材料的宏觀與微觀特征.doc

木材的微觀和宏觀特征對材料的設計和造型的影響木材的微觀特征觀察：（一）橫切面：與樹木生長方向成垂直鋸截所得到的切面稱橫切面。橫切面上導管、管胞、木薄壁細胞和木纖維等都是橫切面，可看到細胞直徑和橫切面形狀，木射線細胞為縱剖面，呈輻射狀條形，顯示它們的長度和寬度。（二）徑切面：與年輪相垂直的縱切面稱為徑切面。徑切面上導管、管胞、木薄壁細胞和木纖維等都是縱切面，可以看出細胞長度、寬度和細胞兩端的形狀，木射線細胞為縱剖面。（三）弦切面：順著樹干方向縱向鋸解的切面稱弦切面。弦切面板材面上年輪呈“V”字型花紋，較美觀，但易翹曲變形。弦切面上導管、管胞、木薄壁細胞和木纖維等都是縱切面，可以看出細胞長度、寬度和細胞兩端的形狀。木射線細胞是橫切面，顯示它們的高度、寬度、細胞的列數和兩端細胞的形狀。木材的宏觀特征觀察：木材的宏觀構造是指在肉眼或借助10倍放大鏡所能見到的木材構造特征又稱為粗視特征。木材的宏觀特征，分為主要宏觀特征和輔助宏觀特征兩部分。木材的主要宏觀特征是木材的結構特征，它們比較穩(wěn)定，包括心材和邊材、生長輪和年輪、早材和晚材、管孔、軸向薄壁組織、木射線、胞間道等。木材的輔助宏觀特征又稱次要特征，它們通常變化較大，只能在宏觀識別木材中作為參考，如髓斑、色斑、乳汁跡、內含韌皮部、油細胞和粘液細胞等。木材的顏色、光澤、紋理、花紋、結構、材表、氣味、滋味、輕重和軟硬等一些物理特征，作為木材識別的輔助依據，也列入木材宏觀構造的范疇。（一）橫切面 與木材紋理（樹軸）垂直的切面，即樹干的端面。軸向分子兩端的特征和射線的寬度可在此面觀察。生長輪在此面呈同心圓狀；木射線呈輻射狀。（二）徑切面（順紋方向） 通過髓心與木射線平行的切面，或與年輪垂直的切面。此面可觀察軸向分子的長度和寬度及木射線的高度和長度。生長輪在此面呈相互平行的帶狀。木射線也呈寬帶狀，可觀察木射線的寬度與高度。（三）弦切面（順紋方向） 不通過髓與年輪相切的切面。生長輪在此面上呈同心圓狀。在此面上可觀察到射線寬度與高度。（四）徑切板和弦切板 在木材加工中通常所說的徑切板和弦切板，與上述的徑切面和弦切面是有區(qū)別的。在木材生產和流通中，借助橫切面，將板寬面與生長輪之間的夾角在4590的板材，稱為徑切板；將板寬面與生長輪之間的夾角在045的板材，稱為弦切板。主要宏觀特征1、邊材和心材 在成熟樹干的任意高度上，處于樹干橫切面的邊緣靠近樹皮一側的木質部，在生成后最初的數年內，薄壁細胞是有生機的，即生活的，除了起機械支持作用外，同時還參與水分輸導、礦物質和營養(yǎng)物的運輸和貯藏等作用，稱為邊材。 心材是指髓心與邊材之間的木質部。心材的細胞已失去生機，樹木隨著徑向生長的不斷增加和木材生理的老化，心材逐漸加寬，并且顏色逐漸加深。2.心材的形成 邊材的薄壁細胞在枯死之前有一個非常旺盛的活動期，淀粉被消耗，在管孔內生成侵填體，單寧增加，其結果是薄壁細胞在枯死的同時單寧成分擴散，木材著色變?yōu)樾牟??？傊?，形成心材的過程是一個非常復雜的生物化學過程。在這個過程中，生活細胞死亡，細胞腔出現(xiàn)單寧、色素、樹膠、樹脂以及碳酸鈣等沉積物，水分輸導系統(tǒng)阻塞，材質變硬，密度增大，滲透性降低，耐久性提高。次要宏觀特征（一） 顏色構成木材細胞壁的主成分之間無明顯的顏色差異，但由于各種色素、單寧、樹脂、樹膠及油脂等物質沉積于木材細胞腔，并滲透到細胞壁中，使木材呈現(xiàn)不同的顏色。