Сущность метода 
определения теплового самовозгорания 
вещества (материала)
 
 Сущность метода определения 
условий теплового самовозгорания заключается 
в термостатировании исследуемого вещества 
(материала) при заданной температуре 
в закрытом реакционном сосуде и установлении 
зависимости между температурой, при которой 
происходит тепловое самовозгорание образца, 
его размерами и временем до возникновения 
горения (тления).
Метод реализуется 
в диапазоне температур от 25 до 600 °С и 
не применим для испытания металлических 
порошков.
 
 Аппаратура
Аппаратура для 
определения температуры самовоспламенения 
твердых веществ и материалов 
Схема прибора для 
определения температуры воспламенения 
приведена на  рис. 1
Черт.
1 - стеклянные цилиндры; 2 - спиральные 
электронагреватели; 3 - теплоизоляционный 
материал; 4 - стальной экран; 5 - держатель 
образца;6 - контейнер; 7 - газовая горелка; 8 - электропривод 
горелки; 9, 10 - термоэлектрические 
преобразователи; 11 – ламинатор
Прибор ОТП, представляющий 
собой вертикальную электропечь с двумя 
коаксиально расположенными цилиндрами, 
выполненными из кварцевого стекла. Один 
из цилиндров внутренним диаметром (80±3) 
мм, высотой 240 мм является реакционной 
камерой; второй цилиндр такой же высоты 
имеет внутренний диаметр (101±3) мм. На цилиндры 
навиты спиральные электронагреватели 
общей мощностью не менее 2 кВт, что позволяет 
создавать температуру рабочей зоны 600 
°С за время не более 40 мин.
Газовую горелку при определении 
температуры самовоспламенения не используют, 
она находится в положении «вне печи».
Подготовка к испытаниям - Для испытаний готовят 10-15 
образцов исследуемого вещества (материала) 
массой по (3,0±0,1) г. Образцы ячеистых материалов 
должны иметь цилиндрическую форму диаметром 
(45±1) мм. Пленочные и листовые материалы 
набирают в стопку диаметром (45±1) мм, накладывая 
слои друг на друга до достижения указанной 
массы.
Перед испытанием образцы кондиционируют 
в соответствии с требованиями ГОСТ 12423 
или технических условий на материал. 
Образцы должны характеризовать средние 
свойства исследуемого вещества (материала).
В зависимости от объема образца 
определяют с помощью шаблона и фиксируют 
положение контейнера внутри камеры и 
расстояние между газовой горелкой и поверхностью 
образца.
Пригодность установки к работе, 
проверяют по стандартному веществу - 
органическому стеклу (ГОСТ 10667), температура 
воспламенения которого равна (265±10) °С.
Проведение испытаний
Нагревают рабочую камеру до 
температуры, превышающей на 200 °С температуру 
начала разложения исследуемого вещества 
(материала), или до 500 °С.
 После установления 
в рабочей камере стационарного 
температурного режима, определяемого 
по постоянству показаний двух 
термоэлектрических преобразователей, 
извлекают из камеры контейнер, 
заполняют его образцом за 
время не более 15 с и опускают 
внутрь камеры. Наблюдают за образцом 
с помощью зеркала.
Если при заданной температуре 
испытания наблюдается самовоспламенение, 
то следующее испытание проводят при меньшей 
температуре (например, на 50 °С).
Если в течение 20 мин или до 
момента полного прекращения дымовыделения 
самовоспламенение не наблюдается, испытание 
прекращают и в протоколе отмечают отказ.
Методом последовательных приближений 
определяют минимальную температуру рабочей 
камеры, при которой образец самовоспламеняется 
и горит более 5 с, а при температуре на 
10 °С меньше - наблюдается отказ.
 
 Оценка результатов
За температуру самовоспламенения 
исследуемого вещества (материала) принимают 
среднее арифметическое двух температур, 
отличающихся не более чем на 10 °С, при 
одной из которых наблюдается самовоспламенение 
3 образцов, а при другой - три отказа. Полученное 
значение температуры самовоспламенения 
округляют с точностью до 5 °С.
Сходимость метода при доверительной 
вероятности 95 % не должна превышать 5 °С.
Воспроизводимость метода при 
доверительной вероятности 95 % не должна 
превышать 17 °С.
Условия и результаты испытаний 
регистрируют в протоколе 
Требования безопасности
Прибор для определения температуры 
самовоспламенения следует устанавливать 
в вытяжном шкафу. Рабочее место оператора 
должно удовлетворять требованиям электробезопасности 
по ГОСТ 12.1.019. и санитарно-гигиеническим 
требованиям по ГОСТ 12.1.005.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  - Свойства древесины 
  различных пород. методики определения 
  плотности, прочности при стандартной 
  влажности
 
