[科普中国]-骨架材料

橡胶工业用骨架材料，是橡胶制品的重要组成部分。骨架材料既是典型的加工型传统工业，又和高新技术密切相关。其质量性能在很大程度上决定着橡胶制品的使用功能及产品的档次水平。骨架材料是构成外胎肯架的纤维织物和金属材料。包括人造丝、尼龙、聚醋、芳纶和钢丝等。其作用是承受车辆的负荷，确保轮胎强度和安全倍数。1

骨架材料主要特性1、静态机械特性

包括强度、伸长、模量、断裂功、蠕变、松弛等。

2、动态机械特性

(1)耐热性能：熔点、玻璃化温度、热收缩、热氧化降解。

(2)耐化学性：吸湿、水解、胺解、耐酸碱、耐化学溶剂。

(3)耐气候性：耐光解、耐酸雨、耐微生物。

骨架材料要求金属幕墙所用骨架是由横竖杆件拼装而成的，主要材质为铝合金型材或型钢等。由于型钢价格便宜、强度较高、安装方便，所以多数金属幕墙采用角钢或槽钢。型钢材料应预先进行防腐处理。

金属幕墙所用的不锈钢宜采用奥氏体不锈钢材，其技术要求应符合设计要求和国家行业现行标准的规定。钢结构幕墙高度超过40m时，钢构件宦采用高耐候结构钢，并应在其表面涂刷防腐涂料。钢构件采用冷弯薄壁型钢时，其壁厚不得小于3.5mm。

铝合金型材应符合设计要求和现行国家标准《铝合金建筑型材》（GB/T 5237-2008）中有关高精级的规定；销合金的表面处理层厚度和材质应符合《铝合金建筑型材》（GB/T 5237—2008）的有关规定。固定骨架的连接件主要有膨胀螺栓、垫板、垫圈、螺帽及各种设计和安装所需的连接件。连接件应符合设计要求，并应有出厂合格证，同时应符合现行国家或行业标准的有关规定。

碳化物骨架材料下图几种碳化物材料的性能参数。

表中数据表明，一般情况下，金属碳化物的熔点高于金属的熔点。

骨架材料必须具备与金刚石有好的相容性，与黏结金属有好的相容性。同时，还要求具有高的耐磨性。在一些金刚石制品中，随着工艺的逐步改进，骨架材料的用量越来越少。而在地质钻头、磨头和浸渍法生产的石油钻头中，还是大量地使用。

一般人们用硬度来表征耐磨性，某些情况下硬度和耐磨性近乎于一致，多数情况下硬度不能完全代表耐磨性。这方面的例子很多，如金属Pb是很软的，硬度很低，可Pb具有相当高的耐磨性。再如，WC硬度很高，但用WC基胎体做的磨头、钻头并没有因为硬度高而导致金刚石不出刃，实际应用中效果很好，既有满意的寿命，效率也并不低。必须注意，胎体耐磨，工具不一定耐磨，有时胎体耐磨导致工具中金刚石出刃不好。工具耐磨不单单是胎体耐磨的效果，而应是胎体和金刚石交联作用的结果。

尽管胎体耐磨，但胎体对金刚石黏结不好，使金刚石过早脱落，脱落的金刚石与岩粉再度磨损工具，寿命反而降低。反之，如果胎体对金刚石黏结牢固，延长了金刚石刻取岩石的时间，反而会延长工具的寿命，这种情况在实际中是经常遇到的。实践中人们常常通过骨架材料粒度的变化来调整其耐磨性和韧性。当用1~3μmWC时，耐磨性很好，但胎体发脆。如改用44μm粒度的WC，会发现胎体韧性大大提高，耐磨性有明显降低；如用w粉代替WC粉，也发现韧性提高了，耐磨性降低了。生产实践中可根据现场发生的情况，及时调整。调整加入量，调整粒度，调整骨架材料种类，都是奏效的方法。选择时要综合考虑，如原材料库存情况、经济合理性，欲达到最佳效果就要合理选择。

型钢骨架材料室内装饰中一些重量较大的棚架、支架、框架，需要用型钢材料作为骨架，常用的有槽钢、角钢、扁钢与圆管钢。

1、槽钢

槽钢一般作为钢骨架的梁，受垂直方向力的作用。槽钢的受力特点是：承受垂直方向力和纵向压力的能力较强，承受扭转力矩的能力较差。常用槽钢的产品为热轧普通槽钢。结构型槽钢包括H型钢和冷弯薄壁型钢等，被广泛用于建筑用檩条、屋架、桁架、钢架、墙架、龙骨等。HB钢由两块翼板及一块幅板焊接，经下料、自动组合、焊接、矫正即生产出合格的H型钢产品。H型钢易于裁剪及焊接，可以随工程要求任意加工、设计及组合，并可制造特殊规格的产品，配合特殊工程的实际需要。H型钢经过经济化的设计，其断面力矩、断面系数、耐压力和承荷重高于同单位重量之热压延型钢。冷弯型钢是一种高效经济型材，由热冷轧钢板或钢带在常温下冷加工而成，包括C型钢、Z型钢等产品。

2、角钢

角钢的应用较广泛，一般作为钢骨架的支撑件，也可作为承重较轻的梁架。角钢的受力特点是：承受纵向压力、拉力的能力较强。承受垂直方向力和扭转力矩的能力较差。角钢有等边角钢和不等边角钢两个系列。常用角钢的产品为热轧等边角钢和热轧不等边角钢。槽钢、角钢及工字形钢的断面形状如下图所示。2

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学