Đồ án vật liệu polime

Đồ án vật liệu polime

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 VẬT LIỆU COMPOSITE 1.1 GIỚI THIỆU VẬT LIỆU COMPOSITE Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp hiện đại dẫn đến các nhu cầu to lớn về loại vật liệu đồng thời có nhiều tính chất mà các vật liệu như kim loại, ceramic, polymer khi đứng riêng lẽ không có được mà nổi bật là loại vừa bền, vừa nhẹ, rẻ lại có tính chống ăn mòn cao. Composite (hay còn gọi là vật liệu kết hợp) ra đời mấy chục năm gần đây đã đáp ứng được các yêu cầu đó, đã đáp ứng, ứng dụng và phát triển tới trình độ cao trong quy luật kết hợp – một quy luật phổ biến trong tự nhiên. Ngành khoa học và công nghệ về composite đã có nhiều sản phẩm dùng trong mọi lĩnh vực: từ ô tô máy bay cho đến các vật liệu chỉnh hình và hiện phát triển đến mức nhiều người cho rằng thế kỉ 21 sẽ là văn minh của composite. 1.1.1 Khái niệm Composite bao gồm Com từ Complex và -posite từ position nghĩa là thành phần. Vật liệu Composite là vật liệu được chế tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau nhằm mục đích tạo ra một vật liệu mới có đặt tính sức bền cơ lý hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi mà những vật liệu này làm việc riêng lẻ. Nói cách khác vật liệu composite là vật liệu đa thành phần. Hình 1.1: Cấu trúc Polymer Nguồn [2] Vật liệu composite được cấu tạo từ các thành phần cốt nhằm đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học, độ cứng cần thiết và vật liệu nền đảm bảo cho các thành phần của composite liên kết, làm việc hài hoà với nhau, tạo nên các kết cấu có khả năng chịu sự ăn mòn, chịu nhiệt trong môi trường khắc nghiệt. GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 1 Đồ án tốt nghiệp 1.1.2. Lịch sử ra đời. Chính thiên nhiên đã tạo ra cấu trúc composite trước tiên, đó là thân cây gỗ, có cấu trúc composite, gồm nhiều sợi xenlulo dài được kết nối với nhau bằng licnin. Kết quả của sự liên kết hài hoà ấy là thân cây vừa bền và dẻo - một cấu trúc composite lý tưởng. Vật liệu Composite đã xuất hiện từ rất lâu trong cuộc sống, khoảng 5.000 năm trước Công nguyên người cổ đại đã biết vận dụng vật liệu composite vào cuộc sống (ví dụ: sử dụng bột đá trộn với đất sét để đảm bảo sự dãn nở trong quá trình nung đồ gốm). Người Ai Cập đã biết vận dụng vật liệu Composite từ khoảng 3.000 năm trước Công nguyên, sản phẩm điển hình là vỏ thuyền làm bằng lau, sậy tẩm pitum về sau này các thuyền đan bằng tre chát mùn cưa và nhựa thông hay các vách tường đan tre chát bùn với rơm là những sản phẩm composite được áp dụng rộng rãi trong đời sống xã hội. Hay người Hy Lạp cổ cũng đã biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng. Và ở Việt Nam, ngày xưa truyền lại cách làm nhà bằng bùn trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khi khô tạo ra lớp vật liệu cứng, mát về mùa hè và ấm vào mùa đông Sự phát triển của vật liệu composite đã được khẳng định và mang tính đột phá vào những năm 1930 khi mà Stayer và Thomat đã nghiên cứu, ứng dụng thành công sợi thuỷ tinh; Fillis và Foster dùng gia cường cho Polyeste không no và giải pháp này đã được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo máy bay, tàu chiến phục vụ cho đại chiến thế giới lần thức hai. Năm 1950 bước đột phá quan trọng trong ngành vật liệu Composite đó là sự xuất hiện