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胶合板物理力学性能是什么?
胶合板具备的密度、品质和受水、热、声、电作用时所显示的反响才干,以及它在外力作用下所浮现的抵制才干。
普通胶合板在经常使用时有关键影响的物理力学性能为含水率和胶合强度,其中胶合强度既可测验胶合板的胶合品质,又可权衡胶合板的长久性。
关于特种胶合板,物理性能除含水率外还有密度、导热性、吸音性、尺寸稳固性等;力学性能还包含静曲极限强度和静曲弹性模量,以及抗拉、抗压、抗剪、抗冲击韧性等各种极限强度。
物理性能
①含水率:胶合板与普通实体木材一样,无论对气态或液态的水都有很强的亲合力。
因此显示出吸湿性。
当两者的树种相反时,它们的纤维饱和点也相反(见木材水分)。
当胶合板的含水率在纤维饱和点以下时,随含水率的变动发生干缩或湿胀,使胶合板翘曲变形。
只要当胶合板的含水率与周围大气的相对湿度平衡时才无此现象。
胶合板的含水率岂但影响木材纤维强度,而且还影响胶合板的胶合强度。
理论,胶合板的胶合强度随含水率的参与而降低。
而降低的水平取决于所用胶粘剂的耐水性能。
为尽量增加胶合板含水率变动所发生的影响,在产品规范中规则了胶合板出厂时的含水率目的值。
国内规范化组织(ISO)制订的国内规范要求胶合板出厂时的含水率应在6~14%之间。
影响胶合板含水率的起因有涂胶量、板坯陈放期间和热压工艺等。
经过调整和管理上述各种工艺参数,可将胶合板的含水率稳固在产品规范规则的范畴内。
胶合板的含水率理论用相对含水率示意。
国内规范规则用称量法测定胶合板的含水率,即测定试件在取样时的品质和在103±2℃温度下枯燥到恒定品质后的品质差,而后计算失去的品质对枯燥后品质的百分比,就是胶合板的含水率。
②密度:胶合板单位体积内所含的品质。
国内规范规则测定胶合板密度时,先要将试件在相对湿度为65±5%、温度为20±2℃的大气中平衡到恒定品质。
影响胶合板密度的起因关键有树种、胶种、胶合工艺、胶合板的厚度和层数等。
因为胶合板在胶合时需施加压力而使木材致密,因此胶合板的密度要比相反树种木材的密度稍大些。
③导热性:木材顺纹方向的导热系数约为横纹方向的2倍。
胶合板是由必定纹理方向纵横陈列的单板组合而成,导热系数小于普通木材,其值取决于顺纹单板与横纹单板厚度之比。
针叶树材胶合板横纹导热系数平均为0.1千卡/米·时·℃,阔叶树材胶合板相应为0.145千卡/米·时·℃。
④吸音性:胶合板具备较大的吸音才干。
在512赫兹的频率下,3毫米厚胶合板的最大吸音系数为26%;如在1000赫兹以上时,吸音系数简直为一恒值即10%。
胶合板的吸音性能随木材树种的不同而异。
⑤尺寸稳固性:单板经涂胶陈放,局部胶粘剂会渗入单板中,使胶合板的吸湿性和吸水性都低于木材,润胀和干缩值也增加。
胶合板各层单板纹理陈列方向的不同和胶层的作用,也可起到制约胶合板各向的润胀和干缩值。
所以胶合板的尺寸稳固性要优于木材。
理论用线收缩率来示意胶合板的尺寸稳固性,计算公式如下:
式中 Le为线性收缩率(%);Lw为试件经湿状解决后的尺寸(毫米);Ld为含水率合乎测试要求的试件干状尺寸(毫米)。
影响力学性能的因子
关键有树种、密度、含水率、单板品质、合板结构、胶合工艺、胶种和胶粘剂品质等。
①树种:不同树种的自身强度影响胶合板的强度。
普通说阔叶树材胶合板的力学强度比针叶树材胶合板为高。
②密度:胶合板在消费环节中因单板受压使木材致密,故其强度性能要好于原来的木材。
③含水率:它不只影响木材纤维的强度,而且还影响胶合强度。
理论胶合强度随含水率的参与而降低。
④单板品质:单板外表毛糙及厚度误差大,会形成涂胶不平均和胶合时紧缩率不分歧,使胶合强度在板内散布不均。
单板旋切裂隙对单板横纹抗拉强度的影响可触及胶合强度。
⑤合板结构:胶合板的层数、单板厚度及各层单板的陈列方向是选择胶合板强度性能的关键起因。
胶合板相邻层单板纤维方向的交织陈列增加了胶合板的纵横向强度差异。
当胶合板厚度相反时,层数越多,胶合板的强度越高,纵横向强度也越平均。
