Антифрикционный природный композит и его строение

Abstract

Применяя натуральную древесину в качестве антифрикционного материла, ее всегда рассматривали как капиллярно-пористый или капиллярно-сосудистый блочный материал, который можно уплотнять (прессовать), пропитывать различными модификаторами для придания заданных свойств. Сложное микроскопическое и анатомическое строение, молекулярное строение древесинного вещества и субмикроскопическое строение клеточной стенки, обуславливающие высокие прочностные свойства и износостойкость, не учитывались. В работе рассмотрены анатомические элементы древесины и их роль в жизнедеятельности дерева. К главным элементам лиственных пород относятся древесные волокна (либриформ), обладающие наибольшими механическими свойствами; сосуды, служащие для проведения воды вдоль ствола дерева. У хвойных пород механическую и проводящую роль одновременно выполняют трахеиды. В лиственных и хвойных породах встречается древесная паренхима, которая является местом отложения питательных веществ. Сердцевинные лучи представляют лентообразное скопление тонкостенных паранхимных клеток, проводящих воду и выработанные деревом органические вещества в горизонтальном направлении. Все клетки, за исключением сердцевинных лучей, располагаются в стволе дерева вертикально и объединяются в единую систему межклеточным веществом. Проанализировано молекулярное строение древесинного вещества клеточных стенок, компонентами которого являются целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин, пектиновые, экстрактивные и неорганические минеральные вещества. В водно-водородных связях с органическими компонентами располагаются молекулы воды, количество которых находится в метастабильном состоянии с влажностью окружающей среды. Особую роль в клеточной стенке играют пектиновые вещества, способствующие удержанию ее тканей в состоянии тургора. Изучено субмикроскопическое (тонкое) строение древесинного вещества в клеточной стенке. Показано, что все компоненты имеют определенное месторасположение и направление по отноше- нию к оси клетки, образуя в ней оболочки (слои): первичную, переходную, вторичную и третичную. Анализ строения древесины позволяет утверждать, что она является сложным природным ком- позитом, имеет высокую износостойкость.