Древесина и пиломатериалы, 
хранящиеся на воздухе, из-за гигроскопичности 
древесины имеют влажность 10…20%, поэтому 
был принят показатель стандартной влажности, 
равный 12-15%. При этой влажности определяются 
свойства древесины при оценке ее качества 
Определение прочности древесины 
на изгиб. Образцы изготовляют в виде 
брусков, желательно квадратного сечения 
от 2x2 до 3x3 см и длиной 110 см. Такие бруски 
укладывают на две опоры, расположенные 
на расстоянии 100 см друг от друга (рис. 
1.25). После этого точно посредине бруска-балки 
подвешивают груз, например ведро, которое 
может быть наполнено песком, щебнем и 
т.п. Масса груза при испытании сосны или 
ели может колебаться в пределах 30-150 кг. 
Прочность древесины Rизг (в МПа) в результате испытаний 
подсчитывают по формуле:
Rизг =0,15PL/bh2,
где Р – масса груза, определяемая взвешиванием, 
кг; L – расстояние между опорами (100 см); b, h – соответственно ширина и высота образца, 
см.
Предел прочности определяют на образцах 
сечением 20x20 мм и длиной вдоль волокон 
30 мм. Образцы замеряют с точностью до 
0,1 мм. Испытуемый образец устанавливают 
торцевой поверхностью на плиту гидравлического 
пресса, зажимают и равномерно подают 
нагрузку со скоростью 2500 – 5000 Н/мин до 
разрушения образца. Предел прочности w, 
Н/мм2, МПа, при сжатии вдоль волокон образцов 
с различной влажностью вычисляют по формуле
σw =P/ab
где Р – разрушающая нагрузка, 
Н; a, b – размеры поперечного сечения, мм.
Предел прочности при сжатии 
вдоль волокон σ12, МПа, пересчитывают на стандартную 
влажность 12 % по формуле 
σ12=σ w /К12W
где σ w – предел прочности образца 
с влажностью W, МПа; К12W– коэффициент 
пересчета.
Экспериментальным путем находят 
и  условную плотность древесины, определяют 
её на образцах (20X20X30 мм), выпиленных из 
предварительно выдержанных в воде (до 
приобретения максимального объема) заготовок. 
Измеряют длину, ширину и толщину каждого 
образца и на основании этих данных определяют 
Vmax. Затем образцы 
сушат и устанавливают массу в абсолютно 
сухом состоянии— mо. Подставив 
найденные значения в формулу, вычисляют 
русл с точностью 
до 1 кг/м3. Величина 
условной плотности очень близка к величине 
плотности древесины в абсолютно сухом 
состоянии. Соотношение между этими показателями 
выражается формулой:
где У — полная усушка. Условную 
плотность древесины белой акации, березы, 
бука, граба и лиственницы можно вычислить 
также, если известно значение p15 по формуле:
где p15 — плотность 
древесины при влажности 15%; 
Условную плотность остальных 
пород — по формуле:
Величина плотности древесины 
различных пород изменяется в очень широких 
пределах: среди наших пород древесину 
с очень малой плотностью имеет пихта 
сибирская (380), ива белая (420) и др., а наиболее 
плотную — самшит (970), береза железная 
(980), саксаул (1050) и ядро фисташки (1110). По 
плотности древесины при 15% -ной влажности 
все наши породы можно разделить на три 
группы:
породы малой плотности (плотность 550 и менее); к этой 
группе из хвойных пород относятся сосна, 
ель (все виды), пихта (все виды), кедр (все 
виды), можжевельник обыкновенный, из лиственных 
— тополь (все виды), липа (все виды), ива 
(все виды), осина, ольха черная и белая, 
каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, 
бархат амурский;
породы средней плотности (плотность 560—750); в эту группу 
входят из хвойных пород лиственница (все 
виды) тисс, из лиственных — береза бородавчатая, 
пушистая, желтая и черная, бук восточный 
и европейский, вяз, груша, дуб летний, 
восточный, болотный, монгольский, ильм, 
карагач, клен (все виды) , лещина, орех 
грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, 
ясень обыкновенный и маньчжурский;
породы высокой плотности (плотность 760 и выше): акация 
белая и песчаная, береза железная, гледичия 
каспийская, глоговина, гикори белый, граб, 
дзельква, дуб каштанолистный и араксинский, 
железное дерево, земляничное дерево, 
кизил, маклюра, саксаул белый, самшит, 
фисташка и хмелеграб.
Среди иноземных пород есть 
как с очень малой (например, бальза из 
тропической зоны Южной Америки, 100—130), 
так и с очень высокой плотностью (например, 
бакаут с плотностью 1350). Средние значения 
плотности p15 и русл для наиболее 
распространенных пород приведены в табл. 
1. 
Таблица 
1. Средние значения плотности р15 и 
русл.
Порода  | 
  Плотность p15кг/м3  | 
  Условная плотность 
  Руслкг/м3  | 
  Порода  | 
  Плотность p15 кг/м3  | 
  Условная Русл кг/м3  | 
Лиственница  | 
  670  | 
  520  | 
  Клен  | 
  700  | 
  550  | 
Сосна обыкновенная  | 
  510  | 
  400  | 
  Ясень обыкновенный  | 
  690  | 
  550  | 
Ель  | 
  450  | 
  360  | 
  Бук  | 
  680  | 
  530  | 
Кедр (сосна кедровая)  | 
  440  | 
  350  | 
  Вяз 
  Береза  | 
  660 
  640  | 
  520 
  500  | 
Пихта сибирская  | 
  380  | 
  300  | 
  Орех грецкий  | 
  600  | 
  470  | 
Граб  | 
  810  | 
  630  | 
  Ольха  | 
  530  | 
  420  | 
Акация белая  | 
  810  | 
  630  | 
  Осина  | 
  500  | 
  400  | 
Груша  | 
  720  | 
  570  | 
  Липа  | 
  500  | 
  400  | 
Дуб  | 
  700  | 
  550  | 
  Тополь  | 
  460  | 
  360  | 
 
