射线，多数的阔叶材为中等宽度射线或宽木射线。

有的树种有二种木射线。

木射线的宽度、高度和数量等是识别阔叶树材的重要特征。

2木射线的数量

在木材横切面上计数每5㎜距离的射线数目，对木材识别也有一定意义。

方法是在横切面上覆盖透明胶尺（或其他工具），与木射线直角相交，沿生长轮方向计算5㎜内的木射线数量，取其平均值。

1、很少：

每5㎜内的木射线数目少于25条，如刺槐、悬铃木和鸭脚木等。

2、少：

每5㎜内有25-50条木射线，如桦木、核桃和樟木等。

3、多：

每5㎜内有50-80条木射线，如柿木、杨木、柳木和冬青等。

4、很多：

每5㎜内的木射线数目多于80条，如梨木、七叶树和杜英等。

木射线对木材利用有着重要的影响。

木射线均为薄壁细胞构成，是木材较脆弱而强度较低的地方，物理力学性质差，特别是在木射线发达的树种中，木材干燥时常沿木射线方向开裂，降低了木材的使用价值，从而影响到木材的利用，如栎类木材，常开裂。

木射线横向排列，防腐溶剂易于渗透，利于防腐，油漆。

木射线宽窄因树种而异，有助于识别木材。

某些具有宽木射线的木材，其径切面呈现出美丽的银光纹理，增加成品的美观，适于作家具及细木工。

如栎木、水青冈、大叶榉、悬铃木等

每一年轮是由两部分木材组成。

树干中靠近髓心一侧，树木每年生长季节早期形成一部分木材称为早材；而靠近树皮一侧，树木每年生长后期形成的一部分木材称为晚材。

对于温带、寒带和亚热带生长的树木来说，每年春季雨水较多，气温高，水分、养分较充足，形成层细胞分裂速度快，细胞壁薄，形体较大，材质较疏松颜色较浅，这就是早材材性的特征。

而在温带、寒带的秋季和亚热带的秋季，雨水少，树木营养物质流动缓慢，形成层细胞的活动逐渐减弱，细胞分裂速度缓慢，而后逐渐停止，形成的细胞腔小而壁厚，木材组织致密，材质硬，材色深，这就是晚材材性的特征（图1-14）。

二者在材性有着很显著的区别。

由于早、晚材结构和颜色的不同，在它们的交界处形成明显或不明显的分界线，这种界限称为年轮界限。

有些树种年轮界限清晰可见，有的不清晰，人们常把这种情况叫做年轮或生长轮的明显度。

年轮界限可分为明显（如杉木、红松等）、略明显（如银杏、女贞等）和不明显（如枫香、杨梅等）三种类型，对木材识别有一定的作用。

针叶材年轮界限明显，阔叶材环孔材早材管孔比晚材管孔大，它的年轮界限明显。

寒带、温带的散孔材界限明显，但热带的散孔材年轮界限均不明显。

年轮内早材向晚材变化有急变、缓变二种类型。

早材向晚材转变是突然变化、界线明显称为急变；如松属中马尾松、油松和樟子松等硬木松类木材。

早材至晚材转变是缓变的，没有明显的界线，这种类型称为缓变；如红松、华山松和白皮松等软木松类木材。

阔叶材中的环孔材是急变的。

散孔材年轮内材性变化小，基本上无早晚材之分，也就是其早晚材说都是缓变的。

依树种不同，早晚材宽度的比例有很大差异，常以晚材率来表示，即晚材在一个年轮中所占的比率。

其计算公式为：

P=b/a×100%

式中：

P为晚材率（%）；a为一个年轮的宽度（cm）；b为一个年轮内晚材的宽度（cm）。

晚材率的大小可以作为衡量木材强度大小的标志，晚材率大的树种，其木材强度也相应地较高。

了解木材年轮内早晚材变化情况，对林木选种、木材识别与合理利用是有意义的。

早晚材变化类型是识别针叶材的重要依据之一。

晚材率是判断针叶材、阔叶树环孔材强度的指标。

针叶树年轮均匀者强度高，因针叶树晚材宽度多为固定，年轮增加晚材率降低，强度下降；而阔叶树中环孔材早材宽度固定，年轮增宽增加是晚材宽度，晚材率增大，木材强度增大。

因此、材质改良中晚材率可作为林木良种选育的指标之一。