Abstract
Composite materials were prepared by impregnating water glass into the wood, followed by soaking in solutions of boric acid or phosphoric acid. The effects of these treatments on the physical and mechanical properties of the specimens and especially on its heat resistance were investigated. 1) Weight Percent Gain (WPG)s increased with increase of concentrations of water glass. However, there was little relationship between treatment temperatures and WPG. Generally, WPGs of double treated specimens were higher than single treated ones. 2) Percent shrinkages in each directions of the specimens treated with water glass had higher value than other specimens. Percent shrinkages of the specimens treated with boric acid or phosphoric acid were decreased as compared with untreated specimen. However, the specimens treated with water glass or phosphoric acid showed very high hygroscopicity. 3) The bending strengths of all specimens treated inorganic substances were slightly decreased. However, the values of compressive strength and hardness of most specimens treated with inorganic substances increased or similar to that of untreated specimen except for a phosphoric acid treated specimens. 4) The specimens had good heat resistance. Weight losses of all specimens treated inorganic substances were about 50~70%. In particular, the specimens treated at $300^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$ almost kept their shapes.
본 연구는 목재에 무기물인 규산나트륨과 붕산, 인산을 단독 또는 혼합 침지처리하여 시험편의 중량증가율 및 수축률, 흡습성과 휨강도와 압축강도 및 경도의 기계적 성질을 측정하였다. 또한, $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 온도에서 시험편을 탄화시킨 후, 중량손실을 측정하여 무기물 처리재의 내열성에 대하여 조사하였다. 1) 물유리 침지 주입 시 중량증가율은 처리온도보다는 농도에 더 큰 영향을 받았으며, 물유리와 붕산 및 인산의 혼합처리가 단독처리에 비해 높은 중량증가율을 나타내었다. 2) 무기물 처리재의 수축율은 물유리처리를 제외하고는 무처리재보다 낮은 수축율 값을 나타내었으며, 흡습성 실험 결과 물유리나 인산이 포함된 경우에 높은 흡습성을 나타내었다. 3) 기계적 성질에 있어 휨강도는 대부분의 무기물처리재가 무처리재보다 낮은 값을 보였으나, 압축강도와 표면경도는 물유리나 붕산이 처리된 시험편의 경우 무처리재와 비슷하거나 보다 높은 값을 나타내었다. 4) 무기물 처리재를 $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$에서 탄화시킨 결과, 중량손실율의 약 50~70% 정도를 나타내어 무처리재보다 우수한 내열성을 나타내었다. 특히, $400^{\circ}C$까지의 온도에서는 시험편의 형태가 그대로 유지되었다.