木材物理學：物理性質篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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• 木材物理學
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本書特色

　　木材之利用，一般區分為「物理加工利用」與「化學加工利用」兩大類。木材物理學係研討木材及木質材料之物理、強度等基本性質的科學。它是木材物理加工利用的基礎，許多現象及問題的解析均有賴於它。

　　木材物理學為林學及林産利用學中之基礎科目，亦為大專林學及林産利用學之必修課程。編著者在國立颱灣大學森林環境暨資源學係執教與研究多年，茲就多年來在課堂教學與研究心得及經驗著述本書，此次增訂收錄國內外已發錶之木材物理的研究成果，分成「物理性質篇」、「強度性質篇」等二冊共三十四章進行敘述。內容涵蓋木材之比重、水分、吸濕性、收縮膨脹性、濕潤性、對熱、電及微波性質、吸音、隔音性、樂器等音響性質、浸透性等木材物理性質；木材之靜彈性、動彈性、內部摩擦、立木及木材之非破壞性評估、粘彈性、引張、壓縮、彎麯、剪斷、硬度、扭轉、劈裂、磨損、摩擦、木材及木質材料之容許應力、老化、劣化、放射綫之抵抗性、育林技術及木材性質等。

　　如本書能對於從事有關林學、林産利用學及木構造建築等之研究者、業者與同學有所裨益，則感幸甚矣。

好的，這是一份針對《木材物理學：物理性質篇》的圖書簡介，內容詳盡，旨在介紹該主題相關的核心知識體係，但不涉及具體書籍內容本身： 《木材物理學：物理性質篇》主題領域概述：深入探索自然工程材料的內在機理 木材，作為地球上最古老、應用最廣泛的天然工程材料之一，其復雜而精妙的物理性質是理解和優化其應用的基礎。本領域概述旨在勾勒齣一幅關於木材物理特性的宏觀圖景，涵蓋瞭從微觀結構到宏觀性能的各個層麵，為深入研究木材的工程潛力、加工適應性及耐久性提供理論框架。 木材的物理特性並非均一固定，而是由其獨特的生物結構、水分狀態以及外界環境條件共同決定的。要透徹理解這一材料，必須從其基本構成入手，解析這些結構如何轉化為可測量的物理性能。 一、 木材的解剖結構與各嚮異性基礎 木材的物理行為首先根植於其生物學起源。它是一種典型的各嚮異性材料，意味著其物理性質在不同方嚮上錶現齣顯著差異。這種差異直接源於其細胞結構——由縴維素、半縴維素和木質素構成的細胞壁，以及由導管和縴維構成的細胞腔。 1. 紋理與方嚮的定義： 木材的三個基本方嚮——徑嚮（Radial）、弦嚮（Tangential）和軸嚮（Longitudinal）——構成瞭分析其物理特性的坐標係。軸嚮通常對應於樹木的生長方嚮，其強度和彈性模量最高；而徑嚮和弦嚮的性能則錶現齣較大的差異，尤其在吸濕和收縮方麵。 2. 細胞結構的影響： 細胞的排列方式直接決定瞭材料的宏觀錶現。例如，早材（春材）細胞壁較薄、細胞腔較大，密度較低，通常錶現齣較高的孔隙率和較好的吸濕性；晚材（夏材）細胞壁厚實，密度高，是決定木材抗壓和抗剪強度的關鍵因素。瞭解不同生長階段和樹種的細胞結構變異，是預測其物理穩定性的前提。 二、 密度與孔隙結構：材料性能的基石 密度是木材最重要的物理參數之一，它直接關聯到強度、硬度、聲學特性乃至熱工性能。 1. 基本密度與錶觀密度： 密度與含水率密切相關。基本密度（ Oven-dry basis）代錶瞭木材在完全乾燥狀態下的質量與體積之比，是衡量木材實體結構緊密度的核心指標。而錶觀密度（隨含水率變化）則更常用於工程應用中。 2. 孔隙度與滲透性： 木材內部的細胞腔和細胞間隙構成瞭復雜的孔隙網絡。這些孔隙不僅決定瞭材料的整體密度，還控製著流體（水汽、氣體）在木材內部的傳輸速率，即滲透性。高孔隙率通常意味著低密度和較高的聲學或熱學絕緣性能，但也可能降低某些機械抗力。 三、 水分特性與含水率的動態平衡 木材是親水性材料，其物理性質對環境濕度極為敏感。水分的存在與變化是木材物理學研究的核心議題之一。 1. 吸濕與平衡含水率（EMC）： 木材與周圍環境進行水分交換，最終達到一個動態平衡狀態，即平衡含水率。EMC 受到環境溫度和相對濕度的雙重影響。深入理解這一過程需要掌握木材對自由水和結閤水的吸收機理。 2. 尺寸穩定性與收縮/膨脹： 當含水率變化時，木材會發生體積變化，即收縮（乾燥時）或膨脹（吸濕時）。由於其各嚮異性，這些尺寸變化在三個方嚮上存在巨大差異（軸嚮變化極小，弦嚮大於徑嚮）。精確計算和預測這些尺寸變化，是控製木材加工精度和成品穩定性的關鍵。 四、 熱力學特性：能源與溫度的響應 木材作為一種生物質材料，具有獨特的導熱、導溫和比熱容特性，這使其在建築節能和生物質能源領域具有特殊價值。 1. 導熱性： 木材的導熱係數相對較低，使其成為優良的天然絕緣體。導熱性受密度和含水率的強烈影響——密度越大、含水率越高，導熱性越強。研究需要明確軸嚮、徑嚮和弦嚮的導熱係數差異。 2. 熱膨脹： 木材在溫度變化下也會發生體積變化，即熱膨脹。然而，在正常的溫度波動範圍內，木材的熱膨脹引起的尺寸變化通常遠小於其濕脹乾縮效應。 五、 聲學與電學性質：隱藏的物理信號 木材的物理性質還體現在其對聲波和電場的響應上，這為無損評估和材料錶徵提供瞭技術途徑。 1. 聲學特性： 木材對聲波的傳播速度（聲速）和衰減率，直接反映瞭其內部的彈性模量和阻尼特性。高品質的木材（如樂器用材）因其高模量和低內部損耗而具有獨特的聲學特徵。 2. 電學特性： 木材的導電性主要依賴於其含水率。在低含水率下，木材近似絕緣體；隨著含水率增加，結閤水和離子導電性增強，電阻率顯著下降。電學測量因此常被用作快速、非破壞性地評估木材內部水分狀態的手段。 結論 木材的物理性質是一個多變量、相互耦閤的復雜係統。對《木材物理學：物理性質篇》所涵蓋領域的係統掌握，要求研究者不僅要熟悉密度、含水率和尺寸變化等基礎概念，更要深刻理解各嚮異性、孔隙結構如何協同作用，以決定木材在不同環境條件下的工程錶現。這些基礎物理知識是優化木材乾燥、加工、結構設計及最終産品耐久性的科學基石。

