木材气干状态下，其导电性是极小的，特别是绝干材可视为绝缘体，因此木 材为交通、电力及其他行业上重要的绝缘材料之一但如果木材中含有水分，特 别是在纤维饱和点以下含水率W越高，木材导电性愈强生材为电的导体，雨 中树木被雷电击倒，原因在此木材电学性质包括直流电和交流电的导电性、电绝缘强度、介电常数、介电 损耗等，这些特性理论与应用研究对发展木材学基础理论有重要意义，对木材加 工生产线上木材含水率连续无损检测技术、木材高频电热技术、木材微波干燥技 术的发展与应用具有实用价值2木材的导电性2.1电阻率与电导率导体的电阻与组成该导体的材料有关，即材料的本性评价材料导电性好坏 主要用电阻率或电导率来表示物理学中，电阻等于材料二端的电压(V)除以流 过该材料的电流(I)I屯阻率p等于单位长度(L)单位截面积(A)的均匀导线上的电阻值，单位RA UA电导率是电阻率的倒数，用K表示，单位S/mo电阻率小于10~5Q*m的称导电体，如金属材料等电阻率大于108Q*m的称 绝缘体，如陶瓷、橡胶、塑料等材料介于两者之间的称半绝缘体在室温下饱 湿木材的电阻率约为102〜10检・m数量级，属半绝缘体范围绝干木材的电阻率 大于1012Q*m,为绝缘体。
2.2木材的导电机理木材中因没有自由移动的电子，它的导电线表现出很弱的特性木材导电中 起作用的主要是移动的离子，这些离子来源于木材胞壁成分中的离子基，或木材 无机成分中的某些物质木材在直流电场中的极化是呈现电离现象的典型特性, 说明在直流电场下木材中的离子移动在导电中起重要作用木材中，导电木材内有吸附在结晶区表面的结合离子；还有处于游离状态, 在外电场作用下可产牛电荷移动的自由离子电导率与自由离子的数目成正比 木材和纤维素的电导率，在吸湿范围内，除取决于自由离子数目外，还与离子的 迁移率，即与离子在电场作用下的移动能力有关低含水率情况下，自由离子数 目起主要作用；而高含水率情况下，离子迁移率起主要作用由于木材的电传导 依靠木材中的离子，所以离子的浓度和分布，或两者之一发生变化时，均能使木 材的电导率变化2.3影响木材直流电导率的因素木材的直流电导率不仅受木材构造，含水率、密度、温度和纤维方向等的影 响，而且受电压和通电时间等电场条件的影响1) 含水率含水率与直流电导率之间有极其密切的关系，从绝干状态到纤维 饱和点含水率，木材电导率随含水率增加而急剧上升，要增大儿百万倍；从纤维 饱和点至最大含水率，电导率的上升较缓慢，仅增大几十倍。
国内生产的多种型 号数字式木材电导测湿仪，其测定含水率范围为6%〜30%,以8%〜17%的含水率 范围较为准确2) 温度木材电阻率p随温度的升高而变小，这与金屈等良导体正相反因 木材属离子导电，在一定含水率范围内(W<10%)的温度效应也可说明木材导电是 借助于离子的活化过程3) 纹理方向木材横纹理的电阻率较顺纹理大，针叶材横纹理的电阻率约为 顺纹理的2.3〜4.5倍；阔叶树材约为2.5〜8.0倍横纹方向，木材弦向电阻率大于 径向4) 树种与木材密度阔叶材树种间木材电阻率的的差异大于针叶树林 这与 阔叶材树种间木材密度变化人及其木材内部水溶性电解质含量高低等有关针叶材，木材密度中等，其弦向电阻率比径向大10%〜12%；密度大的树种， 其木材弦向与径向电阻率差异小通常密度大者，电阻率小，电导率高，原因在 于密度大的树种，其木材实质多，空隙小，而木材细胞壁实质的电阻率远较空气 要小由于密度的影响较含水率的影响要小得很多，在直流电传导中往往可忽略 不计密度的影响水溶性电解质含量对木材的电导率影响较大心材水溶性电解质含量高，其 电导率比边材高各个树种木材中水溶性电解质含量差异人，这种差异明显人于 木材密度的影响，因此电阻(或电导)式木材含水率测定仪设有树种校正档。
