木材学绪论(1)
- 格式:ppt
- 大小:6.20 MB
- 文档页数:28
第一章木材的生成1.1.木材的优点:木材的视觉,触觉,听觉,吸湿性能等。
1.2.木材的缺点:1.干缩和湿胀;2.木材易发生腐朽和受到虫蛀;3.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;4.木材易于燃烧;5.木材的变异性差别很大;6.木材有很多天然的缺陷。
1.3.树干的组成(由外向内)(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;(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。
(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。
1.4.形成层带:形成层原始细胞的重复分裂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,也可以进行几次分裂,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6~8层细胞。
1.5.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;1.6.直径生长(次生长):即长粗,是形成层原始细胞平周分裂的结果。
1.7.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。
(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。
《木材学》课程教案(1)周次1上课时间章节名称绪论授课教师马灵飞、聂玉静授课对象木材科学与工程授课类型√理论课□实践课教学时长2教学目标使学生明确学习木材学的目的和意义,了解木材资源的概况、木材的优缺点和木材学研究的主要内容教学重点木材的优缺点木材学的研究内容教学难点教学方法理论教学,多媒体教学与传统教学方法相结合教学手段多媒体教学,现代教学技术与传统方法有机结合教学步骤设计主要教学步骤教师活动学生活动时长分配森林的重要性,世界范围内以及我国的森林资源讲解45min木材的优缺点和木材学的研究内容讲解45min教学内容一、森林的重要性,世界范围内以及我国的森林资源1.森林的重要性生态功能;提供木材等。
2.世界范围内的森林资源4.我国森林资源培育上的问题国家经济建设中,木材与钢材、水泥、塑料并列为四大建设材料。
(1)建筑用材;(2)采掘用材;(3)交通建设用材;(4)造纸用材;(5)家具用材;(6)农用材;(7)其它:如火柴材、乐器用材、运动器械用材、工艺美术用材等。
二.木材的优缺点1、木材的优点易于加工,加工所需能量较低,不易污染环境;木材质轻而强度高;气干木材是良好的热绝缘和电绝缘材料;木材有吸收能量的作用;木材在破坏前有预兆;木材有天然的美丽的花纹、光泽和颜色,有特殊的装饰效果。
2、木材的缺点干缩湿胀;木材容易腐朽和被虫蛀;小尺寸木材易于燃烧;木材的性质各向异性;具有天然缺陷。
三.木材学的研究内容国际木材科学学会(IAWS)确定了广义的木材科学:指木质化天然材料及其制品的生物学、化学和物理性质,以及生产、加工工艺的科学依据。
木材科学的狭义范畴是以木材为对象的材料科学,为基础学科,包括木材结构,木材性质(化学、物理、力学),木材缺陷和木材的功能性改良理论等内容。
讨论练习作业1.木材的优缺点有哪些?2.我国森林资源存在的问题有哪些?教具准备教学参考资料教材:《木材学》,刘一星、赵广杰编著,中国林业出版社,2012年。
第一章绪论1.木材及木材学的概念;木材是来源于森林的主产品-----树木的一种各向异性的多孔性的毛细管胶体。
2.学习木材学的重要意义。
(1)木材作为一种资源所具备的优点:可更新性、可选育性、无污染性不足:投资周期长,占地面积大;产品质量与数量受环境条件影响较大,认为很难控制。
(2)木材作为一种材料或原料所具备的优势:强重比高、热导性能低、回弹性好、声学效果好、绝缘性能良、触觉效果佳。
不足:亲湿性、耐侯性、抗虫性、木材缺陷及各向异性等(3)资源状况要求对木材有正确的认识:国产资源锐减、进口渠道渐窄、天保工程的启动、人工林木材材性下降(4)环境保护对装饰材料要求提高:要求开发绿色环保型、低甲醛或无甲醛释放的材料、加工剩余物的回收及高效利用(5)木制品的性能与木材优化加工:木材与胶粘剂及油漆的相互作用机理、木制品性能与木材之间的关系、木材抗性的提高的机理与方法第二章(1)1.树木及木材的组成部分,各部分的功能;(1)树木的组成部分:树根、树冠、树干,功能...(2)树干的组成:树皮、形成层、髓、木质部2.树木的生长:高生长与径生长3.木材的三个切面横切面:与树干长轴或木纹相垂直的断面,亦即树干的端面径切面:沿树干长轴方向,与树干半径方向一致或通过髓心的纵切面弦切面:沿树干长轴方向,与树干半径方向相垂直或与以髓为圆心的同心圆相切的纵切面4.生长轮的概念及其在三个切面上的表现形式:树木在一个生长周期内形成一层木材,围绕髓心呈同心圆状,称为生长轮;在温带或寒带地区,树木每年只有一个生长期,只形成一个生长轮,则称之为年轮。
