第2章　木工常用材料

2.1　常用树种

我国木材资源十分丰富，在植物界属于种子植物类，其种类约8000种，其中可作木材使用的约1000种。树木从培育到成熟利用一般需10～50年的时间。木材材质轻、强度高，有较佳的弹性和韧性、耐冲击性和振动性能，易于加工和表面涂饰，对电、热和声音有高度的绝缘性。特别是木材美丽的自然纹理、柔和温暖的视觉和触觉是其他材料无法替代的。从树叶的外观形态上，可将木材分为针叶材（软木）和阔叶材（硬木）两类。

2.1.1　针叶类树种

针叶材树叶细长如针，大都呈针状或鳞片状，不具管孔或导管，多为常绿树，树干通直高大，易取大材。针叶树材质均匀，纹理平顺，木质软而易于加工，所以又称为软木材。木材密度和胀缩变形较小，耐腐蚀性较强，价格一般较低。针叶树木材是主要的建筑及装饰用材，常作为建筑工程中承重构件和门窗等用材。广泛用于各种吊顶、隔墙龙骨、搁栅材料、承重构件、室内界面装修和家具等。常用的树种介绍如下。

（1）红松

又名东北松、海松、果松，盛产于我国东北长白山、小兴安岭一带。边材黄褐或黄白，芯材红褐，年轮明显均匀，纹理直，结构中等，硬度软至甚软。其特点是干燥加工性能良好，风吹日晒不易开裂变形，松脂多，耐腐朽，可用作木门窗、屋架等，是建筑工程中应用最多的树种。

（2）白松

又名臭松、臭冷杉、辽东冷杉，产于我国东北、河北、山西。边材淡黄带白，芯材也是淡黄带白，边材与芯材的区别不明显，年轮明显，结构粗，纹理直，硬度软。其特点是强度低，富弹性，易加工但不易刨光，易开裂变形，不耐腐。在建筑工程中可用于门窗框、屋架、搁栅、檩条、支撑、脚手板等。

（3）樟子松

又名蒙古赤松、海拉尔松，产于我国黑龙江、大兴安岭、内蒙古等地。边材黄或白，芯材浅黄褐，年轮明显，材质结构中等，纹理直，硬度软。其特点是干燥性能尚好，耐久性强，易加工，但不耐磨损。可用作门窗、屋架、檩条、模型板等。

（4）陆均松

又名泪杉，产于我国长江以南各省。边材浅黄褐，芯材浅红褐，材质结构中等，硬度软，纹理直。其特点是干燥性能好，韧性强，易加工，较耐久。多用于制作木屋架、檩条、搁栅、椽条、屋面板等。

（5）马尾松

又名本松、山松、宁国松，产于我国山东、长江流域以南各省。边材浅黄褐，芯材深黄褐微红，边材与芯材区别略明显，年轮极明显，材质结构中至粗，纹理斜或直、不匀，硬度中等。其特点是多松脂，干燥时有翘裂倾向，不耐腐，易受白蚁危害。可用作小屋架、模型板、屋面板等。

（6）杉木

又叫沙木、沙树，盛产于我国长江以南各省。边材浅黄褐，芯材浅红褐至暗红褐，年轮极明显、均匀，材质结构中等，纹理直，硬度软。其特点是干燥性能好，韧性强，易加工，较耐久。在建筑工程中常用作门窗、屋架、地板、搁栅、檩条等，应用十分广泛。

（7）四川红杉

产于我国四川、陕西一带。边材黄褐，芯材红或鲜红褐，年轮明显，材质结构中等，纹理直，硬度软。其特点是易干燥，易加工，较耐久。可用作檩条、椽条、模型板等。

（8）水杉

产于我国四川、湖北，现已推广到全国21个省市。边材黄白或浅黄褐，芯材红或红带紫，年轮明显，材质结构粗，纹理直而不均，硬度软。其特点是易干燥、易加工、不耐腐。一般可用作门窗、屋架、檩条、屋面板、模型板等。

2.1.2　阔叶类树种

阔叶材树叶宽大呈片状，具有导管，大都为落叶树，树干通直部分一般较短，大部分树种的木材密度大，材质较硬，较难加工，所以又称为硬木材。阔叶树木材干缩湿胀较大，容易翘曲变形、开裂，建筑上常用作尺寸较小的构件。有些树种具有美丽的纹理，适用于室内界面装修、地板、制作家具及胶合板等。常用的树种介绍如下。

（1）水曲柳

产于我国东北长白山，树皮灰白色微黄，内皮淡黄色，干后呈浅驼色。边材呈黄白色，结构中等，材质光滑，芯材褐色略黄，年轮明显、花纹美丽。其特点是富弹性、韧性、耐磨、耐湿，但干燥困难，易翘裂。在建筑工程中常用作胶合板及室内装修、高级门窗等。

