(Tiểu luận) thuyết trình môn học vật liệu học đề tài vật liệu composite

THUYẾT TRÌNH MƠN HỌC VẬT LIỆU HỌC ĐỀ TÀI VẬT LIỆU COMPOSITE Nhóm NỘI DUNG Giới thiệu Vật liệu COMPOSIT E Phân loại Cấu tạo Ứng dụng Xu hướng phát triển Giới thiệu vật liệu Composite Vật liệu Composite vật liệu chế tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhằm mục đích tạo vật liệu có tính ưu việt hẳn vật liệu ban đầu Giới thiệu vật liệu Coposite Vật liệu Composite xuất từ lâu sống, khoảng 5.000 năm trước Công nguyên người cổ đại biết vận dụng vật liệu composite vào sống Như người Ai Cập biết vận dụng vật liệu Composite vỏ thuyền làm lau Vào năm 1930 mà Stayer Thomat nghiên cứu, ứng dụng thành công sợi thuỷ tinh; Fillis Foster dùng gia cường cho Polyeste không no áp dụng ngành công nghiệp chế tạo máy bay, tàu chiến phục vụ cho đại chiến giới lần thức hai Năm 1950 bước đột phá quan trọng ngành vật liệu Composite xuất nhựa Epoxy sợi gia cường Polyeste, Nylon,… Từ năm 1970 đến vật liệu composite chất dẻo đưa vào sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp dân dụng,y tế, thể thao, quân vv… Giới thiệu vật liệu Coposite Tính ưu việt vật liệu Composite Có độ cứng, độ bền học cao Có khả chịu nhiệt chịu ăn mịn vật liệu Chịu mơi trường, dễ lắp đặt Phân loại vật liệu Composite Composite độn dạng sợi Theo hình dạng Composite độn dạng hạt Coposite hữu Theo chất, thành phần Coposite kim loại Coposite khoáng Cấu tạo vật liệu Coposite Thành phần Thành phần cốt Chất pha loãng Chất tách khn, chất làm kín phụ gia khác Xúc tác – xúc tiến Cấu tạo vật liệu Coposite Thành phần vật liệu Composite Cần có độ cứng cần thiết để đảm bảo cho composite chịu tải, cấu trúc đồng Giữ vai trị quan trọng việc chế tạo vật liệu composite Phải đáp ứng yêu cầu khai thác cơng nghệ Là chất kết dính, tạo mơi trường phân tán, đóng vai trị truyền ứng suất sang độn có ngoại lực tác dụng lên vật liệu Cấu tạo vật liệu Coposite Một số vật liệu Composite Nhựa nhiệt rắn: Polyester, nhựa phenolic, nhựa phenol formaldehyde, nhựa bitmaleimite, nhựa silic, Polyimit, Vinylester, epoxy… Nhựa nhiệt dẻo: PE, PS, UF, Epoxy, Polyester không no Chất Polyme dẻo: nylon, poly-phenylin, rolivxan, polysonphon polyester nhiệt dẻo Chất Cacbon: pirocacbon, thuỷ tinh cacbon, cacbon - cốc pec than đá dầu mỏ Chất kim loại: thường kim loại nhẹ: nhôm, magie, berrili, kim loại chịu nhiệt độ cao (titan, niken, niobi) dạng hợp kim Phổ biến hợp kim nhôm Cấu tạo vật liệu Coposite Thành phần cốt vật liệu Composite - Đóng vai trị chất chịu ứng suất tập trung độn thường có tính chất lý cao nhựa Đánh giá đặc điểm chất độn - Tính gia cường học - Tính kháng hóa chất, mơi trường, nhiệt độ - Phân tán vào nhựa tốt - Truyền nhiệt, giải nhiệt tốt - Thuận lợi cho q trình gia cơng - Giá thành hạ, nhẹ Cấu tạo vật liệu Coposite Chất pha loãng vật liệu Composite  Đồng trùng hợp tốt với polyester  Monomer phải tạo hỗn hợp đồng với polyester  Nhiệt độ sơi cao, khó bay q trình gia cơng bảo quản  Nhiệt phản ứng đồng trung hợp thấp, sản phẩm đồng trùng hợp co rút  Ít độc  Để đóng rắn polyester, người ta dùng monomer : styrene, metyl meta acrylat (MMA), vinyl, triallil xianuarat  Có độ nhớt thấp  Trùng hợp tốt với polyester, khả đồng trùng hợp cao, tự trùng hợp thấp  - Đông rắn nhựa nhanh  - Sản phẩm chịu thời tiết tốt, lý tính cao, cách điện tốt  - Khả tự bốc cháy thấp Cấu tạo vật liệu Coposite Chất tách khn, chất làm kín phụ gia khác vật liệu Composite a Chất róc khn: Có tác dụng ngăn cản nhựa bám dính vào bề mặt khuôn Như wax, silicon, dầu mỏ, mỡ heo… b Chất làm kín: Với khn làm từ vật liệu xốp gỗ, thạch cao cần phải bơi chất làm kín trước dùng chất róc khn Như Cellulose acetate, wax, silicon, stearic acid, nhựa furane, véc ni, sơn mài… Cấu tạo vật liệu Coposite Chất tách khn, chất làm kín phụ gia khác vật liệu Composite c Chất tẩy bọt khí : Bọt khí làm sản phẩm composite bị giảm độ chịu lực, độ chịu thời tiết thẩm mỹ bề mặt Lượng sử dụng: 0.2-0.5% lượng nhựa d Chất thấm ướt sợi: Có tác dụng tăng khả thấm ướt sợi giúp sử dụng độn nhiều Lượng dung: 0.5-1.5% so với độn Cùng với chất tăng độ phân tán chất thoát styrene Cấu tạo vật liệu Coposite Chất xúc tác – xúc tiến vật liệu Composite a Xúc tác: Chỉ cho vào nhựa trước gia công Vai trị chúng tạo gốc tự kích động cho trình xúc tác phản ứng đồng trùng hợp Tác nhân kích thích cho tạo thành gốc tự chất xúc tiến, xạ ánh sáng, tia tử ngoại hay nhiệt độ Chất xúc tác gồm loại: Xúc tác Peroxide, xúc tác azo diazo Cấu tạo vật liệu Coposite Chất xúc tác – xúc tiến vật liệu Composite b Chất xúc tiến: Là chất đóng vai trị xúc tác cho phản ứng tạo gốc tự chất xúc tác Dùng chất xúc tiến giảm nhiệt độ thời gian đông rắn cách đáng kể đơng rắn nguội Cấu tạo vật liệu Coposite Chất xúc tác – xúc tiến vật liệu Composite Chất tiến: xúc - Xúc tiến kim loại: Là muối cuả kim loại chuyển tiếp như: cobalt, chì, mangan, ceri, … acid như: naphthenic, linoleic, octonic,… hòa tan tốt polymer -Amin bậc ba: Thường dùng với chất xúc tác peroxide, thuộc loại thường gặp + Dimetyl-aniline: C6H5N(CH3)2 + Dietyl-aniline: C6H5N(C2H5)2 + Dimetyl-p-toluidin: CH3C6H5N(CH3)2 Ứng dụng vật liệu Coposite Composite ngày chiếm ưu thế, thay kim loại hợp kim chế tạo máy, việc chế tạo vật thể bay, có mặt tất ngành, lĩnh vực kinh tế quốc dân Biểu đồ ứng dụng vật liệu composites Ứng dụng vật liệu Coposite Lĩnh vực hang hải: Thuyền vỏ composite mô thuyền gỗ, sản phẩm kết hợp truyền thống đại