作者簡介

王鬆永 名譽教授

　　Fellow of International Academy of Wood Science.
　　國立颱灣大學　森林係學士
　　日本東京大學　農學修士、農學博士（林産學專攻）
　　國立颱灣大學森林環境暨資源學係　教授、特聘教授、（現）名譽教授
　　中華木質構造建築協會　理事長、（現）名譽理事長
　　中華林産事業協會　理事長、（現）榮譽理事長
　　經濟部標準檢驗局　標準審查委員、技術委員
　　Hiedeo Sugiyama Memorial Award 2008, by “Wood Based Materials and Timber Engineering Research Fund, Japan” June. 3, 2008

　　期刊論文及專書著作：
　　期刊論文發錶310篇，其中76篇為SCI期刊。
　　商用木材，376頁。
　　林産學上冊，639頁。
　　木材物理學，816頁。
　　木質環境科學，1153頁。

　　曾獲得之國內外學術奬及其他學術榮譽：
　　中華民國林産事業協會第一屆林産學術奬（木材物理加工類），民國73年4月。
　　七十三年度協助改善粒片闆工業製造技術獲經濟部工業局錶揚奬狀，民國73年8月。
　　教育部七十三年教學資料作品講義類佳作奬，民國74年5月。（林産學上冊）
　　七十四年度協助改進閤闆工業製造技術獲經濟部工業局錶揚奬狀，民國74年8月。
　　教育部七十五年教學資料作品講義類甲等奬，民國76年5月。（木材物理學）
　　國科會七十六年度、七十八年度、八十年度研究傑齣奬。
　　中華林學會七十九年度森林學術奬。
　　農委會七十八年度優良農業人員研究奬，民國78年5月。
　　國科會八十二年度、八十三年度研究優等奬。
　　國科會八十四年度、八十五年度、八十六年度、八十七年度、八十八年度及八十九年度特約研究員奬。
　　國際木材科學院院士（民國90年8月）Fellow of International Academy of Wood Science.
　　標準檢驗局第二屆全國標準化成就奬，民國90年12月。
　　國科會傑齣特約研究員奬，民國91年12月。
　　內政部古蹟維護貢獻奬，民國94年12月。
　　國立颱灣大學終身職特聘教授，民國95年8月。

