Thermal modification of fast-growing Firmiana simplex wood using tin alloy: Evaluation of physical and mechanical properties

• Okon, Kufre Edet ^[1] ; Ndulue, Nkolika ^[2]
  1. [1] University of Uyo

     University of Uyo

     Nigeria

     
  2. [2] Nnamdi Azikiwe University

     Nnamdi Azikiwe University

     Nigeria

     
• Localización: Maderas: Ciencia y tecnología, ISSN 0717-3644, ISSN-e 0718-221X, Vol. 27, Nº. 1, 2025
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Modificación térmica de la madera de Firmiana simplex de rápido crecimiento mediante aleación de estaño: Evaluación de propiedades físicas y mecánicas
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• Resumen
  • español

    La madera es un material estructural importante, pero algunas propiedades indeseables limitan su aplicación en la construcción. Este estudio investigó el efecto de la modificación térmica de la aleación de estaño (TTM) en propiedades físicas y mecánicas seleccionadas de la madera de Firmiana simplex (árbol botella chino). La modificación térmica de la aleación de estaño de F. simplex se realizó en un baño de aleación de estaño a dos temperaturas diferentes (150 oC y 210 oC durante 2 h y 8 h). Se evaluaron las propiedades físicas como el hinchamiento, la absorción de agua y la densidad y las propiedades mecánicas como el módulo de elasticidad, el módulo de ruptura, la flexión por impacto, la resistencia a la compresión y la dureza Brinell de la aleación de estaño modificada térmicamente y las muestras de control. Los resultados mostraron que la modificación térmica de la aleación de estaño redujo el hinchamiento de la madera a 4,85 %, 1,45 % y 6,99 % a lo largo del coeficiente tangencial, radial y volumétrico y la absorción de agua y la densidad disminuyeron a 53,10 % y 290 kg/m3 respectivamente en comparación con el control. El módulo de elasticidad, el módulo de ruptura, la flexión por impacto, la resistencia a la compresión y la dureza Brinell de la madera de aleación de estaño modificada térmicamente F. simplex a 210 °C durante 8 h disminuyeron a 6366,1 MPa, 54,9 MPa, 2,7 MPa, 29,4 MPa y 1113,5 MPa respectivamente en comparación con el control. En conclusión, la madera modificada térmicamente con aleación de estaño a 210 °C afectó significativamente las propiedades físicas y mecánicas de la madera.

  • English

    Wood is an important structural material, but some undesirable properties limit its application in construction. This study investigated the effect of tin alloy thermal modification (TTM) on selected physical and mechanical properties of Firmiana simplex (Chinese bottletree) wood. Tin alloy thermal modification of F. simplex was performed in a tin alloy bath at two different temperatures (150 oC and 210 oC for 2 h and 8 h). Physical properties such as swelling, water absorption and density and mechanical properties like modulus of elasticity, modulus of rupture, impact bending, compression strength and Brinell hardness of tin alloy thermal modified and control samples were evaluated. The results showed that tin alloy thermal modification decreased the swelling of the wood to 4,85 %, 1,45 % and 6,99 % along the tangential, radial and volumetric coefficient and water absorption and density decreased to 53,10 % and 290 kg/m3 respectively compared to the control. Modulus of elasticity, modulus of rupture, impact bending, compression strength and Brinell hardness of tin alloy thermal modified F. simplex at 210 °C for 8 h decreased to 6366,1 MPa, 54,9 MPa, 2,7 MPa, 29,4 MPa and 1113,5 MPa respectively compared to the control. In conclusion, the tin alloy thermal modified wood at 210 oC significantly affected the physical and mechanical properties of the wood.