邊材樹種和熟材樹種邊心材的顏色無明顯的區(qū)別，心材樹種邊材顏色較淺、心材顏色較深，應分別進行描述。木材的顏色能夠反映樹種特征，可以作為識別木材的特征之一。使木材產生各種特征顏色的色素能夠溶解于水或有機溶劑中，可以從木材中提取各種顏色的染料，用于紡織或其它化學工業(yè)。（二）光澤木材的光澤是指光線在木材表面反射時所呈現(xiàn)的光亮度。不同樹種之間光澤的強弱與樹種、表面平整程度、木林構造特征、侵填體和內含物、光線入射(反射)角度、木材切面的方向等因素有關?？梢越柚静牡墓鉂?，鑒定一些外觀特征相似的木材。如云杉和冷杉外觀特征和顏色極為相似，但云杉材面呈絹絲光澤，而冷杉材面光澤較淡。(三)氣味和滋味木材的氣味來源于細胞腔所含有的樹脂、樹膠、單寧以及各種揮發(fā)性物質。由于不同樹種的木材所含有的化學物質不同，因而會散發(fā)出各種不同的氣味，可用于木材的識別。松木有松脂氣味；雪松有辛辣氣味；杉木有杉木香氣；柏木、圓柏、側柏有柏木香氣；銀杏有苦藥氣味；楊木有青草氣味；椴木有膩子氣味；愈創(chuàng)木有香蘭氣味；腎形果有杏仁氣味；紅椿有清香氣味；八角有濃厚的八角氣味；香樟、黃樟有樟腦氣味。木材的滋味也來源于木材中所含有的可溶解的一些特殊化學物質。如黃柏、苦木、黃連木有苦味 ；糖槭有甜味；櫟木、板栗有單寧澀味；肉桂具有辛辣及甘甜味。（四）紋理木材紋理指構成木材主要細胞（纖維、導管、管胞等）的排列方向。（五）結構木材的結構指構成木材細胞的大小及差異的程度。針葉樹材以管胞弦向平均直徑、早晚材變化緩急、晚材帶大小、空隙率大小等表示。晚材帶小、緩變，如竹葉松、竹柏等木材結構細致，叫細結構；晚材帶大、急變的木材，如馬尾松、落葉松等木材粗疏，叫粗結構。（六）花紋木材的花紋指木材表面因生長輪、木射線、軸向薄壁組織、顏色、節(jié)疤、紋理等而產生的圖案。不同樹種木材的花紋不同，對木材識別有幫助，并可作各種裝飾材，使木制品美觀華麗。（七）乳汁跡乳汁跡是一種沿木材徑向呈裂隙狀的孔穴，起源于葉及軸芽跡，通過某些闊葉樹材具有乳液樹種的木質部，在弦切面呈細長的透鏡狀，常誤認為是小蟲眼。（八）內含韌皮部在樹干直徑增大過程中，通常次生木質部位于形成層的內側，次生韌皮部位于形成層的外側。但在少數闊葉樹材的次生木質部中具有韌皮束或韌皮層，稱為內涵韌皮部。有以下兩種類型：1.同心圓型 2.星散型對材料的設計和造型的影響木材是家具中最傳統(tǒng)也是最主要的用材。木材的材料特性，影響了歷代家具造型。以我國明式家具為例，眾所周知，明式家具造型完美簡潔、材料質感自然亮麗。明式家具用材多為紫檀木、黃花梨木、紅木等硬木，這些木材質地堅硬、色澤柔和、紋理優(yōu)美、強度高。由于材質堅硬，在充分滿足強度的條件下，明式家具部件直徑相應變小，使其在造型上線條更加挺拔秀麗、流暢，其形體更加嚴謹輕巧、渾然一體。由于這些木材色澤柔和、紋理優(yōu)美，不需要油漆，所以明式家具表面裝飾大多是燙蠟打磨，使其光亮如鏡，呈現(xiàn)出黑里透紅、潤澤內蘊的光輝色彩，充分體現(xiàn)了材料自身美。材料是色彩的載體，色彩依附于材料而存在。在產品設計中，材料的色彩對造型的重要元素，沒有色彩的作品缺乏生命力。木材在為材料的一種，有其固有色，也有人造色。在木材的固有色彩達不到使用者的需求時，人們可以根據產品裝飾的需要，對木材的色彩進行處理調節(jié)其本色，強調并烘托材料的色彩的美感。木材的天然肌理體現(xiàn)材料的自然材質美，價值性強，以“自然”為貴