❶ 樺木是什麼檔次的木材
看到有人說鐵樺木是世界上最硬的木頭,對此產生一點興趣.
但是那些說最硬的,都沒給出證明用的數據,那種水平顯然是沒有任何說服力的.
查找他們的言論,發現與網路的描述相似,但是我在網路並沒有得到我想看到的硬度測試數據,網路給我最有用的信息就是"鐵樺樹，別稱賽黑樺,拉丁學名BetulaschmidtiiRegel",根據這些繼續查找,然後發現了網路一個很明顯的問題:
鐵樺樹(學名:Betula schmidtii Regel)
賽黑樺（學名：Betula schmidtii Regel）
EMM...看完後我傻了,一個學名還能出來兩個東西??還是先無視這些亂七八糟的信息吧.
首先,這個傳說中最硬的鐵樺木應該是指 Betula schmidtii 沒錯.
然後查找木材硬度的相關數據:Janka hardness test
但是很可惜,裡面並沒有Betula schmidtii .想直接看到 Betula schmidtii 在排行榜里什麼位置的計劃泡湯了.
但是還沒有結束,我找到了一個有數據的回答(除了鐵樺木還有什麼木材最硬).
引用一下這個回答:
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鐵樺木材主要物理，力學性質
紋理直；結構細，均勻；甚重，極硬；干縮及強度甚大。
公定容重0.747克/立方厘米；氣干容重0.904克/立方厘米；全乾容重0.875克/立方厘米。
干縮系數：徑向0.23%，弦向28%。
弦向極限強度（抗彎強度）2333公斤/平方厘米（233.32MPA)
弦向抗彎彈性模量178千公斤/平方厘米（17.87GPA）
順紋壓力極限強度898公斤/平方厘米（89.88MPA）
弦向沖擊韌性（彎曲比能量）153.71千焦耳/立方毫米
硬度：徑面8042.22N，弦面7794.17N，端面8778.85N，（弦面)7794.17N
就大家好奇的比鋼鐵硬兩倍的問題做出回答：抗彎強度這個的確很高，2333公斤/平方厘米，國內的木材強度比較高的，比如海南子京和蜆木和青岡類，大概就在1700-1900之間，國外進口的東非黑黃檀，大概在2250左右，所以鐵樺木的極限強度是很高的，抗彎彈性178公斤/平方厘米，這個海南子京和蜆木和青岡類都可以達到甚至超過，弦向沖擊韌性153.71千焦耳/立方毫米這個海南子京和蜆木和青岡類都可以遠遠超過，象蜆木就達到206公斤/平方厘米。硬度：徑面8042.22N，弦面7794.17N，端面8778.85N，（弦面)7794.17N，這個是比較高，換算成老的木材學數據，大概是1605公斤/平方厘米，就比荔枝的1450高一點，比鋼鐵硬兩倍，子彈打不進，純粹瞎掰，拿測鋼鐵硬度的那個硬度計去壓木材上，木材其實相當於一種復合材料，有彈性的，這樣測測某些塑料不更硬？密度擺在那裡呢，子彈肯定能打進去，不要指望這個做防彈衣，哈哈，不要盲目相信網路，但鐵樺是整個東北地區最硬的木材這是毫無疑問的。
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這個回答里有一些數據,看起來比那些直接喊"最強"的靠譜多了.
然後新的問題,這個回答里數據的來源又在哪裡,最後,我找到了這篇文章:
孫耀星, 戚繼忠, 楊庚, 龐久寅, 杜鳳國Sun Yaoxing, Qi Jizhong, Yang Geng, Pang Jiuyin, Du Fengguo賽黑樺的構造特徵和物理力學性質Structural Features and Properties ofBetula schmidtiiEntitled as Rigidy and Heavy Wood林業科學, 2012, 48(2): 180-186.Scientia Silvae Sinicae, 2012, 48(2): 180-186.
