赤桉幼龄材物理力学性质研究

【目的】研究20个不同赤桉家系及其不同部位物理力学性质的差异,为赤桉材性选育及木材的合理利用提供参考。【方法】以采自广东湛江南方国家级林木种苗示范基地大田区的20个45月生赤桉家系为研究对象,分别于树干梢部、中部、底部取木材试样,按照国家标准测量木材基本密度、气干(径向、弦向、体积)干缩率、全干(径向、弦向、体积)干缩率、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度等11个指标,并计算气干和全干差异干缩值(弦向干缩率/径向干缩率),运用SPSS、Excel、DPS等软件对数据进行统计和分析,并采用隶属函数法综合比较20个赤桉家系木材的材性优劣状况。【结果】20个赤桉家系木材的基本密度为0.344～0.558 g/cm~3,木材基本密度在家系间以及家系与部位交互间差异性极显著,不同家系立木部位间差异不显著。赤桉气干差异干缩值、全干差异干缩值分别为1.60和1.51;不同家系间气干干缩率(径向、弦向、体积)及全干干缩率(径向、弦向、体积)差异极显著;不同部位间气干体积干缩率和全干体积干缩率差异不显著,而全干(径向、弦向)和气干(径向、弦向)干缩率差异均极显著。赤桉不同家系间抗弯强度(26.79～103.11 MPa)、抗弯弹性模量(3 987～10 498 MPa)、顺纹抗剪强度(11.31～39.32 MPa)、顺纹抗压强度(32.46～59.33 MPa)差异极显著;不同部位间除抗弯弹性模量差异极显著外,其余性状差异均不显著;赤桉不同家系间4个力学性质的变异系数范围为12.05%～20.25%。幼龄期赤桉木材4个力学性质间两两相关性极显著。利用隶属函数法对20个赤桉家系进行综合材性评价,隶属值均值排名前5位的家系依次为2007、20016、20021、10014、10079,其木材材性较优,其中10079、20016、2007生长情况较好,可作为赤桉用材林定向培育。【结论】45月生的赤桉木材属轻材,容易开裂,树干底部的差异干缩值比中部、梢部大,即底部木材更容易开裂和变形。     

5种桉树木材物理力学性质的差异比较

分析5种桉树幼龄材的物理力学性质的差异，为研究不同桉树材性变异规律及提高桉树木材利用效率提供参考。以采自广东湛江南方国家级林木种苗示范基地大田区的2.5年生和4年生赤桉、2.5年生尾巨桉及6年生尾细桉无性系L-9、M-11等5种不同林龄的桉木为研究对象，按照国家标准测量木材物理性质指标木材密度（基本密度、气干密度、全干密度）、气干（径向、弦向、体积）干缩率、全干（径向、弦向、体积）干缩率，以及力学性质指标抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、硬度（弦面硬度、径面硬度、端面硬度），以SPSS、Excel等数据分析软件对其进行数理统计和分析，分析其差异和变异规律。5种桉树基本密度差异不显著，其余物理力学指标差异极显著。5种桉树的基本密度0.428～0.460 g/cm³，气干密度0.494～0.543 g/cm³，全干密度0.482～0.525 g/cm³，各品系间变异较小。气干干缩率在不同品系间存在着较大的变异，2.5年生赤桉＞4年生赤桉＞L-9＞M-11＞尾巨桉，径向干缩率变异最大。桉树随着林龄的增长干缩率值增大，说明林龄大的桉木更容易开裂。不同品种间力学性质差异显著。5种桉树木材密度与径面硬度和端面硬度呈正相关关系，说明桉树木材密度越大，其木材硬度越高。由木材密度指标看，桉树可作为纸浆材和纤维板材的原材料，随着林龄的增加，桉树木材物理力学性质指标值增加。按照木材物理力学指标分级标准可知，5种桉树木材密度属于小级；赤桉干缩率属于Ⅱ级，尾巨桉干缩率属于Ⅱ-Ⅲ级，L-9干缩率属Ⅳ级，M-11干缩率属于Ⅳ级；5种桉树木材抗弯强度和抗弯弹性模量均属于Ⅱ级，剪切强度属于Ⅴ级，端面硬度均属Ⅲ级。     

雷竹人工林竹材物理力学性质

为了有效利用雷竹Phyllostachys praecox竹材,对雷竹人工林竹材物理力学性质进行了研究.结果表明:竹龄对雷竹的物理力学性质有显著的影响;竹材的径向、弦向和体积干缩系数随竹龄增加逐渐减小;基本密度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度和抗弯强度都随竹龄增加而增加,至4～5年生较稳定.竹秆由下至上,含水率和干缩性逐渐减小;维管束密度和基本密度逐渐增加,力学强度亦相应提高.根据材性来看,竹材的采伐利用以4～5年生为合适.表3参10     

乐东拟单性木兰木材物理力学性质的研究

对福建省南平市延平区23年生以上的乐东拟单性木兰木材的物理力学性质进行测定和分析.结果表明:乐东拟单性木兰木材密度、干缩性、综合强度均属中等水平,其基本密度和气干密度分别为0.579和0.708 g·cm-3,体积干缩系数为0.516,抗弯强度为134.8 MPa,顺纹抗压强度为61.94 MPa,综合强度为196.7...     