王 序 I
卓 序 II
陳 序 III
黃 序 IV
蔡 序 V
自 序 VI

第一章 木材之比重 1
第一節 密度與比重 1
第二節 密度與含水率 4
第三節 木材密度之變化 9
第四節 春鞦材密度與年輪寬之相互關係 10
第五節 比重之測定法 15

第二章 木材與水分 19
第一節 木材中含有水分之測定 19
第二節 木材中之水分含有狀態 24
第三節 木材內部水分之移動 36

第三章 木材之吸濕性 47
第一節 木材之吸著理論 47
第二節 木材之吸脫濕遲滯現象 58
第三節 與吸脫濕有關之熱力學 61
第四節 各式處理與吸濕 71

第四章 木材之收縮與膨潤性 79
第一節 木材之收縮與膨潤機構 79
第二節 水分分布對木材收縮之影響 93
第三節 木材橫斷麵異方性收縮之支配因子 99

第五章 木材之濕潤性 117
第一節 選擇吸著性 117
第二節 濕潤性 117
第三節 空隙性、錶麵粗糙度與濕潤性 121
第四節 木材抽齣成分與濕潤性 126

第六章 木材對熱之性質 129
第一節 木材之熱膨脹 129
第二節 木材之比熱 134
第三節 木材之熱傳導性 136
第四節 木材之熱擴散率 162
第五節 木材之發火 167
第六節 木材之燃燒熱 168
第七節 木材之放射率 169
第八節 木材之耐熱性 170

第七章 木材對電之性質 175
第一節 木材對直流電之性質 175
第二節 木材對交流電之性質 185
第三節 木材對高週波電之性質 204
第四節 木材電傳導異方性 206

第八章 木材對微波之性質 217
第一節 概說 217
第二節 木材之誘電性與微波加熱 217
第三節 木材之變形 225
第四節 木材之微波彎麯加工 230
第五節 微波加熱之麯木的組織構造 238

第九章 木材之音波傳播 251
第一節 音速 251
第二節 音波抵抗、音波放射衰減率 269

第十章 木質材料之吸音性 273
第一節 室內聲音之迴響時間 273
第二節 木質材料與室內音響 276
第三節 吸音機構 279
第四節 吸音率之測定方法 282
第五節 木材及木質材料之吸音特性 286
第六節 吸音材料之特性 299

第十一章 木質材料之隔音性 313
第一節 音能 313
第二節 木質材料的隔音性 314
第三節 藉音響絕緣材料之傳音 320
第四節 兩相鄰房間之音波的傳播 321

第十二章 樂器與木材 325
第一節 樂器之發音與木材 325
第二節 樂器音之音色 325
第三節 樂器用木材之振動試驗法與材質指標 326
第四節 樂器用木材之振動特性 327
第五節 樂器用木材之振動特性的影響因子 328
第六節 鋼琴響闆用材之物理評價 330
第七節 鋼琴響闆材之選彆法 336
第八節 鋼琴用木材之材質 339
第九節 其他樂器用之木材 345

第十三章 木材之浸透性 349
第一節 非加壓工程 349
第二節 加壓工程 350
第三節 木材浸透性或滲透性的影響因子 354

第十四章 木材之老化 369
第一節 木材材質之經年變化 369
第二節 樹種所引起之差異 377
第三節 環境條件所引起之差異 378
第四節 木材老化之機構 382

第十五章 木材之劣化性 391
第一節 概說 391
第二節 木材之光綫劣化 392
第三節 木材之氣候劣化 397
第四節 木材之熱劣化 412

第十六章 木材對放射綫之抵抗性質 427
第一節 概說 427
第二節 放射綫對木材化學性質之影響 428
第三節 放射綫對木材物理性質之效應 429
第四節 放射綫對木材機械強度之效應 435
第五節 放射綫對生長樹木材質之影響 439

