木材物理學：物理性質篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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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，這是一份不包含《木材物理學：物理性質篇》內容的圖書簡介，旨在詳細介紹一本涵蓋木材科學其他關鍵領域的書籍。 --- 木材科學的深度探索：結構、力學與化學基礎 書籍簡介 本著作旨在為木材科學領域的研究人員、工程師、材料科學傢以及相關行業的專業人士提供一部全麵而深入的參考指南。不同於側重於木材物理特性的傳統著作，本書將重點聚焦於木材的微觀結構、宏觀力學行為、化學成分及其相互作用如何決定木材的整體性能和應用潛力。 本書的結構設計旨在引導讀者從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的材料行為和應用科學。我們相信，要真正理解木材這種天然高分子復閤材料，必須將其視為一個多尺度、多學科交叉的體係。 第一部分：木材的微觀解剖與細胞壁結構 本部分深入剖析瞭木材的形成過程及其基本構成單元——木細胞。我們將詳細討論細胞壁的精細結構，這是理解木材一切物理和化學性質的基礎。 1.1 木材的細胞解剖學 本章將涵蓋木材的宏觀可見結構，如早材與晚材的差異、管狀細胞（導管和管胞）與縴維細胞（薄壁細胞和縴維）的形態和功能。我們將探討年輪的形成機製及其對材料各嚮異性的影響。此外，還包括射綫組織、髓心以及樹皮的結構特徵。 1.2 細胞壁的精細結構 細胞壁是決定木材性能的關鍵區域。本章將詳細介紹次生壁（S1、S2、S3層）的微縴絲排列角度和厚度變化，以及原壁的化學組成。我們將運用電子顯微鏡圖像和X射綫衍射數據，闡釋微縴絲（微原縴維）如何構築起一個高度有序的結構，並討論微縴絲角（fibril angle）對木材強度和收縮行為的決定性影響。 1.3 細胞腔與中膠層 細胞腔的填充物（如樹脂和提取物）以及細胞間的粘閤劑——中膠層，是理解細胞間連接和材料孔隙率的重要環節。本章會涉及中膠層的化學特徵，以及它在材料加工過程中的作用，例如如何影響木材的密度分布和粘閤性能。 第二部分：木材的化學組分與衍生材料 木材並非單一物質，而是縴維素、半縴維素和木質素三大主要聚閤物的復雜混閤物，輔以可溶性提取物。本部分將詳細分析這些組分的化學結構、含量差異及其對木材耐久性和反應性的影響。 2.1 縴維素：骨架材料 縴維素的分子結構、結晶度和聚閤度是決定木材基本強度的核心要素。本章將探討縴維素微晶區和無定形區的比例，以及它們在水閤作用中的角色。我們還將討論縴維素在酸、堿處理下的反應，為後續的化學改性打下基礎。 2.2 木質素：連接與保護劑 木質素的三維網狀結構賦予瞭木材優異的抗壓強度和抗氧化性。本章將深入分析不同樹種中木質素的化學特徵（如愈創木基、鄰羥基苯基和香草基單元的比例），以及木質素在木材加工（如製漿、熱處理）過程中的化學變化。 2.3 半縴維素與提取物 半縴維素（如木聚糖和木糖葡聚糖）對木材的親水性和尺寸穩定性有重要影響。本章將討論半縴維素的分子量分布及其與縴維素的氫鍵網絡。此外，我們將概述木材中可溶性提取物（樹脂、單寜、色素等）的種類、含量及其對木材耐久性和加工性能的潛在影響。 第三部分：木材的力學性能與本構關係 木材是一種典型的正交各嚮異性材料，其力學性能高度依賴於應力作用方嚮與紋理方嚮的關係。本部分旨在闡釋這些力學行為背後的結構基礎，並介紹描述其復雜響應的數學模型。 3.1 應力-應變關係與彈性模量 本章將詳細分析木材在平行於紋理、垂直於紋理（徑嚮和弦嚮）三個主方嚮上的楊氏模量、剪切模量和泊鬆比。我們將解釋這些各嚮異性的來源，並介紹基於Hooke定律的彈性常數矩陣在木材力學分析中的應用。 3.2 抗拉、抗壓與抗剪強度 我們將對比木材在拉伸、壓縮和剪切載荷下的失效模式。例如，抗拉強度主要受縴維平行於載荷方嚮的影響，而抗壓強度則與微屈麯機製相關。本章還將討論這些性能與木材密度及含水率之間的定量關係。 3.3 蠕變、應力鬆弛與疲勞 木材的長期承載能力受時間依賴性變形過程的製約。本章將探討木材的蠕變（Creep）和應力鬆弛（Stress Relaxation）現象，並介紹粘彈性模型（如Voigt或Maxwell模型）如何用於預測木材在持續荷載下的長期性能衰減。 第四部分：環境相互作用與穩定性 木材作為天然材料，其性能極易受環境條件，尤其是濕度的影響。本部分重點探討木材的吸濕性、尺寸變化，以及生物和非生物降解。 4.1 水分動力學與平衡含水率 我們將深入研究木材對濕度的響應機製，包括吸附（吸濕）和解吸（失濕）過程中的滯後現象。本章將詳細介紹平衡含水率（EMC）的測定方法及其與環境相對濕度的關係，並解釋如何通過平衡含水率推算木材的密度和強度變化。 4.2 尺寸穩定性與收縮/膨脹 木材的各嚮異性在尺寸變化中錶現得尤為明顯。本章將量化木材在不同方嚮（縱嚮、徑嚮、弦嚮）的收縮/膨脹係數，解釋為何弦嚮的收縮率遠高於徑嚮。同時，也將探討如何通過預處理（如醋化或交聯）來改善木材的尺寸穩定性。 4.3 木材的耐久性與降解機製 本部分將從材料科學的角度審視木材的生物耐久性。我們將討論真菌、昆蟲對木材結構的化學降解機製，重點分析木質素酶和縴維素酶如何選擇性地攻擊細胞壁的特定組分。此外，也將涵蓋木材的熱降解過程，及其在高溫環境下的結構穩定性。 --- 本書的獨特性 本書的特色在於將木材的結構信息（微觀幾何、化學鍵閤）與宏觀性能（力學響應、環境敏感性）進行係統性的關聯。通過對材料的內在機理進行深入剖析，讀者將能夠超越簡單的經驗數據，建立起對木材這種復雜生物材料更深層次的理解，從而指導新型工程木製品的設計與應用開發。本書適閤於需要量化理解木材結構-性能關係的專業人士使用。

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☆☆☆☆☆

《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☆☆☆☆☆

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。

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☆☆☆☆☆

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☆☆☆☆☆

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。