工程材料 第4章 木材及加工工艺.ppt

第4章 木材及加工工艺 第4章教学要求 教学要求： 木材概述，木材的基本性能，木材的成型工艺，产品设计中常用的木材，木材在设计中的应用实例。 重点： 木材的特性，木材的成型工艺 难点： 木材的成型工艺 第4章 木材及加工工艺 §4.1 木材概述 §4.2 木材的基本性能 §4.3 木材的成型工艺 §4.4 产品设计中常用的木材 §4.5 木材在设计中的应用实例 4.1.2 木材的特性 （1）质轻 木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成。 它的密度因树种不同，一般在0．3--0．8之间，比金属、玻璃等材料的密度小得多，因而质轻、坚韧、并富有弹性。 在纵向(生长方向)的强度大，是有效的结构材料，但其抗压、抗弯曲强度较差。 4.1.2 木材的特性 （2）易加工、易连接和涂饰 木材易锯、易刨、易切、易打孔、易组合加工成型，且加工比金属方便。由于木材的管状细胞吸湿受潮，故对涂料的附着力强，易于着色和涂饰。 （3）隔声吸音性 木材是一种多孔性材料，具有良好的吸音隔声功能。 4.1.2 木材的特性： （4）具有平衡调节空气中湿气的功能 由管状细胞组成；当空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压时，木材向内吸收水分，反之其水分向外蒸发；纤维结构和细胞内留有空气，受温度变化不明显，热膨胀系数低，受热时不软化 4.1.2 木材的特性： （5）对热、电良好的绝缘性能 木材的热导率、电导率小，可做绝缘材料，但随着含水率增大，其绝缘性能降低。 （6）具有天然的色泽和美丽的花纹 不同树种的木材或同种木材的不同材区，都具有不同的天然悦目的色泽。如红松的心材呈淡玫瑰色，边材成黄白色；杉木的心材成红褐色，边材呈淡黄色等。 又因年轮和木纹方向的不同而形成各种粗、细、直、曲形状的纹理，经旋切、刨切等多种方法还能截取或胶拼成种类繁多的花纹。 4.1.2 木材的特性： （7）具有可塑性 木材蒸煮后可以进行切片，在热压作用下可以弯曲成型，木材可以用胶、钉、榫眼等方法比较容易和牢固地接合。 （8）容易解离 打碎后再胶合（刨花板、纤维板） （9）各向异性 木材是具有各向异性的材料，即使是同树种的木材，因产地、生长条件和部位不同，其物理、化学性质差异很大，使之使用和加工受到一定的限制。 （10）干缩湿胀、易变形，易燃 木材由于干缩湿胀容易引起构件尺寸及形状变异和强度变化，发生开裂、扭曲、翘曲等弊病。木材的着火点低，容易燃烧。 4.1.2 木材的特性： （11）容易腐朽和虫蛀 木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件： ①适宜的温度；②木材含水率适当；③有足够的空气；④适当的养料。 根据木材产生腐朽的原因，木材防腐有两种方法：一种是创造条件，控制温度、含水率和隔绝空气，使木材不适于真菌的寄生和繁殖；另一种方法是在木材中加入一些物质，使其不能作真菌的养料。 木材除受真菌侵蚀而腐朽外，还会遭受昆虫的蛀蚀。常见的蛀虫有白蚁、天牛等。木材虫蛀的防护方法，主要是采用化学药剂处理。木材防腐剂也能防止昆虫的危害。 4.1.2 木材的特性： （12）具有天然缺陷 1.节子 2.变色 3.腐朽 4.虫害 5.裂纹 6.夹皮 7.弯曲 8.斜纹和纯棱 §4.2 木材的基本性能 4.2.1 木材的分类 4.2.2 木材的基本构造 4.2.3 木材的三切面 4.2.4 木材的选用 4.2.1 木材的分类 木材 树木的躯干及其较粗大枝条的次生木质部，由形成层分生所形成。按树木生长过程中形成层的发育程度，木材有幼龄材、成熟材、过熟材之分。 1 按树木成长状况分为外长树和内长树(如热带树) ； 2 按材质分为软木材和硬木材（硬度共分 6 级） ； 3 按树叶外观形状分为针叶树与阔叶树。 针叶树（软材）： 树干高大，且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。 阔叶树（硬材）： 树干部分一般较短,多分枝。纹理多变化，材质较硬,较难加工。 常见树种： 针叶树 红松、马尾松、杉木、红豆杉、白松 (云杉、鱼鳞松)、银杏、臭冷杉、铁杉、,云南松等。 主要产地在东北、长江流域及云南、贵州、四川等。 阔叶树 东北榆、水曲柳、柞树、橡树、白桦、紫锻、、麻栎、楠木、榉木，樟木等。 主要产地在东北、内蒙、华南等。 4.2.2 木材的基本构造 1 宏观上由树根、树干、树枝和树叶（树冠）组成。 2 树干由树皮、木质部和髓心组成。 树皮：外层组织，保护层，贮藏养分和输送养分； 木质部：心材和边材，生长层——年轮，春材和秋材； 髓心：质松软、强度低、易腐蚀。 3 木材的微观构造是指借助光学显微镜观察的结构。各种木材的微观构造是各式各样的。针叶树显微构造简单而规则，其木射线一般较细且在肉眼下不可见，年轮界明显，早、