第十七章 育林技術與木材性質 441
第一節 木材之材質指標 441
第二節 育林産地所引起木材之材質的特徵 446
第三節 栽植密度所引起木材之材質的特徵 447
第四節 撫育作業方式與木材之材質的關聯性 452
第五節 施肥所引起木材材質之變化 460
第六節 材質育種 463
第七節 實生苗與插條苗柳杉之性質差異 464

自序

　　木材為具備有抑製（Reduce）、再利用（Reuse）、再生利用（Recycle）、熱迴收（Recover）及再生産（Renew）等五R之「大的資源循環」特徵之生物材料。其可藉由太陽能進行光閤作用，永續生産；閤理的永續經營人工林，木材可取之不盡，用之不絕，且在林木生産期間可降低大氣中二氧化碳濃度，並可將二氧化碳固定於木材內部，達成節能、減碳、固碳等環境效益。

　　木材取自森林，由於全球森林資源受到人類過度的利用，已較工業革命前減少甚多，全球森林麵積於2015年已降至39.99億公頃因此近年天然林已被禁止伐採，今後木材來源隻能依賴人工林，其有效利用已是刻不容緩的課題。

　　木材不但可在鋸切後立即使用，如素材及製材品，直接供作建築物之柱梁，亦可透過現代科技製造成各木質材料，如閤闆、粒片闆、縴維闆等，更可製造成結構用集成材、單闆層積材，以及近年來國際間積極拓展之直交集成闆等工程木材，使得木構造建築能朝嚮高層化、大木巨蛋化進展。為能配閤高科技的應用，對於木材之材質有究明之必要。

　　木材之利用，一般區分為「物理加工利用」與「化學加工利用」兩大類。木材物理學係研討木材及木質材料之物理、強度等基本性質的科學。它是木材物理加工利用的基礎，許多現象及問題的解析均有賴於它。

　　《木材物理學》一書於1983年7月由國立編譯館齣版，其後雖由徐氏基金會進行數次再版，但未曾增、修訂。由於近年來相關研究成果豐碩，特在此進行增、修訂。此次增訂收錄國內外已發錶之木材物理的研究成果，區分成「物理性質篇」、「強度性質篇」進行敘述。本書「物理性質篇」，內容涵蓋木材之比重、水分、吸濕性、收縮膨脹性、對熱、電及微波性質、吸音、隔音性、樂器等音響性質、浸透性、老化、劣化、放射綫之抵抗性、育林技術等相關之木材物理性質。

　　木材物理學為林學及林産利用學中之基礎科目，亦為大專林學及林産利用學之必修課程。編著者在國立颱灣大學森林環境暨資源學係執教與研究多年，茲就多年來在課堂教學與研究心得及經驗著述本書，如對於從事有關林學、林産利用學及木構造建築等之研究者、業者與同學有所裨益，則感幸甚矣。

评分☆☆☆☆☆

這本書《木材物理學：物理性質篇》給我的感覺，就像是在探索一個古老而又充滿活力的寶藏。我一直對木材的天然紋理和獨特質感著迷，它們似乎講述著大自然的韆年故事。我希望這本書能夠深入挖掘這些“故事”背後的物理原理。比如，木材的顔色和光澤是如何形成的？是否與木材的化學成分或者微觀結構有關？我尤其好奇書中會不會涉及木材在不同環境下的物理變化，比如老化、風化、甚至是被微生物侵蝕的過程，這些過程的物理機製是什麼？此外，我也希望能瞭解到一些關於木材的聲學特性，比如為什麼有些木材製作的樂器聲音特彆優美？這本書是否能解釋木材的共振、吸音等特性？我想象中，這本書應該會包含很多精彩的案例分析，用真實世界的例子來印證書中的理論，這樣不僅能加深理解，還能讓我們看到木材的物理特性在實際應用中的價值。我期待這本書能給我帶來一種全新的視角，讓我重新審視和欣賞身邊的木製品，並對它們産生更深層次的敬意。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本書《木材物理學：物理性質篇》真是讓我眼前一亮！剛拿到手的時候，就覺得封麵設計很有質感，磨砂的觸感和簡潔的排版，透著一股專業的範兒。我平時對木材總有一種莫名的好感，覺得它溫暖、自然，而且在傢具、建築、藝術品等各種領域都有著不可替代的地位。所以，當我在書店看到這本書，並且瞭解到它專注於“物理性質”這個細分領域時，我的好奇心就被徹底點燃瞭。我期待著它能像一位經驗豐富的老師傅，一點點地揭開木材那些深藏不露的“秘密”。我希望它能詳細闡述木材的密度、硬度、強度等基礎物理指標，並解釋這些指標是如何影響木材在不同應用場景下的錶現的。比如，為什麼某些木材適閤做地闆，而另一些則更適閤製作樂器？這本書是否能用清晰易懂的語言，配閤精美的插圖，來解答這些我一直以來都很睏惑的問題？我對它能否深入淺齣地講解木材的聲學特性、熱學特性，甚至光學特性也充滿瞭期待。我設想，讀完這本書，我能更深刻地理解木材的“個性”，不再僅僅把它當作一種材料，而是認識到它蘊含的豐富物理智慧。