直接貼出主要內容:
Abstract: The observation and analysis have been operated about the structural features ofBetula schmidtiiby those instruments biomicroscope and ESEM. Result showed that iron birch belonged to diffuse-porous wood, structure was even and smooth, the zone of demarcation of growth increments were visible, the color was greatly different ring heartwood and sapwood, and pores were visible by naked eye. Pore arrangement involved solitary one and multiple one, pore cluster was slim, multiple pore were usually ribbon-like aggregations of 2, 3 or 4 cells extending in the radial direction, intervessel pit was the type of alternate, perforation plates was that of scalariform, rays amount was from 1 to 5, and longitudinal parenchyma was thin. The physical nature and mechanical properties ofBetula schmidtiihave been testde, analysed and studyed contrastively with other kinds of wood. The results showed that the basic density of iron birch was 0. 747 g · cm-3, air-dry density was 0. 904 g · cm-3, and oven dry density was 0. 875 g · cm-3. The shrinkage coefficient of radial direction in the state of air-dry was 0. 12%, the tangential one was 0. 20%, and the volume one was 0. 38%. The coefficient of radial shrinkage in the state of oven dry was 0. 23%, the tangential one was 0. 28%, and the volume one was 0. 53%. The bending strength of tangential direction was 233. 32 MPa, the molus of elasticity of bending strength was 17. 87GPa, the shear stresses at right parallel to the grain in the radial surfaces was 16. 32 MPa, the tangential one was 16. 40 MPa. The crushing strength at right parallel to the grain was 89. 88 MPa. the strength of toughness was 153. 71 kJ · mm-2. The strength of rigidity in the radial section was 8 042. 22 N, the tangential was 7 794. 17 N, and the cross one was 8 778. 85 N.
最後已經給出硬度測試的結果了.然後中文的(圖片沒有拿過來,可以點上面的鏈接去看):
賽黑樺(Betula schmidtii)，又稱遼東樺，散孔材; 木質厚重、堅硬，傳統上用來製作車軸、木錘、擀麵杖、算盤珠等(戚繼忠等，2009; Akcehobet al., 2006)，主要生長在我國東北東部與朝鮮接壤地區，與該地區相鄰的朝鮮南部和俄羅斯南部海濱一帶(錫霍特山脈南端)亦有分布，成年立木高約20 m，樹干直徑約70 cm，壽命約300 ~ 350年(Nechaeva，1972;Red Book of theUSSR，1984;Korkishko，1992)。賽黑樺由於樹木生長緩慢，成熟林蓄積量低，沒有作為主要的商品材樹種，在原木(板材)銷售中歸類為硬雜木，在木材工業的相關資料上很少提及。