nhựa Epoxy và các sợi gia cường như Polyeste, nylon,… Từ năm 1970 đến nay vật liệu composite nền chất dẻo đã được đưa vào sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và dân dụng,y tế, thể thao, quân sự và ô tô, vv… 1.1.3 Đặc điểm Vật liệu composite là vật liệu nhiều pha : trong đó các pha rắn khác nhau về bản chất, không hòa tan lẫn nhau và phân cách với nhau bằng ranh giới pha. Phổ biến nhất là loại composite 2 pha :  Pha liên tục trong toàn khối gọi là nền. GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 2 Đồ án tốt nghiệp  Pha phân bố gián đoạn được nền bao quanh gọi là cốt. Trong vật liệu composite tỷ lệ hình dáng, kích thước, sự phân bố của nền và cốt tuân theo quy luật đã thiết kế. Tuy nhiên, tính chất của các pha thành phần được kết hợp lại để tạo nên tính chất chung của composite. 1.1.4 Ưu, nhược điểm a. Ưu điểm: Có nhiều loại chất làm nền và cốt được sử dụng để chế tạo composite. Mỗi loại composite cụ thể có tính ưu việt riêng. Do đó, cần có sự lựa chọn đúng tiêu chuẩn kỹ thuật để áp dụng phù hợp với mục đích sử dụng. Vật liệu composite là vật liệu có nhiều tính ưu việt và có khả năng áp dụng rộng rãi: - Tính chất nổi bật là nhẹ, độ bền cao,cứng vững, chịu va đập, uốn kéo tốt. - Chịu hóa chất, không sét rỉ, chống ăn mòn. Đặc tính này đặc biết thích hợp cho biển và khí hậu vùng biển. - Chịu thời tiết, chóng tia UV, chống lão hóa nên rất bền. - Dễ lắp đặt, có độ bền riêng và các đặc trưng đàn hồi cao. - Chịu nhiêt chịu lạnh chống cháy. - Cách điện, cách nhiệt tốt. - Chi phí bảo quản thấp, màu sắc đa dạng, thiết kế tạo dáng dễ dàng, đầu tư thiết bị và tổ chức sản xuất không phức tạp, chi phí vận chuyển và sản xuất không cao… - Không thấm nước, không độc hại. Sau đây là một bảng so sánh ngắn thể hiện tính ưu việt vật liệu composite của Công ty cổ phần đầu tư và phát triển vật liệu composite Sao Đỏ, khi giới thiệu sản phẩm bể chứa composite. BỂ THÉP BỂ COMPOSITE - Bể thép thường xuyên bị rỉ sét, mọt hoặc bông tróc lớp sơn bảo vệ. - Chất lượng mối hàn không đảm bảo, hệ số an toàn thấp. - Thời gian gia công lâu, khó khăn. - Trọng lượng nặng, hình thức xấu - Thường không có rốn bể, dẫn đến cặn - Bể com posite hoàn toàn ngược lại - Không cần sơn mà vẫn đẹp. - Có thể lựa chọn màu sắc tuỳ ý. - Khi cần có thể tháo ra, lắp lại dễ dàng GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 3 Đồ án tốt nghiệp bẩn có thể bị quấn vào hệ thống sử dụng. BỂ NHỰA BỂ COMPOSITE - Tuổi thọ kém, chịu áp suất, chịu hoá chất kém, sớm lão hóa dưới ánh mặt trời, cơ tính kém, kích thước giới hạn - Bể composite hoàn toàn ngược lại b. Nhược điểm: - Vật liệu composite khó có thể tái chế khi không sử dụng hay là phế phẩm trong quá trình sản xuất. - Giá thành nguyên liệu thô làm nên vật liệu composite khá cao. Phương pháp gia công vật liệu composite đòi hỏi mất thời gian. - Việc phân tích mẫu vật liệu composite và cơ, lý hóa tính rất phức tạp 1.1.5 Phân loại Vật liệu composite được phân biệt theo bản chất và hình dạng của vật liệu thành phần. a. Theo bản chất vật liệu nền và cốt:  Composite nền hữu cơ: composite nền giấy (cáctông), composite nền nhựa, nền nhựa đường, nền cao su (tấm hạt, tấm sợi, vải bạt, vật liệu chống thấm, lốp ô tô xe máy), Loại nền này thường có thể kết hợp với mọi dạng cốt liệu, như: sợi hữu cơ (polyamit, kevlar (là sợi aramit cơ tính cao), ), sợi khoáng (sợi thủy tinh, sợi cacbon, ), sợi kim loại (Bo,nhôm, ). Vật liệu composite nền hữu cơ chỉ chịu được nhiệt độ tối đa là khoảng 200 ÷ 300 °C.  