❶ 桦木是什么档次的木材
看到有人说铁桦木是世界上最硬的木头,对此产生一点兴趣.
但是那些说最硬的,都没给出证明用的数据,那种水平显然是没有任何说服力的.
查找他们的言论,发现与网络的描述相似,但是我在网络并没有得到我想看到的硬度测试数据,网络给我最有用的信息就是"铁桦树，别称赛黑桦,拉丁学名BetulaschmidtiiRegel",根据这些继续查找,然后发现了网络一个很明显的问题:
铁桦树(学名:Betula schmidtii Regel)
赛黑桦（学名：Betula schmidtii Regel）
EMM...看完后我傻了,一个学名还能出来两个东西??还是先无视这些乱七八糟的信息吧.
首先,这个传说中最硬的铁桦木应该是指 Betula schmidtii 没错.
然后查找木材硬度的相关数据:Janka hardness test
但是很可惜,里面并没有Betula schmidtii .想直接看到 Betula schmidtii 在排行榜里什么位置的计划泡汤了.
但是还没有结束,我找到了一个有数据的回答(除了铁桦木还有什么木材最硬).
引用一下这个回答:
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铁桦木材主要物理，力学性质
纹理直；结构细，均匀；甚重，极硬；干缩及强度甚大。
公定容重0.747克/立方厘米；气干容重0.904克/立方厘米；全干容重0.875克/立方厘米。
干缩系数：径向0.23%，弦向28%。
弦向极限强度（抗弯强度）2333公斤/平方厘米（233.32MPA)
弦向抗弯弹性模量178千公斤/平方厘米（17.87GPA）
顺纹压力极限强度898公斤/平方厘米（89.88MPA）
弦向冲击韧性（弯曲比能量）153.71千焦耳/立方毫米
硬度：径面8042.22N，弦面7794.17N，端面8778.85N，（弦面)7794.17N
就大家好奇的比钢铁硬两倍的问题做出回答：抗弯强度这个的确很高，2333公斤/平方厘米，国内的木材强度比较高的，比如海南子京和蚬木和青冈类，大概就在1700-1900之间，国外进口的东非黑黄檀，大概在2250左右，所以铁桦木的极限强度是很高的，抗弯弹性178公斤/平方厘米，这个海南子京和蚬木和青冈类都可以达到甚至超过，弦向冲击韧性153.71千焦耳/立方毫米这个海南子京和蚬木和青冈类都可以远远超过，象蚬木就达到206公斤/平方厘米。硬度：径面8042.22N，弦面7794.17N，端面8778.85N，（弦面)7794.17N，这个是比较高，换算成老的木材学数据，大概是1605公斤/平方厘米，就比荔枝的1450高一点，比钢铁硬两倍，子弹打不进，纯粹瞎掰，拿测钢铁硬度的那个硬度计去压木材上，木材其实相当于一种复合材料，有弹性的，这样测测某些塑料不更硬？密度摆在那里呢，子弹肯定能打进去，不要指望这个做防弹衣，哈哈，不要盲目相信网络，但铁桦是整个东北地区最硬的木材这是毫无疑问的。
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这个回答里有一些数据,看起来比那些直接喊"最强"的靠谱多了.
然后新的问题,这个回答里数据的来源又在哪里,最后,我找到了这篇文章:
孙耀星, 戚继忠, 杨庚, 庞久寅, 杜凤国Sun Yaoxing, Qi Jizhong, Yang Geng, Pang Jiuyin, Du Fengguo赛黑桦的构造特征和物理力学性质Structural Features and Properties ofBetula schmidtiiEntitled as Rigidy and Heavy Wood林业科学, 2012, 48(2): 180-186.Scientia Silvae Sinicae, 2012, 48(2): 180-186.
直接贴出主要内容:
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.