據調研，隨著東北林區樹種資源的結構性調整，賽黑樺的採伐量逐年增加，僅吉林省琿春林業局2007年的採伐量即達到3 000 m3以上; 據估算，東北地區賽黑樺1年的採伐量在8 000 ~ 10 000 m3之間，採伐量的增加，使賽黑樺作為單一樹種使用成為可能，是對東北地區闊葉材主導產品的補充，對擴展硬重商品木材的樹種范圍具有一定意義。據所查文獻，植物學中對賽黑樺的介紹內容有限(鄭萬鈞，1985;火樹華，1992)，在其木材構造特徵上的描述和研究、木材性質相關數據和測定等尚屬空白。我國北方地區代表性的硬重木材樹種較少，對賽黑樺的加工和利用仍停留在傳統的方式上，本項研究對賽黑樺構造特徵和物理力學性質參數資料的補充和完善、產品開發利用具有意義。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與儀器
賽黑樺采自吉林省琿春林業局，原木4根，樹齡66 ~ 73年，長6 m，直徑400 ~ 550 mm，鋸制為標準的徑切板和弦切板，板材厚度28 mm。
環境掃描電子顯微鏡(Fei Quanta 200，放大倍數100 ~ 10 000)，正置生物顯微鏡(OLYMPUS BX51 DP72CCD，物鏡放大倍數4，10，40，100，目鏡放大倍數10，20);微機控制電子萬能力學試驗機(CMT5105);恆溫恆濕箱(MMM Climacell 404);數字顯示游標卡尺(精度0. 01 mm); 電子天平(BS 110 S，精度0. 000 1 g); 電熱恆溫鼓風乾燥箱(DHG-9075A)，木材切片機(Leica SM2400)。
1.2 試驗方法
1) 構造觀察 賽黑樺的構造特徵分為宏觀和微觀2部分。在肉眼和放大鏡下觀察並描述樹皮、不同切面的宏觀特徵，測量、分析和計算特徵參數值; 在生物顯微鏡和電子顯微鏡下觀察並描述不同切面的微觀特徵和木材組成分子細胞壁上的特徵，測量、分析和計算特徵參數值。
2) 物理力學性質測定 本研究中，賽黑樺物理力學性質測定的試件製作和測定方法(橫紋抗拉強度除外)均採用相應的國家標准(中國標准出版社第一編輯室，2002)。根據有關文獻(成俊卿，1985)，木材橫紋抗拉強度的試件採用2個等腰梯形短邊相連的形狀，紋理方向與長邊平行，根據受力方向與年輪的位置關系，分為徑向和弦向橫紋抗拉強度，試件形狀和尺寸如圖 1所示，試件受力破壞後，破壞面的長度和試件厚度的乘積作為荷載的作用面積。
對賽黑樺木材幹縮率和干縮系數的測試在氣乾和絕干(全乾) 2種狀態下進行。氣干狀態是將試件由纖維飽和點以上狀態乾燥到環境溫度(20 ± 2) ℃、相對濕度(65 ± 5) %穩定時的測定值; 絕干狀態是將試件由纖維飽和點以上乾燥到全乾時的測定值，纖維飽和點含水率以30%計。
賽黑樺木材力學性能測試的試件製作完成後，在測試前需置於溫度(20 ± 2) ℃、相對濕度(65 ± 5) %的恆溫恆濕箱中進行含水率的平衡處理。
2 結果與分析
2.1 宏觀構造特徵(省略)
2.2 微觀構造特徵(省略)
2.3 物理性質
本研究對賽黑樺的3種密度—氣干密度、絕干密度(全乾密度)和基本密度進行了測試。結果見表 3。
經過測試，賽黑樺的氣干密度為0. 904 g · cm-3，與中國北方重要商品硬材樹種柞木(Quercus mongolica) (氣干密度0. 737 g · cm-3) (劉一星，2004)相比，大22. 66%。
本研究對賽黑樺干縮率和干縮系數的測試在氣乾和絕干(全乾) 2種狀態下進行，其試驗結果見表 4。
根據表 4，賽黑樺的徑向、弦向和體積的全乾乾縮率分別是6. 83%、8. 42%和14. 97%，與柞木相比，分別大63. 40%、小1. 64%和大21. 12%。
2.4 力學性質
本研究測定了賽黑樺9種力學強度，分別是抗彎強度、抗彎彈性模量、順紋抗剪強度、順紋抗壓強度、沖擊韌性、橫紋抗拉強度、抗劈力、硬度和握釘力。試驗結果及與該項力學指標數值較大商品材樹種的比較見表 5。
3 結論
1) 肉眼下賽黑樺木材橫切面年輪界限較明顯，心邊材顏色區別顯明，心材淺紅褐色，邊材黃白至白色，木射線放大鏡下清晰，管孔肉眼下可見，由早材向晚材過渡平緩，屬於闊葉樹材中的散孔材。微觀下，管孔呈星散狀分布，管孔組合形式為單管孔和復管孔，管孔團分布極少或不存在，導管分子內壁無螺紋加厚，導管之間、導管與木射線之間的紋孔式為互列，導管分子之間的穿孔為復穿孔中的梯狀穿孔，木射線為單列和多列，單列為同型和異型，同型居多，多列為異型Ⅱ和異型Ⅲ，異型Ⅱ居多。
2) 賽黑樺的3種密度指標分別是:基本密度0. 747 g·cm-3，氣干密度0. 904 g·cm-3，全乾密度0. 875 g·cm-3; 2種測試狀態下的干縮系數分別是:氣干狀態徑向0. 12%，弦向0. 20%;全乾狀態徑向0. 23%，弦向0. 28%。賽黑樺的主要力學強度指標分別是:抗彎強度(弦向) 233. 32 MPa; 抗彎彈性模量(弦向) 17. 87 GPa; 順紋抗壓強度89. 88 MPa; 沖擊韌性(弦向) 153. 71 kJ·mm-2; 硬度(徑面) 8 042. 22 N，(弦面) 7 794. 17 N。分析認為，賽黑樺是一種密度高、干縮變異較大、力學強度大的重硬木材。