Composite nền khoáng (gốm): bê tông, bê tông cốt thép, composite nền gốm, composite cacbon - cacbon. Thường loại nền này kết hợp với cốt dạng: sợi kim loại (Bo, thép, ), hạt kim loại (chất gốm kim), hạt gốm (gốm cacbua, gốm Nitơ, ).  Composite nền kim loại: nền hợp kim titan, nền hợp kim nhôm, Thường kết hợp với cốt liệu dạng: sợi kim loại (Bo, ), sợi khoáng (cacbon, SiC, ). Composit nền kim loại hay nền khoáng chất có thể chịu nhiệt độ tối đa khoảng 600 ÷ 1.000 °C (nền gốm tới 1.000 °C). GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 4 Đồ án tốt nghiệp b. Phân loại theo hình học của cốt hoặc đặc điểm cấu trúc:  Vật liệu composite độn dạng sợi: Khi vật liệu tăng cường có dạng sợi, ta gọi đó là composite độn dạng sợi, chất độn dạng sợi gia cường tăng cơ lý tính cho polymer nền.  Vật liệu composite độn dạng hạt: Khi vật liệu tăng cường có dạng hạt, các tiểu phân hạt độn phân tán vào polymer nền. Hạt khác sợi ở chỗ nó không có kích thước ưu tiên.  Vật liệu composite cốt hạt và sợi: Bê tông là một loại composite (hay compozit) nền khoáng chất. Khi bê tông kết hợp với cốt thép tạo nên bê tông cốt thép, thì đá nhân tạo tạo thành từ xi măng là vật liệu nền, các cốt liệu bê tông là cát vàng và đá dăm thì là cốt hạt, còn cốt thép trong bê tông là cốt sợi. 1.1.6 Cấu tạo của vật liệu Composite a. Chất nền (pha nền). Là chất kết dính, tạo môi trường phân tán, đóng vai trò truyền ứng suất sang độn khi có ngoại lực tác dụng lên vật liệu. Có thể tạo thành từ một chất hoặc hỗn hợp nhiều chất được trộn lẫn một cách đồng nhất tạo thể liên tục. Nền có vai trò sau đây:  Liên kết toàn bộ các phần tử cốt thành một khối composite thống nhất.  Tạo khả năng để tiến hành các phương pháp gia công vật liệu composite thành các chi tiết thiêt kế. GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 5 Composite Cốt hạt Cốt sợi Composite cấu trúc Liên tục Gián đoạn Lớp Tấm 3 lớp Hạt mịn Hạt thô Tổ ong Đồ án tốt nghiệp  Che phủ, bảo vệ cốt tránh các hư hỏng do tác dụng của môi trường.  Vật liệu nền (pha nền) trong cấu trúc của vật composite không chịu trực tiếp tải trọng hay ứng suất tác dụng lên vật liệu. Nó chỉ đóng vai trò trung gian truyền dẫn ứng suất hay tải trọng vào bên trong cho vật liệu đóng vai trò là chất độn (pha cốt). Tuy nhiên, việc chọn lựa chọn lựa một vật liệu làm nền đóng một vai trò rất quan trọng định hình nên tính chất hóa học và cơ lý của vật liệu composite. Sự hòa hợp giữa pha nền và pha cốt cũng là một nhân tố quan trọng trong việc thiết kế cấu trúc composite. Trong thực tế, người ta có thể sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt dẻo làm polymer nền:  Nhựa nhiệt dẻo: PE (polyethylene), PS (polystyrene), ABS (acrylonytril butadien styrene), PVC (polyvynyl clorur)…độn được trộn với nhựa, gia công trên máy ép phun ở trạng thái nóng chảy.  