利用木材的焦耳热进行低频加热时，电压过高有放电的危险，而干燥木材的 屯阻也非常高，传导的电流强度就受到限制因此，提高干燥木材的发热量是困 难的为了采用一定限度内的电压进行加热，需干燥的木材至少必须具有纤维饱 和点以上的含水率利用直流电和交流电的焦耳热进行木材干燥时，在直流的情况下，只在阳极 一侧，在交流的情况下，只在中央部分干燥进行得比较快，并且电流停止后含水 率梯度大，作为木材的干燥方法是不恰当的3 2木材介电性质在交流电低频区域，木材交流电性质与直流电性质呈现同样特性：全干状态 木材电阻极高，为绝缘材料；木材电阻随含水率的增加显著地减小，当达到纤维 饱和点以上时，电阻变化率很小在低频区，欧姆定律对木材介质也成立，产生 的焦耳热与直流情况相同木材的介电性质主要研究在射频范围内的介电常数和介电损耗等性质木材 工业中常利用高频交变电场进行木材的干燥、胶合和曲木加工和木材含水率的测 定为了减低木材导电性能，增强其绝缘性能，常用石蜡、亚麻仁油及合成树脂 等注入木材3.1介电常数介电常数E是表明木材在交变电场下介质极化和储存电能能力的一个量木 材的介电常数是，在交变电场中，以木材为介质所得电容量(Cw)和在相同条件下 以真空为介质所得电容量(CO)之比值，用g表示。
当电压固定不变时，由于空气为介质和真空为介质两者相差其微，为了简化起见，常以空气的电 容或电量代替真空电容或电量全干木材的介电常数约为2,水的介电常数为81 介电常数值越小，电绝缘性越好木材横纹介电常数小于顺纹，湿材介电常数大于干材全干水青冈木材顺纹 介电常数为3.63；横纹为2.51全干栋木顺纹介电常数为3.64；横纹为2.46它 们比硬质陶瓷(5.73)和云母(7.1〜7.7)等的电绝缘性都好5.522影响介电常数的因素木材的介电常数受含水率、密度、纹理方向、频率等多种因素的影响1) 含水率含水率对介电常数的影响十分明显.在温度和频率不变的条件下，木 材介电常数随含水率的增加而增大这是因为水的介电常数为81,远大于绝干 木材介电常数2的缘故当含水率为5%〜8%以下，细胞壁内表面以单分子层 吸附水分子时，介电常数随含水率增加变化较小，仅为2〜3(图7-7)o含水率在这 以上至纤维饱和点的范围内，介屯常数随含水率的增加呈指数函数的形式增大; 在纤维饱和点以上含水率时，呈直线形式增大(图7・8)・介电法测定木材含水率 的范围大，就是利用这个性能2) 密度各种木材的介电常数随木材密度增加而变大，同一密度的不同树种木材 介电常数几乎没有差别。
其原因是密度增大时，胞壁物质含量增多，从而偶极子 数目也多，导致介电常数增大3) 纹理方向在温度、频率、密度和含水率相同时，电场方向为顺纹时其介电常 数比纹大30%〜60%,这主要是木材构造上差别所致纤维素大分子的排列方向 大都与纤维轴的方向相近，因疑基在平行于纤维方向上较垂直方向上具有更多的 自由度横纹径向介电常数常略高于弦向，或近似相等究其原因除木射线的影 响外，并因木材细胞的弦面壁木素含量高，而木素的介电常数比纤维素小，所以 木材的介电常数随木素含量的增加而减小4）频率一般说来，介电常数随频率的增加而减小在射频范围内（相当于无线电 短波频率范围106〜109Hz）,木材含水率愈低，介电常数受频率的影响愈小，曲 线较平缓只有在很大的频率差界时，才显示岀较明显的差别若含水率较高, 尤其是含水率在20%以上时，频率对介电常数的影响才变得很明显5.5.2.3利用介电常数测定木材含水率交流介电式水分测定仪的基本原理是在一定频率下木材的介电常数和损耗角正 切随木材含水率的不同而变化这种水分测定仪所用的频率在射频范围内，如继 续提高频率，使用波长1〜1, 000mm范围内的水分测定仪称微波水分测定仪。