评分☆☆☆☆☆

《木材物理學：物理性質篇》這本書，對於我來說，就像一本關於“材料的智慧”的百科全書。我一直對各種材料的特性充滿好奇，而木材作為一種可再生、環保且應用廣泛的天然材料，更是吸引著我。我希望這本書能夠係統地介紹木材的各種物理性質，並且能夠清晰地區分不同種類木材的物理特性差異。例如，對於紅木、橡木、鬆木等常見木材，它們在密度、硬度、強度、彈性模量等方麵有哪些顯著的區彆？這些區彆又會如何影響它們在傢具製造、地闆鋪設、建築結構等領域的應用？我期待書中能夠有詳細的對比分析，並且提供一些指導性的建議，幫助讀者在選擇木材時，能夠做齣更明智的決策。我還對木材的熱傳導性和防火性等方麵的內容很感興趣，因為這些物理性質在建築設計和安全方麵至關重要。希望這本書能夠提供一些前沿的研究成果和技術應用，讓我感受到木材科學的最新發展動態。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我最近迷上瞭傢居改造，尤其是對木材的運用産生瞭濃厚的興趣。我總覺得，傢裏的傢具、地闆，甚至牆壁，如果能巧妙地運用木材，整個空間都會變得更加溫馨和有質感。因此，《木材物理學：物理性質篇》這本書就像是我的“救星”。我渴望它能提供一些非常實用的信息，能夠直接指導我的實際操作。比如，在選擇木材用於地闆時，應該重點關注哪些物理性質？如何判斷木材的耐磨性？如果我想自己動手製作一些小傢具，書中會不會提供一些關於木材加工性能的知識，比如易切割性、易拋光性等等？我特彆希望書中能有關於木材的防腐、防蟲性能的解讀，這樣我在購買和處理木材時，就能更加心中有數，避免日後的麻煩。我還對木材的錶麵處理工藝是否會對物理性質産生影響也很好奇，比如塗刷清漆、染色等，這些操作是否會改變木材的硬度或者吸濕性？這本書如果能解答我這些“落地”的問題，那絕對是物超所值。

评分☆☆☆☆☆

我必須承認，我之前對木材的認識可能還停留在比較錶麵的層次，總覺得它就是“一種木頭”。但《木材物理學：物理性質篇》的齣現，徹底改變瞭我的看法。這本書簡直是一扇通往木材微觀世界的窗口。我特彆關注書中對於木材結構與性質之間關係的解讀，比如年輪、細胞結構、縴維方嚮等等，這些細微的差彆是如何最終決定瞭木材的各項物理性能。我期待書中能有詳實的圖錶和數據分析，來支持這些論斷，讓我能夠看到科學的力量如何解釋自然界的奇妙現象。有沒有可能，書中會介紹一些先進的測試方法，讓我們瞭解科學傢們是如何精確測量木材的力學性能，比如抗拉強度、抗壓強度、彎麯強度等等？我還對木材的吸濕性和尺寸穩定性方麵的內容很感興趣，因為這直接關係到木製品的使用壽命和穩定性。想象一下，如果能瞭解到為什麼有些木材在潮濕環境下容易變形，而另一些則能保持穩定，這對於 DIY 愛好者或者想要自己動手修理傢具的人來說，該有多麼實用！我希望能從這本書中獲得一些“硬核”的知識，並且能夠將這些知識應用到我的實際生活中。