生长轮在三个切面上的表现形式:同心圆状或波浪形/平行的条状/倒“V”形5.早、晚材概念6.心、边材概念及其在加工利用上的差异:边材:成熟树干的任一高度上,新生成的颜色较浅,水分较多的木质部。
心材:位于树干中心部位,颜色较深,组织死亡,水分较少,比较耐腐的木质部,硬度有时比边材高。
心材在利用上的优点:特征颜色、渗透性低、耐侯性强、耐腐性及抗菌抗虫性佳7.木射线在三个切面上的表现形式:辐射状线条/平行带状/纺锤形或细线状木射线对加工利用的影响优点:防护溶剂易渗入;装饰效果较好缺点:易导致木材开裂8.管孔式、管孔的组合、侵填体:概念:阔叶材的纵行细胞——导管分子在横切面上呈圆孔状,称为管孔;在纵切面上呈沟槽状,称为导管槽。
《木材学》教学大纲一、教学目的和任务木材及木质资源材料广泛存在于自然界中,蓄积量大,具有可再生、可循环利用、对环境无污染、经济成本低、符合生态环境材料要求等特点,符合国家可持续发展战略的要求。
学生通过学习木材学这门课程,能够了解木材科学的基本理论和发展趋势,理解木材学的广义含义——指木质化天然材料及其制品的生物学、化学和物理性质,以及生产、加工的科学依据;理解木材学的狭义含义——是研究木质原材料的学科,它的范围包括木材结构、性质、缺陷和性能改良理论等。
木材学是探索木材及木质资源材料的本质问题,是学习与掌握木材科学与工程专业知识的重要基础,同时是实现木材科学与工程专业培养目标的必备前提。
木材学课程的教学目的和任务是:使学生掌握木材宏微观解剖构造特征和检索表应用基础上,初步掌握木材识别的基本方法以及木材的基本特性;熟练掌握木材的化学、物理和力学性质,掌握科学、合理的利用木材资源的手段与方法;初步掌握木材材料的各种测试方法和相关的国家(国际)标准,为木材的合理利用提供依据。
同时,培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力,培养学生理论和实践相结合的能力,培养学生的创新精神和创新能力。
二、教学方法及要求本课程重点采用课堂多媒体讲授的教学方法,讲授时间为40学时,包括木材的宏观、微观和超微观构造,木材的各种性质及加工应用机理。
要求学生课前能预习、课后能复习,同时课堂讲授中,教师与学生之间有良好的互动。
在课堂理论讲授的基础上,结合16学时的实验教学环节,培养学生掌握木材构造和性能测定方面的基本技能和方法,要求撰写实验报告,培养学生分析问题、解决问题的能力。
通过本课程的教学,要求学生掌握木材的结构特征及识别木材的技能,掌握木材的化学,物理和力学性质和木材的各种性质和加工利用的关系,并树立可持续发展的观点,明确木材作为可再生资源在保护环境、改善生态、提高人类生活质量方面的巨大功能和作用,深刻领会加大木材的研究和开发利用力度的重要意义,为学好后续专业课程奠定必要的理论基础。
绪论第一节,木材学的意义和任务。
木材学,简单的说,是一门关于木材性质和利用的科学。
木材学的主要任务就是揭发木材的构造,性质和利用间的相互关系和规律。
具体一点说是要以木材的物理力学性质为中心探讨与此有关的各项重要问题。
因此这个任务也就为木材学确定了它的内容应该是以木材的构造,木材的物理力学性质,木材的化学性质和木材的缺陷为中心环节,而且这些内容也就构成了木材学完整的系统。
为了保证完成上述的木材学的主要任务。
那么一些重要的科学知识,如林木生长的情况,木材的构造,含细胞壁的构造,物理状态和化学组成等就成为十分重要和必须了。
木材学的任务和内容很清楚地反映了它是需要一定的广泛科学知识,如植物学,物理学,化学,数学,变数统计学,材料力学,为它服务。
同时它又与林学科学中的其它科学如森林学,森林利用学,森林经理学,森林病理学和森林昆中学等有着密切的联系。
这些基础科学和边缘科学的发展都能直接或间接为木材学的向前发展提供有利的条件,而木材学的发展也能促进和影响这些科学的进步。
木材学对森林经营专业来说,它是扼要地系统地阐明有关木材构造性质和利用的基本理论知识和实际技能,以为培养森林以营工程师在进行森林经营管理工作和编制施业案时提供必要的广泛的基础和依据。
例如,B,E 维赫洛夫在他的“按林型观察木材的结构与工艺性质”一文中,大意写道:林型对木材工切工艺性质的影响是通过木材在显微镜下结构的差异,并通过木材生长量的改变,以及各种寄生或非寄生的缺点形成和发展(包括腐朽,多节,斜纹等)。
也说明了不同的地位级,林林组成,疏密度,土壤水份以及地形等各种因子差别很远的林型中来进行木材的分区研究的重要性。
如此所获得的木材性质一方面既可了解木材的变异性,另一方面也可以作为培育工艺性质优良的木材,提高森林生产力一些措施的科学根据。
参阅苏联林业科学问题,第743-745页。
中国林业出版社。
1955。
或参阅苏联科学院林业研究所主编,苏联科学院1954年出版的书。