不同树龄秃杉与杉木人工林木材物理力学性质的比较

对采自广西南丹县山口林场8年生、14年生和28年生的秃杉Taiwania flousiana和杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材进行了主要物理力学性质的测定和比较。结果表明：秃杉和杉木的木材密度及主要力学强度均随树龄增加而增大。秃杉木材的气干密度（含水率为12％）、基本密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数、弦面硬度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、径面抗剪强度和弦面抗剪强度的平均值与杉木相比分别低2．3％，4．4％，1．6％，2．6％，1．5％，3．6％，3．8％，3．4％，17．5％和14．4％，但其端面硬度、径面硬度、抗弯强度、冲击韧性、径面抗劈力和弦面抗劈力的平均值与杉木相比则分别高6．6％，6．1％，3．4％，2．3％，15．0％和16．3％。差异显著性f检验表明，秃杉与杉木人工林的木材密度、硬度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗剪强度和抗劈强度均差异显著或极显著，但干缩系数和冲击韧性均差异不显著。图2表3参12     

引种美国红橡幼龄材的物理力学性质研究

【目的】测定从北美引种的3种美国红橡木材的物理力学性质,以弥补我国家具和室内装修优质木材资源不足的现状。【方法】以引种的14年生(幼龄期)美国红橡纳塔栎(Quercus nuttallii)、舒玛栎(Quercus shumardii)和水栎(Quercus nigra)为研究对象,按照国家标准方法测定其木材的密度、干缩性、冲击韧性、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量等基本物理力学性能指标,分析各指标间的相关性,并采用隶属函数法对各树种木材材性进行综合评价。【结果】3种美国红橡幼龄材气干密度、体积气干干缩率、冲击韧性、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量分别为0.725～0.767 g/cm~3,9.650%～10.622%,216.59～255.14 kJ/m~2,45.57～54.44 MPa,104.24～105.40 MPa,7.11～7.77 GPa。3种美国红橡种间弦向全干干缩率差异极显著(P≤0.01),而种间径向全干干缩率和抗弯强度均差异不显著。相关性分析表明,红橡幼龄材气干密度与抗弯强度极显著相关;顺纹抗压强度与抗弯弹性模量极显著相关,与抗弯强度显著相关;抗弯强度与抗弯弹性模量极显著相关。3种红橡材性综合评价结果显示,纳塔栎和舒玛栎的材性略优于水栎。与其他栎属树种成熟材相比,引种的美国红橡幼龄材的大多数指标均接近其他栎属成熟材水平。【结论】3种美国红橡木材都属于高强度、高等级木材,材性优良,可作为制作家具和室内装修的优质用材。     

四倍体白花泡桐木材的物理特性研究

以3年生四倍体白花泡桐为材料,探讨了染色体加倍白花泡桐木材的物理特性.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维的长度、长宽比值、壁厚和壁腔比值的平均值分别比其二倍体大,而木材纤维宽度、弦向干缩率、径向干缩率、纵向干缩率和体积干缩率平均值则相反.此外,四倍体白花泡桐木材的基本密度、白度、顺纹拉力强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度和顺纹抗压强度分别比其二倍体泡桐增加了14.29％,16.25％,38.90％,26.13％,32.50％,18.36％和17.28％.     

云南松人工林正常木与应压木物理力学性质比较

对云南松人工林正常木和应压木的物理力学性质及其差异进行了分析。结果表明:云南松应压木基本密度、气干密度和全干密度分别比正常木大0.060 6 g·cm^-3、0.046 0 g·cm^-3和0.050 4 g·cm^-3,呈极显著差异; 云南松应压木全干和气干顺纹干缩值分别比正常木干缩值大5.65和3.92倍,较易发生干燥缺陷。另外,除气干径向干缩率差异显著(p<0.05)外,应压木与正常木的其他各干缩率差异均显著(p<0.05),较正常木更容易发生翘曲变形和开裂; 应压木和正常木的气干差异干缩差异显著(p<0.05),全干差异干缩差异不显著; 正常木主要力学性质与密度均呈正相关关系,应压木的抗弯强度和抗弯弹性模量与气干密度紧密正相关,顺纹抗压强度和气干密度间无显著相关关系。     