Nhựa nhiệt rắn: PU (polyurethane), PP (polypropylene), UF, Epoxy, Polyester không no, gia công dưới áp suất và nhiệt độ cao, riêng với epoxy và polyester không no có thể tiến hành ở điều kiện thường, gia công bằng tay (hand lay-up method). Nhìn chung, nhựa nhiệt rắn cho vật liệu có cơ tính cao hơn nhựa nhiệt dẻo. Một số loại nhựa nhiệt rắn thông thường:  Polyester: Nhựa polyester được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, Polyester loại này thường là loại không no, đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp. Thông thường người ta gọi polyester không no là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là polyester. Polyester có nhiều loại, đi từ các acid, glycol và monomer khác nhau, mỗi loại có những tính chất khác nhau. Chúng có thể rất khác nhau trong các loại nhựa UPE khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố:  Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tác chất sử dụng).  Phương pháp tổng hợp.  Trọng lượng phân tử. GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 6 Đồ án tốt nghiệp  Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến).  Hệ chất độn. Bằng cách thay đổi các yếu tố trên, người ta sẽ tạo ra nhiều loại nhựa UPE có các tính chất đặc biệt khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng. Có hai loại polyester chính thường sử dụng trong công nghệ composite. Nhựa orthophthalic cho tính kinh tế cao, được sử dụng rộng rãi. Còn nhựa isophthalic lại có khả năng kháng nước tuyệt vời nên được xem là vật liệu quan trọng trong công nghiệp, đặc biệt là hàng hải. Đa số nhựa polyester có màu nhạt, thường được pha loãng trong styrene. Lượng styrene có thể lên đến 50% để làm giảm độ nhớt của nhựa, dễ dàng cho quá trình gia công. Ngoài ra, styrene còn làm nhiệm vụ đóng rắn tạo liên kết ngang giữa các phân tử mà không có sự tạo thành sản phẩm phụ nào. Polyester còn có khả năng ép khuôn mà không cần áp suất. Polyester có thời gian tồn trữ ngắn là do hiện tượng tự đóng rắn của nó sau một thời gian. Thông thường, người ta thêm vào một lượng nhỏ chất ức chế trong quá trình tổng hợp polyester để ngăn ngừa hiện tượng này. Nhà sản xuất có thể cung cấp nhựa ở dạng tự nhiên hay có dùng một số phụ gia. Nhựa có thể được sản xuất để chỉ cần cho xúc tác vào là sử dụng được. Như đã đề cập ở trên, cần phải có thời gian để polyester tự đóng rắn. Tốc độ trùng hợp quá chậm cho mục đích sử dụng, vì vậy cần dùng chất xúc tác và chất xúc tiến để đạt độ trùng hợp của nhựa trong một khoảng thời gian nào đó. Khi đã đóng rắn, polyester rất cứng và có khả năng kháng hoá chất. Quá trình đóng rắn hay tạo kết ngang được gọi là quá trình Polymer hóa. Đây là phản ứng hoá học chỉ có một chiều. Cấu trúc không gian này cho phép nhựa chịu tải được mà không bị giòn. Cần phải chuẩn bị hỗn hợp nhựa trước khi sử dụng. Nhựa và các phụ gia khác phải được phân tán đều trước khi cho xúc tác vào. Phải khuấy đều và cẩn thận để loại bỏ bọt khí trong nhựa ảnh hưởng quá trình gia công. Điều này rất quan trọng do bọt khí còn trong nhựa sẽ ảnh hưởng tính chất cơ lý, làm cấu trúc sản phẩm bị yếu. Cần phải chú ý rằng việc dùng xúc tác và xúc tiến với hàm lượng vừa đủ sẽ cho vật GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 7 Đồ án tốt nghiệp liệu những tính chất tốt nhất. Nếu quá nhiều xúc tác sẽ làm quá trình gel hoá xảy ra nhanh hơn, ngược lại, nếu ít xúc tác quá trình đóng rắn sẽ bị chậm lại.  