介电式水分测定仪，其含水率测定范围比电阻式大，理论上可测定全干至饱和水 状态的任一含水率，但要能适应含水率很高，则制造上尚有一定难度•总Z,其 测定范围较直流电导式要大，但电容式必作须密度修正，因密度对介电性影响较 电导更大，5.5.2.4木材的介电损耗（1）功率因数和损耗角正切施加交流电压于以木材为介质的电容器极板上，施加 的电压和电流间有一相位角8它是总电流IT和电阻电流IRZ间的夹角功率 因数就是该相位角的余弦，以cosG表示因电流是以这个相位角通向电压，功 率因数在数值上等于一个振动周期内木材的吸收功率（消耗能量）与该周期材料 所贮存的总表观功率（电容内贮存全部能量）的比值消耗电功功率P = IRE = ITEcosO,则IR/IT=coseo由于损耗角8和相位角0之和 为90而木材作介质时，一般损耗角§极小，损耗角正切tg8-cos0o工程上常 用功率因数替代损耗角正切功率因数cosG取决于频率f、电阻率I•和介电常数 g可用以下关系式表达：木材的介电常数了=2〜8范围吋，tg§的范围约为2幻0・4〜700xl0・4利用介电常数和损耗角正切双重指标随含水率变化规律的水分仪称功率损耗水 分仪。
木材功率损耗P与介电常数g和损耗角正切t或成正比，有P=K^-tg8的 关系式，k为比例常数⑵介电损耗率(损耗因数)介电损耗率是与能量损失成正比的量，数值上等 于介电常数与损耗角正切的乘积，为木材的介电常数木材的介电损 耗率了'主要为tg§所左右木材作为介电材料吋，希望介电损耗尽量小；当在 高频加热和胶合木材时，希望介电损耗大，功率因数高，发热量大，使木材的加 热和胶合效果好木材介电损耗率主要决定于损耗角正切的大小，而损耗角正切tgg随木材含水率 M,密度p、电场频率f和木材纹理方向的变化而变化3)高频电热干燥木材与高频胶合技术木材置于高频电场中，在交变电流作用下, 木材中的水分从原来不规则位置，到按电流和磁场方向作有规律得运动.由于电 流方向的迅速改变，水分子被迫随之转动，这种转动毎秒可达1000万次以上， 由于水分子急剧运动，相互摩擦产生热量，使水分汽化，从而提高了木材内部蒸 汽压而向外蒸发，木材逐渐干燥高频干燥有速度快、木材含水率梯度和温度梯 度均个等优点，但也存在电能消耗大、成本高、对电视接收有干扰，并得注意操 作者的劳动保护等缺点木材干燥需用的高频频率为2〜40MHz,常用是7〜13.6MHz。
为了取得更好的加 热效果，我国尚有采用915〜2450MHz的微波干燥木林它具有速度快、热效率 高、木材变形小，适于自动化等优点通常可比湿空气为介质的干燥快25〜30 倍高频电热应用在胶合上，可使胶合剂获得选择加热湿胶和干木材的介电性不同, 湿胶比干木材更易接受高频电能，使高频能量集中在胶合线上，胶合剂很快热聚 合，一般只需几秒到几十秒时间，但这种胶合只适用于热固性树脂胶酚醛和腺 醛胶胶合时，采用频率为13.5MHZ和27MHz两种胶合时，木材含水率不高于 12%〜15%为宜，其中以8%〜12%为最好木材密度不宜过大，如木材密度过大 或含水率过高时，选择性加热效果差因它们均能增加介电损耗，使木材吸收电 场能量增大此外，木材密度和水分增加，还能提高木材的热传导性.从而降低 胶缝的加热温度。