大叶山杨与山杨木材比较解剖与材性分析

运用对比分析的方法对山杨和大叶山杨木材的解剖特征,纤维形态等进行了较详细的观察,测定与分析,对２种木材的气干密度,干缩系数,顺纹抗压强度,顺纹抗拉强度,抗震强度,抗弯强度,抗弯弹性模量,冲击韧性,硬度,抗劈力强度等进行了对比研究;对２种木材的冷水抽出物,热水抽出物,质量分数为１％的ＮａＯＨ抽出物,乙醚抽出物,苯醇抽出物,ｐＨ值,纤维素含量,半纤维素含量,木素含量等化学成分进行了测定。     

人工林巨尾桉木材性能与树龄的关系

为了合理利用巨尾桉木材资源,提高其利用价值,对不同树龄巨尾桉木材的物理力学性质进行测定与分析。结果表明:在巨尾桉树龄为4-6 a时,其木材物理力学性质随树龄增加明显提高,在巨尾桉树龄为6-8 a时,其木材物理力学性质变化不大。气干密度、全干密度、全干体积干缩率、气干径向湿胀率、吸水湿胀率、弦面顺纹抗剪等性质在巨尾桉树龄为6 a时达到最大,说明巨尾桉木材各项物理力学性质在其树龄为6 a时已经基本稳定在较高水平。本研究为巨尾桉的栽培、采伐和木材高效利用提供理论依据。     

木材物理力学性质的综合分析(Ⅰ)——主成分分析

本文利用主成分分析方法,对中国主要树种木材的物理力学性能进行了综合分析。结果表明,木材物理力学性能的第1主成分为强度指标,第2主成分为干缩指标,这两个主成分的累计贡献率为84.3％。另外,按第1、2主成分的样本排序图,可将所研究的木材分为WL 11—WL 56十七个等级,从每个等级的编号就可了解到某种木材的强度及干缩性能。     

木材用途与材性关系的综合分析(Ⅰ)——模糊聚类分析、x~2检验分析

取“中国主要树种木材物理力学性质数据库系统”中的基本数据,用现代统计分析手段研究了已往资料刊载的木材用途与木材性质之间的关系。采用模糊数学的方法,根据各用途所选用树种群之间的相容性,对木材用途进行聚类分析;采用X~2检验法,分析了各用途所对应树种群主要材性指标的均值和频率分布。根据上述分析的结果,可对木材用途类别的归并和补充提出改进措施,并为新开发树种用途选择的判别和分析奠定了基础。     

突脉青冈木材物理力学性质的研究

本文通过对突脉青冈木材物理力学性质进行测定和分析,结果表明：突脉青冈木材的密度和综合强度中等、干缩小,与同属其它树种木材有较大的差别,其木材具有广泛的用途．该研究结果解决了突脉青冈营林和木材利用上的一个基础性问题     

美国黑核桃与核桃、核桃楸木材材性的比较研究

对引种美国黑核桃 (Juglansnigra)与国产核桃 (Juglansregia)、核桃楸 (Juglansmandshurica)木材解剖构造和主要木材材性的测定表明 ,美国黑核桃的心材解剖特征与核桃、核桃楸相比没有区别 ,而边材的木纤维壁厚、木纤维腔径比和壁腔比、木纤维比量、木射线比量差异均显著或极显著 ,其它特征没有差异 ;美国黑核桃主要木材物理力学性质与国产核桃、核桃楸以及北方常见的速生树种杨树、泡桐相比 ,木材材质好 ,但木材干缩性略差 ;美国黑核桃木材化学性质能满足胶合板生产要求。综合分析表明 ,美国黑核桃是可以在我国适生地区进行推广发展的优良工业用材树种。     

木材压花工艺的研究

本文探讨了在不采用任何软化药剂处理的条件下,对实木材表面进行压花试验,分析了6种树种木材的压花工艺条件及各工艺因素与压花制品质量之间的关系.结果表明,实木压花具有良好的工艺性能,但针叶树材的压花性能不如阔叶树材.不同树种的木材具有不同的压花工艺条件.在诸工艺因素中,温度和压力对压花制品的质量有较大的影响.     

宁波保国寺大殿木构件属种鉴定

为配合宁波保国寺大殿保护和未来修缮的需要,对保国寺大殿古建筑主要木构件木材进行了属种鉴定。采用切片、光学电子显微镜拍照、宏观和微观特征分析等方法,对287个试样进行了属种鉴定。结果表明:保国寺大殿的木构件共有9个属种,分别是杉木属、硬木松属、云杉属、扁柏属、落叶松属、水松属6个属的针叶材和龙脑香属、锥木属、板栗属3个属的阔叶材。     

苦竹竹材物理力学性质的研究

测试了苦竹竹材的物理力学性质,用回归分析法探讨了竹龄与竹材各项物理力学性质之间的关系,结果表明:竹龄对苦竹竹材的物理力学性质有显著影响;苦竹竹材的径向、弦向、体积干缩系数随竹龄增加逐渐减少;其气干密度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度和抗弯强度都随竹龄增加而增加,至3~5年较稳定.竹竿由下至上,含水率、干缩性逐渐减少;气干密度逐渐增加,力学强度亦相应提高.