Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения. Металлы и сплавы

древесным материалам относятся натуральная древесина и материалы, получаемые из нее, — шпон, фанера и цельнопрессованная древесина (лигностон).

Ввиду неоднородности строения древесину изучают по трем разрезам: поперечному или торцовому, радиальному (через сердцевину ствола) и тангенциальному (разрез по хорде). Древесина ствола имеет сложное и неоднородное строение. Различают сердцевину (небольшое темное пятно размером 2—3 мм), древесину (средняя часть ствола) и кору.

Обычно выделяют физические и механические свойства древесных материалов.

К физическим свойствам относятся цвет, запах, вес, теплоемкость, теплопроводность, звукопроводность, электрическая прочность и др.

Цвет древесины определяется присутствием в ней экстрактивных веществ (красящих и дубильных), а также породой и условиями роста. Запах древесины объясняется присутствием в ней эфирных масел, смол и дубильных веществ. Вес древесины характеризуется удельным весом твердого сухого вещества, который практически одинаков для всех пород и в среднем равен 1,54. Объемный вес древесины характеризует ее технические свойства и зависит прежде всего от влажности и количества воздушных промежутков. Объемный вес g_v, при влажности W% определяется по формуле:

, где Q_v — вес в Г; V_v — объем древесины при влажности W% в см³. -Объемный вес древесины сильно колеблется даже для одной породы.

Влажность древесины (W), т. е. количество находящейся в ней воды, выражается в процентах от веса абсолютно сухой древесины:

, где Q_v — вес до высушивания в Г; Q₀ — постоянный вес после высушивания при 10°С в Г. При сушке древесины наблюдается ее усушка, т.е. способность сокращать свои размеры при высыхании. В среднем принимается, что для древесины усушка вдоль волокон составляет 0,1%, поперек волокон в радиальном направлении 3—5%, в тангенциальном 6— 10%. Величина усушки (I) выражается формулой:

, где V_v и V₀— размеры образца до и после высушивания до абсолютно сухого состояния. Коэффициент усушки, т. е. усушка на 1% изменения влажности, определяется по формуле:

, где W — влажность древесины в процентах.

При увлажнении древесины происходит ее разбухание, которое представляет собой явление, обратное усушке. Усушка и разбухание отрицательно сказываются на свойствах древесины, вызывая коробление и растрескивание.

Теплоемкость древесины в абсолютно сухом состоянии практически не зависит от породы и при температурах от 0 до 100° равна 0.327 ± 3%.

Тепловое расширение древесины практически весьма m-sjio и практического значения не имеет.

Звукопроводность характеризуется скоростью распространения звука, которая для древесины вдоль волокон в 10—14 раз больше, чем для воздуха, и зависит от породы древесины и направления звуковой волны.

Электропроводность древесины характеризуется удельным объемным электросопротивлением, которое с повышением влажности уменьшается, а также зависит от температуры и направления волокна (вдоль меньше, чем поперек).

Электрическая прочность характеризуется пробивным напряжением в вольтах на 1 см толщины материала.

Механические свойства древесины характеризуют ее прочность, упругость и твердость. Механические свойства древесины неодинаковы в разных направлениях, что необходимо учитывать при проведении испытаний. Относительные значения разнопрочности древесины  в зависимости от направления волокон при сжатии примерно следующие: предел прочности при сжатии вдоль волокон 1,0; поперек 0,1—0.3; при растяжении вдоль волокон 2,0—3,0; поперек 0,05— 0,3; при статическом изгибе 1,5—2,0; при скалывании вдоль волокна 0,15.

Механические свойства зависят от породы и ее влажности. Механические испытания древесины стандартизированы и производятся