Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Химия

Разновидности древесных материалов  Просмотрен 1292

Разновидности древесных материалов. Материалы из натуральной древесины применяют в виде пиломатериалов и заготовок.

Пиломатериалы хвойных пород используют шире, поскольку они менее склонны к гниению, особенно сосна.

Хвойные пиломатериалы применяют в судостроении, автомобилестроении (детали грузовых автомобилей), в конструкциях грузовых железнодорожных вагонов, сельскохозяйственных машин и т.п.

Шпон - это широкая ровная стружка дерева, которую получают путем лущения или строгания. Толщина листов шпона 0,55…1,5 мм. Шпон является полуфабрикатом для изготовления фанеры, древесных слоистых пластиков и гнутых деталей. Шпон с красивой текстурой (дуб, бук) используется как облицовочный материал для изделий из дерева.

Фанера - листовой материал, который получают путем склеивания слоев шпона. Толщина фанеры от 1 до 12 мм. В зависимости от клея, которым склеивают шпон, и водостойкости, фанеру выпускают таких марок: ФСФ на фенолоформальдегидном клее с повышенной водостойкостью, ФК на карбамидном, ФБА на альбуминоказеиновом клее со средней водостойкостью и ФБ на белковых клеях с ограниченной водостойкостью.

Прессованную древесину получают горячим прессованием брусков, досок, заготовок, при этом ее подвергают специальной термической обработке в уплотненном состоянии. Прессованная древесина имеет такие свойства: плотность 1,1…1,42 г/см , предел прочности вдоль волокон при растяжении 140…230 МПа, при сжатии – 90…130 МПа, при изгибе – 150…200 МПа.

Прессованная древесина является заменителем черных и цветных металлов и пластмасс. Из нее изготавливают детали машин, работающие при ударных нагрузках (кулачки, сегменты зубчатых передач, подшипники, втулки). Вкладыши из древесины по сравнению с бронзовыми вкладышеми вдвое меньше изнашиваются, при этом снижается расход смазочных веществ.

Древесностружечные плиты (ДСП) изготавливают горячим прессованием древесной стружки со связующим веществом. Плиты выпускают однослойные, трехслойные и облицованные шпоном, фанерой, бумагой. Древесностружечные плиты легки (плотность 0,35…0,45 г/см), обладают теплоизоляционными свойствами.

Для тяжелых и сверхтяжелых плит плотность достигает 0,75…1,1 г/см. Древесностружечные плиты применяют для пола и бортов грузовых Древесностружечные плиты применяют для пола и бортов грузовых машин и прицепов, в вагоностроении, строительстве, производства мебели.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготавливают из древесных волокон (раздробленного дерева), иногда с добавками связующих веществ. Под воздействием высокой температуры и высокого давления волокна спрессовываются в равномерный по прочности материал. Плиты разделяют на: мягкие пористые (М-4, М-12, М-20); полутвердые (ПТ-100); твердые (Т-350, Т-400) и сверхтвердые (СТ-500). В обозначении марки плит цифры означают Ϭв в МПа·10-1. Древесноволокнистые плиты применяют для отделки пассажирских вагонов, автобусов, в радиотехнической промышленности и строительстве.

Контрольные вопросы

1. Что такое пластические массы? На какие основные виды делятся пластмассы в зависимости от изменения свойств после нагрева и охлаждения? Охарактеризуйте их особенности.

2.Какие компоненты входят в пластмассы, их назначение?

3. Каковы основные преимущества и недостатки пластмасс? Приведите примеры их промышленного применения.

4. На какие виды делятся пластмассы в зависимости от формы наполнителя?

5. Что такое газонаполненные пластмассы, как их получают и где используют?

6. Какие материалы называются керамикой? Какие существуют виды керамики и где их применяют?

7. Что называется резиной? Какие компоненты добавляются в состав резины, и с какой целью?

8.

Как делятся резиновые изделия по назначению?

9. Что представляет собой неорганическое стекло? На какие виды оно делится по назначению и где используется?

10.Какие материалы называют клеями, какие основные компоненты в них входят? На какие виды они делятся и где применяются?

11.Для чего используют лакокрасочные покрытия, какие существуют виды красок и лаков? Где их применяют?

12.Где в промышленности используется древесина? Какие существуют разновидности древесных материалов?


Глава 5. Композиционные материалы

Композиционными материалами (КМ) (композитами), называют материалы, состоящие из двух или более разных по химическому составу и отделенных четкой границей компонентов, нерастворимых или малорастворимых друг в друге, с сильно отличающимися свойствами. Как правило, один компонент пластичен, а второй имеет высокие характеристики прочности. В КМ эти свойства сочетаются, каждый компонент играет свою специфическую роль (один обеспечивает пластичность, второй - прочность), и поэтому эксплуатационные характеристики изделий из КМ существенно превышают свойства отдельных компонентов.

Необходимость создания КМ была продиктована потребностями различных областей промышленности (аэрокосмической техники, транспорта, судостроения, машиностроения, электроники и др.). Например, развитие космонавтики и авиации требует уменьшения плотности, увеличения прочности, упругости, жаропрочности, износостойкости. Сочетание этих свойств невозможно получить в одном материале. Свойства же КМ можно регулировать в широком диапазоне, выбирая соответствующие компоненты, изменяя их форму, размеры, количественное соотношение, расположение.

Характерной особенностью и большим преимуществом КМ являются их высокие удельная прочность и удельная жесткость. Эти показатели часто применяют для сравнительных оценок, как КМ, так и их компонентов.

Удельная прочность Ϭуд - это отношение предела прочности (временного сопротивления) при испытании на растяжение Ϭв к плотности материала γ

Ϭуд = Ϭв/γ, (16.1)

Удельная жесткость Еуд - отношение модуля упругости Е к плотности материала γ.

Еуд = Е/γ, (16.2)

Как видно из уравнений (16.1) и (16.2), эти показатели имеют размерность длины (Ϭуд = Нм32Н=м; Еуд = Нм32Н=м).

Физический смысл удельной прочности - длина столбика материала единичной площади, при которой произойдет разрушение этого столбика под действием собственной массы. Удельная жесткость - длина столбика материала единичной площади, которая вызывает увеличение его первичной длины вдвое под действием собственной массы. Эти показатели также можно охарактеризовать удельной работой (работой, отнесенной к 1 кг) Дж/кг или МДж/кг - с учетом перехода от силы (Н) к работе (Н·м).

Высокая удельная прочность материала означает, что заданная прочность может быть обеспечена при меньшей массе изделия. Таким образом, достижение высоких значений Ϭуд, с одной стороны, позволит сэкономить материал, а с другой, - получить более легкую конструкцию.

Производство КМ в мире ежегодно возрастает приблизительно на 15%. Сейчас такие материалы применяются в автомобильной промышленности, авиации, космической технике, медицине, спорте, и сфера их употребления все время расширяется.

В конструкции большего транспортного самолета АН-225, способного поднять в воздух 250 т груза, использовано до 7 тонн КМ, которые заменили 16 т металлических сплавов. Эта замена дала возможность увеличить летные качества и ресурс самолета и сэкономить расход горючего.

Предыдущая статья:Преимущества и недостатки изделий из древесины Следующая статья:Классификация композиционных материалов
page speed (0.636 sec, direct)