（2）柞木

又名蒙古栋、橡木，产于我国东北各省。外皮黑褐色，内皮淡褐色，边材淡黄白带褐，芯材褐至暗褐，年轮明显，结构中等，纹理直或斜，硬度甚硬。其特点是干燥困难，易开裂、翘曲，耐水，耐腐性强，耐磨损，加工困难。可用作木地板、家具、高级门窗。

（3）白皮榆

又名春榆、山榆、东北榆，产于我国东北、河北、山东、江苏、浙江等省。边材黄褐，芯材暗红褐，年轮明显，结构粗，纹理直，花纹美丽，硬度中等。其特点是加工性好，刨削面光泽，但干燥时易开裂、翘曲。多用作木地板、室内木装修、高级门窗、家具、胶合板等。

（4）紫椴

又名籽椴、椴木，产于我国东北及沿海一带。边材与芯材区别不明显，均为黄白略带淡褐，年轮略明显，材质结构细，纹理直，硬度软。其特点是加工性能好，有光泽，时有翘曲，不易开裂，但不耐腐。常用于制作胶合板、普通木门窗、模型板等。

（5）核桃楸

又名胡桃楸、楸木，产于我国东北、河北、河南等地。树皮暗灰褐色，边材较窄，灰白色带褐，芯材浅灰褐色稍带紫，年轮明显，结构中等，硬度中等，花纹美丽。其特点是富弹性，干燥不易开裂、翘曲、变形，耐腐，加工性能好。在建筑工程中多用作木地板、木装修、高级门窗、家具等。

（6）桦木

又名白桦、香桦，产于我国东北、华北等地。边材与芯材区别不明显，均为黄白微红，年轮略明显，材质结构中等，纹理直或斜，硬度硬。其特点是力学强度高，富弹性，干燥过程中易开裂翘曲，加工性能好，但不耐腐。可用作胶合板、室内木装修、支撑、地板等。

（7）色木

又名槭树、枫树，产于我国东北、华北、安徽。边材与芯材区别不明显，均带淡红的黄褐色，年轮略明显，材质结构细，纹理直，花纹美丽，硬度硬。其特点是力学强度高，弹性大，干燥慢，常开裂，但耐磨性好。可用作地板、胶合板及室内木装修。

（8）黄菠萝

又名黄柏、黄柏栗，产于我国东北。边材淡黄，芯材灰褐微红，年轮明显，材质结构中等，花纹美丽，硬度中等。力学强度中等，富有韧性，加工性能好，干燥不易变形，耐腐。多用于高级木装修、高级木门窗、家具、地板、胶合板等。

（9）楠木

又名雅楠、桢楠、小叶楠，产于我国湖北、湖南、云南、四川、贵州等地。边材和芯材区别不明显，均为黄褐略带浅绿，年轮略明显，材质结构细，纹理倾斜交错，硬度中等。其特点是易加工，切削面光滑。干燥时有翘曲现象，耐久性强。可用作家具、室内木装修、高级门窗等。

（10）柚木

产于我国广东、台湾、云南等地。边材淡褐，芯材黄褐或全褐，年轮明显，材质结构中等，纹理直或斜，硬度甚硬。特点是耐磨损，耐久性强，干燥收缩小，不易变形。是制作家具、高级木装修、木质地板的理想材料。

2.1.3　木材的构造

木材是原木的主要部分，原木是从树木中的立体部分也就是树干取材而来。树干是由树皮、木质部和髓心三部分组成的，占树木体积的50％～90％。肉眼或放大镜下所能见到木材构造的特征，称为宏观构造或粗视构造。它包括生长轮或年轮、早材和晚材、边材和芯材、树脂道、管孔、轴向薄壁组织、木射线等。

（1）芯材、边材

木质部就是常说的木材，靠近髓心的木质部颜色较深，水分较少，称为芯材；靠近树皮的木质部颜色较浅，水分较多，称为边材。通常芯材的利用价值较边材要大一些。髓心质量差，易腐朽。有些木材芯材与边材颜色不一，中心部分较深，如柞木、水曲柳、落叶松、紫杉、柏木等，也称显芯材；有些木材芯材与边材颜色差别不大，如椴木、白桦、云杉、冷杉等，也称隐芯材。

（2）生长轮

每个生长周期所形成的木材，围绕着髓心构成的同心圆，称为年轮或生长轮。同一年轮内，春季生长的木质颜色较浅，称为春材或早材；夏季或秋季生长的颜色较深，称为夏材或晚材。年轮越密，木材的强度越高。由髓心向外的射线称为髓线，它与周围的连接差，木材干燥时易沿此开裂。