最后已经给出硬度测试的结果了.然后中文的(图片没有拿过来,可以点上面的链接去看):
赛黑桦(Betula schmidtii)，又称辽东桦，散孔材; 木质厚重、坚硬，传统上用来制作车轴、木锤、擀面杖、算盘珠等(戚继忠等，2009; Akcehobet al., 2006)，主要生长在我国东北东部与朝鲜接壤地区，与该地区相邻的朝鲜南部和俄罗斯南部海滨一带(锡霍特山脉南端)亦有分布，成年立木高约20 m，树干直径约70 cm，寿命约300 ~ 350年(Nechaeva，1972;Red Book of theUSSR，1984;Korkishko，1992)。赛黑桦由于树木生长缓慢，成熟林蓄积量低，没有作为主要的商品材树种，在原木(板材)销售中归类为硬杂木，在木材工业的相关资料上很少提及。据调研，随着东北林区树种资源的结构性调整，赛黑桦的采伐量逐年增加，仅吉林省珲春林业局2007年的采伐量即达到3 000 m3以上; 据估算，东北地区赛黑桦1年的采伐量在8 000 ~ 10 000 m3之间，采伐量的增加，使赛黑桦作为单一树种使用成为可能，是对东北地区阔叶材主导产品的补充，对扩展硬重商品木材的树种范围具有一定意义。据所查文献，植物学中对赛黑桦的介绍内容有限(郑万钧，1985;火树华，1992)，在其木材构造特征上的描述和研究、木材性质相关数据和测定等尚属空白。我国北方地区代表性的硬重木材树种较少，对赛黑桦的加工和利用仍停留在传统的方式上，本项研究对赛黑桦构造特征和物理力学性质参数资料的补充和完善、产品开发利用具有意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与仪器
赛黑桦采自吉林省珲春林业局，原木4根，树龄66 ~ 73年，长6 m，直径400 ~ 550 mm，锯制为标准的径切板和弦切板，板材厚度28 mm。
环境扫描电子显微镜(Fei Quanta 200，放大倍数100 ~ 10 000)，正置生物显微镜(OLYMPUS BX51 DP72CCD，物镜放大倍数4，10，40，100，目镜放大倍数10，20);微机控制电子万能力学试验机(CMT5105);恒温恒湿箱(MMM Climacell 404);数字显示游标卡尺(精度0. 01 mm); 电子天平(BS 110 S，精度0. 000 1 g); 电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9075A)，木材切片机(Leica SM2400)。
1.2 试验方法
1) 构造观察 赛黑桦的构造特征分为宏观和微观2部分。在肉眼和放大镜下观察并描述树皮、不同切面的宏观特征，测量、分析和计算特征参数值; 在生物显微镜和电子显微镜下观察并描述不同切面的微观特征和木材组成分子细胞壁上的特征，测量、分析和计算特征参数值。
2) 物理力学性质测定 本研究中，赛黑桦物理力学性质测定的试件制作和测定方法(横纹抗拉强度除外)均采用相应的国家标准(中国标准出版社第一编辑室，2002)。根据有关文献(成俊卿，1985)，木材横纹抗拉强度的试件采用2个等腰梯形短边相连的形状，纹理方向与长边平行，根据受力方向与年轮的位置关系，分为径向和弦向横纹抗拉强度，试件形状和尺寸如图 1所示，试件受力破坏后，破坏面的长度和试件厚度的乘积作为荷载的作用面积。
对赛黑桦木材干缩率和干缩系数的测试在气干和绝干(全干) 2种状态下进行。气干状态是将试件由纤维饱和点以上状态干燥到环境温度(20 ± 2) ℃、相对湿度(65 ± 5) %稳定时的测定值; 绝干状态是将试件由纤维饱和点以上干燥到全干时的测定值，纤维饱和点含水率以30%计。
赛黑桦木材力学性能测试的试件制作完成后，在测试前需置于温度(20 ± 2) ℃、相对湿度(65 ± 5) %的恒温恒湿箱中进行含水率的平衡处理。
2 结果与分析
2.1 宏观构造特征(省略)
2.2 微观构造特征(省略)
2.3 物理性质
本研究对赛黑桦的3种密度—气干密度、绝干密度(全干密度)和基本密度进行了测试。结果见表 3。
经过测试，赛黑桦的气干密度为0. 904 g · cm-3，与中国北方重要商品硬材树种柞木(Quercus mongolica) (气干密度0. 737 g · cm-3) (刘一星，2004)相比，大22. 66%。
本研究对赛黑桦干缩率和干缩系数的测试在气干和绝干(全干) 2种状态下进行，其试验结果见表 4。
根据表 4，赛黑桦的径向、弦向和体积的全干干缩率分别是6. 83%、8. 42%和14. 97%，与柞木相比，分别大63. 40%、小1. 64%和大21. 12%。
2.4 力学性质
本研究测定了赛黑桦9种力学强度，分别是抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、冲击韧性、横纹抗拉强度、抗劈力、硬度和握钉力。试验结果及与该项力学指标数值较大商品材树种的比较见表 5。
3 结论
1) 肉眼下赛黑桦木材横切面年轮界限较明显，心边材颜色区别显明，心材浅红褐色，边材黄白至白色，木射线放大镜下清晰，管孔肉眼下可见，由早材向晚材过渡平缓，属于阔叶树材中的散孔材。微观下，管孔呈星散状分布，管孔组合形式为单管孔和复管孔，管孔团分布极少或不存在，导管分子内壁无螺纹加厚，导管之间、导管与木射线之间的纹孔式为互列，导管分子之间的穿孔为复穿孔中的梯状穿孔，木射线为单列和多列，单列为同型和异型，同型居多，多列为异型Ⅱ和异型Ⅲ，异型Ⅱ居多。
2) 赛黑桦的3种密度指标分别是:基本密度0. 747 g·cm-3，气干密度0. 904 g·cm-3，全干密度0. 875 g·cm-3; 2种测试状态下的干缩系数分别是:气干状态径向0. 12%，弦向0. 20%;全干状态径向0. 23%，弦向0. 28%。赛黑桦的主要力学强度指标分别是:抗弯强度(弦向) 233. 32 MPa; 抗弯弹性模量(弦向) 17. 87 GPa; 顺纹抗压强度89. 88 MPa; 冲击韧性(弦向) 153. 71 kJ·mm-2; 硬度(径面) 8 042. 22 N，(弦面) 7 794. 17 N。分析认为，赛黑桦是一种密度高、干缩变异较大、力学强度大的重硬木材。