世界上最坚硬的木头,中国每年大量收购,能用来造飞机航母?

挖个脑洞子 2025-01-03 21:46:34

木头也能用来造航母?

世界上最硬的木材—铁桦树,被誉为“木王”。它不仅花纹美丽,更是坚硬无比,刀斧劈不烂,子弹打不穿,用来做飞机和航母也不在话下。那么,这种神奇的木材是如何起作用的?

铁桦树为何如此坚硬?

铁桦树是桦木科桦木属的乔木,株高有35米,因树皮呈深灰和黑灰色,顾也被称为赛黑桦。

而这种赛黑桦之所以如此坚硬,从原理上讲,是因为其茎中的木质部质地坚硬。木质部主要由木纤维和导管组成,其中的木纤维起到主要的支撑作用。

而木纤维的生长,则得益于铁桦树高效的矿物质吸收和加工能力,它能从土壤中高效吸收各种养分、水分和二氧化碳,并通过一系列生物化学反应,将营养物质输送到木质纤维中。

再加上,铁桦树的树龄高达四五百年,生长速度极其缓慢,因此长期的沉淀积累,也就使得木桦树的木质结构均匀、紧凑且密度大,每立方厘米的质量可以达到1.2克。所以,纤维硬度就达到了惊人的7000兆帕斯卡。

其次,大自然物竞天择,生长环境也是影响铁桦木硬度的重要因素。

铁桦树主要分布在中国东北例如吉林、辽宁等地以及俄罗斯远东地区,这些地方属寒温带,因而气候寒冷且土壤贫瘠。所以,为了在海拔高达700米的山地上生存下来,铁桦树也就只能不断进化出更加坚硬的外表,以抵御极端天气。

种种原因也就导致,铁桦木的硬度是橡树的三倍以上,甚至比普通的钢铁还要硬上几分。因此自古以来,铁桦树就被人们用作武器制造,采用烧红金属片嵌入木头的方法进行加工。

而到了现在,随着技术的升级,铁桦木得天独厚的硬度优势也进一步被应用。相比于普通钢铁,铁桦木不仅硬度强,且重量更轻,还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,能抵御霉变和虫蛀。因此,被用以制造轴承、滚球等关键零件。不管是应用在飞机还是航母上,都能显著减轻设备的整体重量,从而提高机械的续航能力。

除此之外,铁桦木大气美观的纹理也使其兼具实用性和艺术性。独特的质感也让它在高端民用领域颇受欢迎,用以制作高档汽车、游艇的装饰品或是精美的家具和工艺品。

甚至,在音乐领域,因为质地坚硬且声学性能出色,铁桦树的木材能够有效进行传导和共鸣,提升乐器的音质,因而也被用来制作古筝和二胡等乐器。‌

但同时要注意的是,铁桦木的强度并非一蹴而就。正如上文所讲,它的生长缓慢,因此资源也十分稀缺,已被我国列为一级重点保护植物。

因此,国家也就转变策略,选择从国外进口。自2021年以来,中国进口铁桦树的数量同比增长37%。其中,有95%都来自俄罗斯。不过同时,供应的垄断确实是潜藏的不稳定因素。那么,除了铁桦树以外,还有哪些坚硬的木材?

世界十大坚硬木头

通过简卡硬度测试法,用一个直径11.28mm的钢珠压入木材1/2所需的力来表示木材硬度。

按照硬度指数来排,作为世界上最硬的木材,铁桦树的硬度指数为4586磅。而排在第二的白坚木,硬度指数同样高达4570磅。其后的愈创木铁皮石斛则是第三名,硬度指数为4390磅。第四名小相思树,硬度指数为4270磅。

此后就拉开距离,第五名的蛇纹木硬度指数为3800磅。第六名维蜡木,硬度指数为3710磅。第七名骆驼刺,硬度指数3680磅。第八名黑色铁木,硬度指数3660磅。第九名墨西哥皇家黑檀,硬度指数3655磅。第十名巴塔哥尼亚紫檀,硬度指数3630磅力。

总的来说,这些坚硬的木头都有着媲美钢铁的强度,在资源紧缺的大环境下,未来势必会在各领域发挥自身作用。

【参考文献】

[1]戚继忠,孙耀星,张立平.铁桦树树种与资源分布的考证[J].南京林业大学学报:自然科学版, 2009.

[2]孙耀星,张士成,庞久寅.东北地区硬重树种—铁桦树木材的构造特征[C]//中国林学会木材科学分会第十二次学术研讨会.中国林学会, 2010.

[3]谷之.轻木和铁桦树[J].小学生导读, 2007.

[4]戴琪, 王志成, & 薛国忠. 一种利用炭化铁桦树制备孔道压浆材料的方法.

张士成, 杨庚, & 孙耀星. 硬重木材—铁桦木的物理和力学性质. 中国林学会木材科学分会第十二次学术研讨会.

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