Vinylester. Vinylester có cấu trúc tương tự như polyester, nhưng điểm khác biệt chủ yếu của nó với polyester là vị trí phản ứng, thường là ở cuối mạch phân tử do vinylester chỉ có kết đôi C=C ở hai đầu mạch mà thôi. Toàn bộ chiều dài mạch phân tử đều sẵn chịu tải, nghĩa là vinylester dai và đàn hồi hơn polyester. Vinylester có ít nhóm ester hơn polyester, nhóm ester rất dễ bị thủy phân, tức là vinylester kháng nước tốt hơn các polyester khác, do vậy nó thường được ứng dụng làm ống dẫn và bồn chứa hoá chất. Hình 1.16 : Ứng dụng Vynylester trong việc lót đáy tàu Nguồn : [5.2] Khi so sánh với polyester thì số nhóm ester trong vinylester ít hơn, nghĩa là vinylester ít bị ảnh hưởng bởi phản ứng thủy phân. Thường dùng vật liệu này như là lớp phủ bên ngoài cho sản phẩm ngập trong nước, như là vỏ ngoài của tàu, thuyền. Cấu trúc đóng rắn của vinylester có khuynh hướng dai hơn polyester, mặc dù để đạt tính chất này, nhựa cần nhiệt độ cao sau đóng rắn.  Epoxy. Epoxy là đại diện cho một số nhựa có tính năng tốt nhất hiện nay. Nói chung, epoxy có tính năng cơ lý, kháng môi trường hơn hẳn các nhựa khác, là loại nhựa được sử dụng nhiều nhất trong các chi tiết máy bay. Với tính chất kết dính và khả năng kháng nước tuyệt vời của mình, epoxy rất lý tưởng để sử dụng trong ngành đóng tàu, là lớp lót chính cho tàu chất lượng cao hoặc là lớp phủ bên ngoài vỏ tàu hay thay cho polyester dễ bị thủy phân bởi nước và gelcoat. GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 8 Đồ án tốt nghiệp Nhựa epoxy được tạo thành từ những mạch phân tử dài, có cấu trúc tương tự vinylester, với nhóm epoxy phản ứng ở vị trí cuối mạch. Nhựa epoxy không có nhóm ester, do đó khả năng kháng nước của epoxy rất tốt. Ngoài ra, do có hai vòng thơm ở vị trí trung tâm nên nhựa epoxy chịu ứng suất cơ và nhiệt nó tốt hơn mạch thẳng, do vậy, epoxy rất cứng, dai và kháng nhiệt tốt. Nhựa epoxy, ta dùng chất đóng rắn để tạo mạng không gian ba chiều. Chất đóng rắn ưa sử dụng là amine, được cho vào epoxy, lúc này giữa chúng sẽ xảy ra phản ứng hoá học. Thường nhóm epoxy sẽ phản ứng kết khối với nhóm amine, tạo ra cấu trúc phân tử ba chiều phức tạp. Amine kết hợp với epoxy theo một tỉ lệ nhất định, đây là yếu tố quan trọng vì việc trộn đúng tỉ lệ đảm bảo cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nếu tỉ lệ trộn không đúng thì nhựa chưa phản ứng hoặc chất đóng rắn còn dư trong hỗn hợp sẽ ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm sau đóng rắn. Để đảm bảo tỉ lệ phối trộn chính xác, nhà sản xuất thường công thức hoá các thành phần và đưa ra một tỉ lệ trộn đơn giản bằng cách đo khối lượng hay thể tích của chúng. Cả nhựa epoxy lỏng và tác nhân đóng rắn đều có độ nhớt thấp thuận lợi quá trình gia công. Epoxy đóng rắn dễ dàng và nhanh chóng ở nhiệt độ phòng từ 5- 150 o C, tuỳ cách lựa chọn chất đóng rắn. Một trong những ưu điểm nổi bật của epoxy là co ngót thấp trong khi đóng rắn. Lực kết dính, tính chất cơ lý của epoxy được tăng cường bởi tính cách điện và khả năng kháng hoá chất. Ứng dụng của epoxy rất đa dạng, nó được dùng làm: keo dán, hỗn hợp xử lý bề mặt, hỗn hợp đổ, sealant, bột trét, sơn. b. Pha cốt. Đóng vai trò là chất chịu ứng suất tập trung vì độn thường có tính chất cơ lý cao hơn nhựa. Người ta đánh giá chất độn dựa trên các đặc điểm sau:  Tính gia cường cơ học.  Tính kháng hoá chất, môi trường, nhiệt độ.  Phân tán vào nhựa tốt.  Truyền nhiệt, giải nhiệt tốt.  Thuận lợi cho quá trình gia công.  