⑥胶合工艺:要保障胶粘剂与单板能充沛接触并使胶层有良好的固化条件。
胶合工艺的适合与否将间接影响胶合板的强度。
⑦胶种及胶的品质:对胶合板强度性能的影响关键是胶的耐水性及长久性。
耐水性好的胶种在胶合板吸湿或吸水时,胶合强度降低不大;胶的长久性差,则胶层易老化,从而使胶合强度迅速降低,缩短了胶合板的经常使用期限。
力学性能测试要求
测试胶合板各种力学性能时,都要对试件施加外力使试件变形直至破坏。
试件的加荷速度和应变速度对测试结果有清楚影响,因此要求加载时必定坚持恒速。
胶合板的毛病,如节子、裂痕、分层等对强度性能有清楚影响,要求在制造试件时应避开影响测试准确性的毛病部位。
试件形态不规则的部位、试件与实验机夹紧装置的接触面,以及胶合板资料的非均质性(如早晚材)均易发生应力集中,从而影响测试结果。
普通说,随着试件尺寸增加,资料的非均质性对力学性能测试的影响就参与。
为了消弭含水率对测试胶合板力学性能的影响,往往在启动干状强度测试前,试件须要在相对湿度为65±5%、温度为20±2℃的空气中启动调湿解决。
胶合强度测定
胶合强度是普通胶合板最关键的力学性能,是判断胶合品质的依据。
中国测定普通胶合板胶合强度的试件形态及尺寸(见图),表板厚度自1毫米以下用B型试件。
锯制试件时,试件的长度方向应与表板纹理方向分歧。
槽口深度应锯过芯板厚度到胶层上,槽口的性能要确保试件受载时,一半试件芯板的旋切裂隙受拉伸,而另一半试件芯板的旋切裂隙受紧缩。
为了检定胶层的耐水性,试件在测试前需经必定的湿状条件解决,依据耐水性的要求,规则了不同的解决方法。
测试时,试件两端夹紧于试机的一对优惠夹具中,以等速对试件施加拉伸载荷,试件破坏时的载荷除以两槽口之间的剪断面积即为该试件的胶合强度(B型试件还要乘以系数0.9)。
关于厚芯结构的胶合板,在计算胶合强度时,还要乘以不同厚度比的胶合强度系数值。
除用试件的胶合强度来评定胶合板的胶合品质外,还可用估测试件剪断面的木材破坏率作为评定胶合品质依据。
特种胶合板力学性能
对不同的特种胶合板,依其结构和经常使用要求,规则相应的力学性能要求:航空胶合板的力学性能要求有胶合强度、抗拉强度(顺纹、横纹、45°方向)、对角线剪切强度;船舶胶合板要求有顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、静曲强度、冲击韧度、抗剪强度(45°方向);纺织用层压板要求有抗冲击韧度、抗剪强度;混凝土模板胶合板要求有胶合强度、静曲强度和静曲弹性模量。
中国普通胶合板、航空用桦木胶合板以及木质层积塑料的力学性能目的值区分列于表1、表2及表3。
无关各种特种胶合板力学性能的测试方法及目的值可从其无关产品规范中查阅。
≥0.80马尾松、云南松、落叶松、云杉≥1.00桦木≥0.70≥0.80水曲柳、荷木、枫香、槭木、柞木≥0.70椴木、杨木、拟赤杨III、IV类、II类I合板树单个试件的胶合强度(MPa)别类
表1
表2
表3
胎基布热尺寸稳固性测试方法
1、按规则要求取样360*100mm的试件3块。
2、在夹持线间标出标志线aa1、bb1,在标志线处测定试件的宽度,在两标志线两边处测定试件标志线间的长度,标志和测量误差不大于0.2mm。
3、将试件夹在夹持器上,放入加热到200摄氏度的烘箱中,将上夹持器自在悬挂在烘箱的支架上,把配重砝码挂在下夹持器上,翻开烘箱门。
试件在200摄氏度和规则荷重的形态下坚持10分钟,而后从烘箱取出,在室温悬挂5分钟后,去掉砝码和夹持器,在原测量处测定宽度及长度尺寸。
怎么测验量具的尺寸稳固性
出现此种状况普通是因为量具磨损或资料外部组织出现变动惹起的尺寸变动普通量具驳回耐磨资料,如T10,GCr15,9CrSi等,经过淬火解决,硬度可达HRC58~63或驳回焊接硬质合金启动强化,硬质合金硬度高达HRA90普通量具要经过尺寸稳固性解决,即用人工时效的模式是资料组织趋于稳固,普通量具都要经过两次时效解决,有的甚至要启动深冷解决使资料组织稳固,可以保障量具尺寸的常年稳固性。
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