1、第第 6章章 木材的物理性质木材的物理性质主要介绍木材密度、木材的含水状态、木材中水分的吸湿与解吸、木材的干缩湿胀、木材的电学性质、热学性质、声学性质和光学性质。6.4木材的热学性质用 比热、导热系数、导温系数 等热物理参数来综合表征的。这些热物理参数，在木材加工的热处理（如原木的解冻、木段的蒸煮、木材干燥、人造板板坯的加热预处理等）中，是重要的工艺参数；在建筑部门进行隔热、保温设计时，是不可缺少的数据指标。6.4.1 木材的比热和热容量6.4.2 木材的导热系数6.4.3 木材的导温系数6.4.4 木材的蓄热系数6.4.5 木材的热膨胀与热收缩6.4.6 热对木材性质的影响6.4.7 木材热
2、物理参数的测量6.4.1 木材的比热和热容量n 热容量 :使某物体的温度变化 1 所吸收或放出的热量称为该物体的 热容量 。 设 0为初始温度， 1为终了温度， Q为物体上升 ( 1- 0)所吸收的热量，则热容量用Q/ (kJ/) n 热容量系数 :物体单位重量 (1kg)的热容量称为热容量系数。 n 设质量为 m(kg)的物体的热容量 Q/ (kJ/) ，该物体热容量系数 C kJ/(kg) 如下： n n n 比热 :为单位量 (kg)的某种物质温度变化 1 所吸收或放出的热量。 其单位为 kJ/(kg K)。 6.4.2 木材的导热系数n 导热系数表征物体传递热量的能力。n 导热系数（
3、） ： 以在物体两个平行的相对面之间的距离为单位，温度差恒定为 1 时，单位时间内通过单位面积的热量。 单位为 W/(m K)。n 传导的热量 Q：n A为垂直于热流方向的面积 (m2)； t为时间 (h)；1和 2分别为低温面和高温面的温度 ( )； d为两面间的距离。n 影响木材导热系数的主要因子：n (1)木材密度的影响 n 木材导热系数随着木材密度的增加大致成比例地增加。n 原因：孔隙中空气的导热系数远小于木材实体物质 。在室温、气干含水率条件下木材密度对导热系数的影响（自刘一星， 1994） 热流方向为弦向； 热流方向为径向n (2)含水率的影响 因为水的导热系数比空气的导热系数高
4、23倍以上。随着木材含水率的增加，木材的导热系数增大。n (3)温度的影响 n 导热系数随温度的升高而增大。n (4)热流方向的影响 n 同树种木材顺纹方向的导热系数明显大于横纹方向的导热系数。径向导热系数大于弦向，平均约相差 12.7% 。6.4.3 木材的导温系数n 导温系数又称热扩散率（ ）。n 是表征材料 (如木材 )在冷却或加热的非稳定状态过程中，各点温度迅速趋于一致的能力 (即各点达到同一温度的速度 )。n 导温系数 (m2/s)；n 导热系数 W/(m K) ；n C 比热 kJ/(kg K) ；n 密度 (kg/m3)；n C 体积热容量 kJ/(m3 K) 。导温系数在各树种
5、间的差异不如导热系数那样显著。以弦向导温系数为例，它的变化范围为 0.00118 0.0017510-4m2/s， 55种木材的平均值为 0.0014010-4m2/s。 木材的导温系数的影响因子 ： 密度、含水率、温度和热流方向（ 1）木材密度的影响 木材的导温系数通常随密度的增加而略有减小。 （ 2）含水率的影响 水的导温系数很小，比空气的导温系数小两个数量级，含水率的增加，使得木材中部分空气被水所替代，则导致木材的导温系数降低。 （ 3）温度的影响 n 温度对导温系数的影响幅度较小；在正温度 (0 100 )下，绝干木材的导温系数随温度的上升而略有降低。（ 4）热流方向的影响 n 热流方向对木材导温系数的影响与它对导热系数的影响方式相同。顺纹方向导温系数远大于横纹方向导温系数，径向导温系数通常略大于弦向导温系数。