Giá thành hạ, nhẹ. GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 9 Đồ án tốt nghiệp Trong toàn khối compsite thì cốt phân bố không liên tục và rất đa dạng, phụ thuộc vào loại composite cần chế tạo. Với loại composite kết cấu: cốt là các kim loại bền ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao, có môđun đàn hồi lớn, khối lượng riêng nhỏ. Các loại vật liệu cốt: Kim loại (thép không rỉ, W, B, Mo … ), chất vô cơ (các bon, thủy tinh, gốm). Hình dạng, kích thước, hàm lượng và sự phân bố của cốt ảnh hưởng rất mạnh đến tính chất composite. Tuỳ thuộc vào từng yêu cầu cho từng loại sản phẩm mà người ta có thể chọn loại vật liệu độn cho thích hợp. Có hai dạng độn: • Độn dạng sợi :sợi có tính năng cơ lý hoá cao hơn độn dạng hạt, tuy nhiên, sợi có giá thành cao hơn, thường dùng để chế tạo các loại vật liệu cao cấp như: sợi thủy tinh, sợi carbon, sợi Bo, sợi cacbua silic, sợi amide…Cốt sợi cũng có thể là sợi tự nhiên (sợi đay, sợi gai, sợi lanh, xơ dừa, xơ tre, bông…), có thể là sợi nhân tạo (sợi thuỷ tinh, sợi vải, sợi poliamit…). Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà người ta chế tạo sợi thành nhiều dạng khác nhau: sợi ngắn, sợi dài, sợi rối, tấm sợi…. Hình 1.3: Một số dạng composite cốt sợi Nguồn [1] Một số sợi thông dụng - Sợi thuỷ tinh: Sợi thủy tinh, được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi được (thủy tinh dệt), có đường kính nhỏ vài chục micro mét. Khi đó các sợi này sẽ mất những nhược điểm của thủy tinh khối, như: giòn, dễ nứt gẫy, mà trở nên có nhiều ưu điểm của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê, cơ học hơn. Thành phần tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau như: sợi thủy tinh E (dẫn điện tốt), sợi thủy tinh D (cách điện tốt), sợi thủy tinh A (hàm lượng kiềm cao), sợi thủy tinh C (độ bền hóa cao), sợi thủy tinh R và sợi thủy tinh S (độ bền cơ GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo 10 [...]... gia khác như: Chất tăng độ phân tán, Chất ngăn thoát hơi styrene, … 1.1.7 Ứng dụng vật liệu composite trong đời sống a Thế giới: Với lịch sử phát triển phong phú của mình, vật liệu composite đã được nhiều nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới biết đến Việc nghiên cứu và áp dụng thành GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo Đồ án tốt nghiệp 16 công vật liệu này đã được nhiều nước trên... hơn Vật liệu composite sử dụng cho đóng tàu, mang lại lợi ích cao bảo dưỡng rất ít, không bị ăn mòn, hen rỉ hay ảnh hưởng của môi trường nước biển b Việt Nam: Ở các nước phát triển trên thế giới thì vật liệu composite đã được phát triển từ lâu, nhưng ở nước ta thì composite được xem là vật liệu mới, bởi thời gian đưa vào ứng dụng và phạm vi ứng dụng ở nước ta vẫn còn chưa lâu và chưa nhiều Vật liệu. .. kiệm nhiên liệu khi sản xuất thùng xe composite nhưng với việc giảm khối lượng đáng kể so với thép là 1533% thì cũng đồng nghĩa với việc tiết kiệm nhiên liệu là 4-20%.