温带和寒带树木的生长期，一年仅有一度，形成层向内只生长一层，故也称为年轮，但在热带，一年间的气候变化很小，树木生长四季几无间断，一年之间可能形成几个生长轮，它们与雨季和旱季相符合。年轮在各个不同切面上呈现不同的形状。在横切面上多数树种的年轮为同心圆状，有少数树种的年轮呈不规则的浪状，如苦槠、千金榆等。有些树种的年轮，多数偏心，似蚌壳的环纹，在径切面上为显明的条状，在弦切面上为抛物线或呈“V”字形花纹，是产生木材纹理的主要原因之一，如图2-1所示。

（3）管孔

导管是绝大多数阔叶树材所具有的输导组织，在横切面上导管呈孔穴状，称为管孔。在纵切面上呈细沟状，称为导管线，所以具有导管的阔叶树材称为有孔材。由于针叶树材不具有导管，在横切面上用肉眼看不出有管孔存在，所以针叶材又称为无孔材。管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的重要依据。管孔的分布、组合、排列等对阔叶材的识别很重要。根据管孔在横切面上的排列情况，阔叶树种可以分为三大类，即环孔材、散孔材及半环孔材（半散孔材）。春材中有粗大导管，沿年轮呈环状排列的称为环孔材；春材、夏材中管孔大小无显著差异，均匀或比较均匀分布的称为散孔材。

（4）木射线

在木材横切面上，凭肉眼或借助放大镜可以看到一条条自髓心向树皮方向呈辐射状，略带光泽的断续线条，这种线条称为木射线。在木材的利用上，它是构成木材美丽花纹的因素之一，因此具有宽木射线的树种是制造家具的好材料。

（5）木材的三切面

木材的切削形式有横切、径切和弦切三种。各种切削形式会得到不同的木板纹理。由于树木生长不均匀（例如早、晚材的管胞都不一样），致使各种树种的木材构造极其多样性，而且物理、力学性质也各异。要全面地了解木材构造，必须在三个切面上从不同的角度进行观察，符合下边定义要求的木材三个切面（图2-2）可充分反映出木材的结构特征。

①横切面。横切面是与树干长轴或木纹相垂直的切面，亦称端面或横截面。在这个切面上，可以见到木材的生长轮、芯材和边材、早材和晚材、木射线、薄壁组织、管孔（或管胞）、胞间道等。

②径切面。径切面是顺着树干长轴方向，通过髓心与木射线平行或与生长轮相垂直的纵切面。在这个切面上可以看到相互平行的生长轮或生长轮线、边材和芯材的颜色、导管或管胞线沿纹理方向的排列、木射线等。生长轮或年轮在这个切面上呈互相平行的带状。

③弦切面。弦切面是顺着树干长轴方向，不通过髓心而与木射线垂直或与生长轮相平行的纵切面，这个切面上的生长轮或年轮成“V”字形。弦切面和径切面同为纵切面，但它们相互垂直。在弦切面上生长轮呈抛物线状，可以测量木射线的高度和宽度。板材径、弦切面的确定是在板材端头作一条板厚度的中心线，再作年轮的切线，两直线的夹角大于60°，便为径切板；夹角小于30°则为弦切板。

2.1.4　常用树种的识别

针叶树材的纤维结构较简单而规则，它由管胞、髓线和树脂道组成。阔叶树材的纤维结构较为复杂，主要由导管、木纤维及髓线组成。阔叶树材的髓线发达，粗大而明显。导管和髓线是鉴别针叶树和阔叶树的主要标志。年轮与髓线赋予木材优良的装饰性。常用针叶树材和阔叶树环孔材的宏观构造特征见表2-1和表2-2。

2.1.5　木材等级以及材质标准

1.针叶树锯切用原木

针叶树锯切用原木的技术要求和材质指标如下

（1）技术要求

①检尺长。2～8m，按0.2m进级，长级公差：+6cm、-2cm。

②检尺径。东北、内蒙古、新疆产区自18cm以上，其他产区自14cm以上，按2cm进级。

（2）材质指标

针叶树普通锯材各等级材质缺陷允许限度见表2-3。

2.阔叶树锯切用原木

阔叶树锯切用原木的技术要求和材质指标如下。

（1）技术要求

①检尺长。2～6m，按0.2m进级，长级公差：允许+6cm、-2cm。

②检尺径。东北、内蒙古、新疆产区自18cm以上，其他产区自14cm以上，按2cm进级。

（2）材质指标

阔叶树普通锯材各等级材质缺陷允许限度见表2-4。