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第六章 木材的物理性质 木材的密度 木材的水分 木材的电学性质 木材的热学性质 木材的声学性质 一、密度与比重 密度(density)：有量纲，木材学中常用克/立方厘米(g/cm3)或千克/立方米( kg/m3 ) ； 比重(specific gravity)：是物质的密度与4oC的水分的密度的比值。在4oC时，水分的密度为1 g/cm3或1000 kg/m3 ，所以在此条件下木材的密度与比重在数值上相等，且无量纲。 二、木材密度的种类 1、生材密度 生材(green wood)：树木刚伐倒时的新鲜材。 2、气干材密度 气干材：自然干燥的木材。 3、全干材密度 全干材：在干燥箱内干燥至绝干的木材。 4、基本密度 木材的基本密度＝木材试样绝干重 / 试样饱和水分时体积 最常用的是气干密度和基本密度。 三、木材的细胞壁密度、实质密度和空隙度 1、木材的细胞壁密度： 木材细胞壁的密度，不包括细胞腔等。 2、木材的实质比重： 即木材物质或胞壁物质的比重，不包括木材的胞腔等空隙。范围：1.46~1.56，平均为1.50。 3、木材的空隙度： 单位体积的木材减去木材物质所占的体积以及水所占的体积。 绝干材的空隙度(%)＝(1－木材的绝干密度/木材的实质密度)×100% 。 四、木材密度的测定 1、直接测量法（干燥法） 2、水银膨胀计测定法 3、排水法 排水法测定木材密度 五、木材密度的重要性及其影响因素 1、密度的重要性 2、木材密度的影响因素 (1) 树种； (2) 立地条件； (3) 年轮宽度与晚材率； (4) 含水率; (5) 树干不同部位； (6)其它如抽提物含量等。 第二节 木材和水分 二、木材的含水率及其测定 1、绝对含水率和相对含水率 2、木材含水率的测定 1)干燥法(烘干法，重量法) 2)电测法(仪表法) 3)蒸馏法 三、木材含水率的变化 生材 (1) 生材：树木刚伐倒时的新鲜材。 (2) 生材含水率的影响因素： 树种 树木不同部位 砍伐季节 其它如树龄、生长地 等。 湿材 、气干材 、窑干材、 绝干材 四、木材的纤维饱和点 2、纤维饱和点的测定： (1)木材强度随含水率的变化： (2)木材体积(干缩率或膨胀率)随含水率的变化： (3)木 材导电性随含水率的变化： 五、木材的吸湿性 1、木材的吸湿性 木材的吸湿和解吸统称为木材的吸湿性。 (1)吸湿(adsorption)：当空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压力时，木材自外吸收水分，这种现象叫吸湿； (2)解吸(desorption)：当空气中的蒸汽压力小于木材表面水分的蒸汽压力时，木材向外蒸发水分，这种现象叫解吸； (3)吸湿性≠吸水性：吸湿性(水分存在于木材的细胞壁)；吸水性(水分还包括自由水)。 2、木材的吸湿机理 a. 木材细胞壁中极性基团(主要为羟基，通过形成氢键)的吸附(为木材吸湿的主要机理)； b. 由Kelvin公式确定的细胞壁毛细管系统在吸着环境的相对湿度很高时才产生凝结。 3、吸收和吸附 (1)吸收： 多孔性固体在其较粗的毛细管中，由于表面张力作用对液体进行机械地吸收。如干材浸于水中，由于胞腔毛细管作用可以吸满水分，并将胞壁润湿。 (2)吸附： 细粉末状的物体，多孔性的材料或溶胀的凝胶体物质对气态液体或气体紧密地吸收现象，在多数情况下，这种吸收只有一层分子的厚度(单分子层)或多分子层。吸附总是伴随着热的释放。 分为化学吸附或物理吸附。 4、平衡含水率 (1)平衡含水率概念(equilibrium moisture content)： 当木材在一定的相对湿度和温度的空气中，吸收水分和散失水分的速度相等，即吸湿速度等于解吸速度，这时的含水率称为木材的平衡含水率。 (2) )平衡含水率的影响因素: 如环境的相对湿度和温度、树种、机械应力、木材的干燥史等。 5、等温吸附 等温吸附(isotherm adsorption)：指在一定的温度下，木材在不同的相对湿度下所能达到的平衡含水率，体现的是温度一定的条件下平衡含水率和相对湿度之间的关系。为“ S”型曲线。 6、吸着滞后 (1)现象(sorption hysteresis)：在一定的大气条件下，吸湿时的平衡含水率总比解吸时要低，这种现象称为吸湿滞后。 (一)木材的干缩湿胀 1、现象：在绝干状态和纤维饱和点含水率范围内，由于水分进出木材细胞壁的非结晶领域，引起的非结晶领域的收缩