[2] 2.2 Công nghệ đóng thùng xe tải ở Việt Nam GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo Đồ án tốt nghiệp 29 Với lợi thế rất lớn về vốn, về công nghệ sản xuất, phương Tây đã đi đầu trong việc ứng dụng vật liệu composite... tiện sử dụng công nghệ xanh Do đó, vật liệu composite được sử dụng tối đa trong chế tạo thân vỏ và các chi tiết trong thế hệ xe sạch này - Vật liệu composite trong ngành đóng tàu : Composite được sử dụng rộng rãi trong việc chế tạo các loại tàu thuyền, xuồng cỡ nhỏ, cano do chi phí đầu tư chế tạo phương tiện bằng vật liệu này thấp hơn sản phẩm cùng loại sử dụng chất liệu bằng gỗ, nhôm hoặc thép Bên... khi phụ vụ cho cuộc chiến này Cho đến nay thì vật liệu Composite polyme đã được sử dụng để chế tạo nhiều chi tiết, linh kiện chế tạo ôtô; dựa trên những ưu thế đặc biệt như giảm trọng lượng, tiết kiệm nhiên liệu, tăng độ chịu ăn mòn, giảm độ rung, tiếng ồn và tiết kiệm nhiên liệu cho máy móc: - Ngành hàng không vũ trụ sử dụng vật liệu này vào việc cuốn cánh máy bay, mũi máy bay và một số linh kiện,... đội 108 đã sử dụng vật liệu Composite vào trong việc ghép răng thưa, làm răng giả, và đặc biệt là ứng dụng vào ngành sản xuất các linh kiên, cấu kiện, đóng thùng ô tô, đóng thùng xe tải, đóng thùng xe đông lạnh, xe bus và những bộ phận khác của ô tô,…… Hình1.15: Ứng dụng vật liêu composite làm thùng rác công cộng Nguồn [5.2] Hình 1.7 :Ứng dụng vật liệu composite trong nội thất Vật liệu composite được... Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo Đồ án tốt nghiệp 20  Composite sợi các bon: Cốt là sợi carbon hay sợi carbon thủy tinh Nền là êpoxiphê non, polyeste hay carbon Ứng dụng: chế tạo thân máy bay quân sự, phần lái cánh tàu bay, thùng xe hơi, công nghiệp tàu thủy, vật liệu cách nhiệt của động cơ, đĩa ma sát,…  Composite sợi hữu cơ: Cốt là sợi polyme, nền là polyme Ứng dụng: chế tạo vật liệu cách nhiệt, cách điện,... kiện cho vật liệu composite có những cơ hội mới nhưng vẫn vấp phải sự cạnh tranh gay gắt trong các lĩnh vực kỷ thuật, văn hóa , nhưng với những ưu điểm vược trội đã giúp nó nâng cao khả năng cạnh tranh với các loại vật liệu truyền thống Kim loại là một vật liệu truyền thống đã đi cùng và phát triển cùng với công nghệ ô tô từ 1913, bởi chiếc xe đầu tiên của hãng Henry Ford Theo báo cáo, Hội đồng nghiên... tiến hành, cuộc chạy đua về vật liệu mới trong ngành ô tô đã thực sự bắt đâu Nhưng sau đó các bộ phận làm bằng vật liệu composite đã bị hạn chế sản xuất về quy mô cũng như khả năng chịu tải nặng Các bộ phận này chỉ có thể được sản xuất với sản lượng thấp do tỷ lệ phế liệu cao và quy trình sản xuất kéo dài Các nhà GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo Đồ án tốt nghiệp 24 nghiên cứu... thất, y tế, và các ứng dụng giải trí Trong suốt quá trình thành công của dự án, ACC cùng với các nhà cung cấp đã phát minh và phát triển các quy trình công nghệ, máy công cụ, và các dữ liệu cần GVHD : Trần Anh Sơn SVTH : Nguyễn Hoàng & Nguyễn Hoàng Bảo Đồ án tốt nghiệp 25 thiết để tạo nên cấu trúc vật liệu composite Các dự án phát triển thùng xe tải đã đi đến việc thành lập Trung tâm Quốc gia Composite . thành phần. Vật liệu Composite là vật liệu được chế tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau nhằm mục đích tạo ra một vật liệu mới có đặt tính sức bền cơ lý hơn hẳn các vật liệu ban đầu,. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 VẬT LIỆU COMPOSITE 1.1 GIỚI THIỆU VẬT LIỆU COMPOSITE Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp hiện đại dẫn đến các nhu cầu to lớn về loại vật liệu đồng thời. vật liệu ban đầu, khi mà những vật liệu này làm việc riêng lẻ. Nói cách khác vật liệu composite là vật liệu đa thành phần. Hình 1.1: Cấu trúc Polymer Nguồn [2] Vật liệu composite được cấu tạo từ