Есть более подробные таблицы 
плотности древесины с указанием вида 
древесной породы и района ее произрастания. 
Приводимые в них данные представляют 
собой средние показатели, вычисленные 
по сильно изменчивым величинам.
 
 
 
 
 
 
 
 
  - Тепловые свойства 
  термопластичных термореактивных полимеров
 
 
В зависимости от того, как ведут 
себя полимеры при нагреве, они делятся 
натермопластичные и термореактивные.
Термопластичные полимеры при 
нагреве размягчаются и плавятся, а при 
охлаждении затвердевают. При этом материал 
не претерпевает химических превращений, 
что делает процесс плавления-затвердевания 
полностью обратимым. Термопластичные 
полимеры имеют линейную или линейно-разветвленную 
структуру макромолекул. Между молекулами 
действуют слабые силы и нет химических 
связей. К термопластам относятся полиэтилен, 
полистирол, полиамиды и др. Изделия из 
термопластичных полимеров изготавливают 
литьем под давлением в водоохлаждаемые 
формы, прессованием, экструзией, выдуванием 
и другими способами.
Термореактивные полимеры сначала 
имеют линейную структуру и при нагреве 
размягчаются, затем в результате протекания 
химических реакций приобретают пространственную 
структуру и превращаются в твердое вещество, 
сохраняя и в дальнейшем высокую твердость. 
Последующий нагрев не размягчает их и 
может привести только к их разложению. 
Готовый термореактивный полимер не плавится 
и не растворяется, поэтому в отличие от 
термопластичного не может подвергаться 
повторной переработке. К термореактивным 
полимерам относятся феноло-формальдегидная, 
кремнийорганическая, эпоксидная и другие 
смолы.
Сравнительные характеристики 
важнейших полимеров представлены в таблице 
2
  - По диаграмме состояния системы 
  «железо-цементит» постройте  кривую нагрева 
  сплава с содержанием С=0,7%, определите критические точки и особенности фазовых превращений в интервале температур от 600 до 1550 о С
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  - Технологические 
  свойства сталей: свариваемость способность 
  к гибке , правке.
 
Свариваемость - способность 
металлов и сплавов давать прочные неразъемные 
соединения изготовленных из них деталей. 
Сварные конструкции легче, прочнее и 
дешевле клепанных. Хорошая свариваемость 
у углеродистых, у низкоуглеродистых и 
низколегированных сталей. Высокоуглеродистые 
и высоколегированные стали, некоторые 
цветные металлы и сплавы имеют худшую 
свариваемость.
При определении понятия свариваемости 
различают металлургическую и технологическую 
свариваемость.  
Металлургическая свариваемость определяется 
процессами, протекающими в зоне сплавления 
свариваемых деталей, в результате которых 
образуется неразъёмное сварное соединение. 
На границе соприкосновения соединяемых 
деталей происходят физико-химические 
процессы, протекание которых определяется 
свойствами соединяемых металлов. Однородные 
металлы (одного хими-ческого состава) 
обладают одинаковой металлургической 
свариваемостью. Сварка разнородных металлов 
может не произойти, так как свойства таких 
металлов иногда не в состоянии обеспечить 
протекание необходимых физико-химических 
процессов в зоне сплавления, поэтому 
эти металлы не обладают металлургической 
свариваемостью. 
Под технологической свариваемостью 
понимается возможность получения сварного 
соединения, определяемого видом сварки. 
При различных видах сварки происходит 
окисление компонентов сплавов. В стали, 
например, выгорает углерод, кремний, марганец, 
окисляется железо. В связи с этим в определение 
технологической свариваемости входит 
в определение химического состава, структуры 
и свойств металла шва в зависимости от 
вида сварки, оценка структуры и механических 
свойств околошовной зоны, склонности 
стали к образованию трещин, оценка получаемого 
при сварке сварного соединения. Технологическая 
свариваемость устанавливает оптимальные 
режимы и способы сварки, технологическую 
последовательность выполнения сварочных 
работ, обеспечивающие получение требуемого 
сварного соединения. 
Правка осуществляется 
созданием местной пластической деформации 
обычно в холодном состоянии. Наиболее 
частыми видами деформации листовой стали 
являются волнистость, местные выпучины 
и вогнутости, заломленные кромки, серповидность 
в плоскости листа.