såüi. Nãưn cọ chỉïc nàng liãn kãút, bo vãû v truưn lỉûc cho såüi. Váún âãư quan trng l phi tçm âỉåüc cạc váût liãûu vỉìa cọ mä âun cao, khäúi lỉåüng riãng nh v giạ thnh håüp l. úi composit thç cäút phán bäú khäng liãn tủc v ráút âa dảng, phủ thüc osit cáưn chãú tảo. áúu : cäút l cạc kim loải bãưn åí nhiãût âäü thỉåìng v nhiãût âäü RIÃNG CA MÄÜT SÄÚ VÁÛT LIÃÛU THÄNG DỦNG 11.1.2.Cäút : -Trong ton khä vo loải comp -Våïi loải composit kãútc cao, cọ mä âun ân häưi låïn, khäúi lỉåüng riãng nh. CÅ TÊNH Váût liãûu Mä âun E ỉïng st (GPa) phạ hu b V (MPa) 3 (/ )kg m U Khäúi lỉåüng riãng Mä âun riãng E/ U (MNm/kg) b Âäü bãưn riãng V (kNm/kg) Thẹp 210 340-2100 7800 26,9 43-270 Håüp kim nhäm 70 140-620 2700 25,9 52-230 Gäù 30 - 390 33,3 - Thu tinh 70 700-2100 2500 28 280-840 Von fram 250 1100-4100 19300 18,1 57-210 Beryli 300 700 1830 164 380 Såüi thu tinh E Såüi thu tinh S 72,4 85,5 3500 4600 2540 2480 28,5 34,5 1380 1850 Såüi C mä un cao åüi C ỉïng áút cao 390 240 2100 3500 1900 1850 205 130 1100 1800 â S su Såüi kevlar 130 2800 1500 87 1870 Såüi bo 385 2800 2630 146 1100 -Cạc loải váût liãûu cäút : Kim loải ( thẹp khäng rè, W, B, Mo ), cháút vä cå (cạc bon, y tinh, gäúm). -Hçnh dảng, kêch thỉåïc, hm lỉåüng v sỉû phán bäú ca cäút nh hỉåíng ráút mảnh âãún nh cháút composit. 1.1.3.Nãưn : Nãưn cọ vai tr sau âáy : -Liãn kãút ton bäü cạc pháưn tỉí cäút thnh mäüt khäúi composit thäúng nháút. -Tảo kh nàng âãø tiãún hnh cạc phỉång phạp gia cängváût liãûu composit thnh cạc hi tiãút thiãút kãú. -Che ph, bo vãû cäút trạnh cạc hỉ hng do tạc dủng ca mäi trỉåìng. th tê 1 c 176 Vỏỷt lióỷu nóửn : polyme, kim loaỷi, gọỳm vaỡ họựn hồỹp. 1.1.4.Caùc loaỷi vỏỷt lióỷu composit thọng duỷng: -Composit haỷt : Cỏỳu taỷo gọửm caùc phỏửn tổớ cọỳt daỷng haỷt õúng truỷc phỏn bọỳ õóửu trong n, trỏửn nhaỡ ỏỷt õióỷn. ó tọng. Cọỳt laỡ tỏỷp hồỹp caùc haỷt rừn : õaù, . Bó tọng at phan (nóửn laỡ xi mng atphan) duỡng raới õổồỡng, laỡm cỏửu, cọỳng Bó tọng vồùi nóửn laỡ xi mng pooc lng sổớ duỷng rọỹng raợi trong xỏy dổỷng nhaỡ cổớa, caùc cọng trỗnh 1 1 nóửn. Caùc phỏửn tổớ cọỳt laỡ caùc pha cổùng vaỡ bóửn hồn nóửn : ọ xyt, nitrit, caùc bit -Composit haỷt thọ nóửn polyme : haỷt cọỳt laỡ thaỷch anh, thuớy tinh, stóalit, ọ xyt nhọm ổồỹc sổớ duỷng phọứ bióỳn trong õồỡi sọỳng : cổớa, tổồỡ ng ng H ỗnh 11.1- Sồ õọử phỏn bọỳ cọỳt sồỹi: a) Mọỹt chióửuson -Composit haỷt thọ nóửn kim loaỷi : haỷt cọỳt laỡ caùc phỏửn tổớ cổùng : WC, TiC, TaC nóửn laỡ Co duỡng laỡm duỷng cuỷ cừt goỹt, khuọn keùo, khuọn dỏỷp Ngoaỡi ra coỡn coù caùc hồỹp kim giaớ : W-Cu, W-Ag, Mo-Cu, Mo-Ag sổớ duỷng trong kyợ thu g song;b) Ngỏựu nhión, rọỳi trong mọỹt mỷt an, quỏỳn 3 chióửu vuọng goùc c) Dóỷt hai chióửu vuọng goùc trong mọỹt mỷt; d) -Composit haỷt thọ nóửn gọỳm : õióứn hỗnh laỡ b soới lión kóỳt bồới nóửn laỡ xi mng 177 -Composit hảt mën : cạc pháưn tỉí cäút cọ kêch tỉåïc ráút nh < 0,1 P m, cỉïng v äøn âënh nhiãût cao, phán bäú trãn nãưn kim loải hay håüp kim, âỉåüc sỉí dủng trong lénh vỉûc nhiãût âäü cao. heo quy lût â ûng nháút, cäút l såüi thy kãlit. Cäng dủng :mui xe håi, cỉía, thng xe lảnh, ïc bon. Cäng dủng : thán mạy bay qn sỉû, pháưn lại cạnh tu u thy, váût liãûu cạch nhiãût ca âäüng cå, âéa ma sạt ukhi u ãnhthãø thỉåìng dng l : ä xt, nitrit, borit, cạc ø ãûn kim bäüt nãn trong sn pháøm bao giåì cng cọ läù xäúp äü bãưn. ïramic thäng dủng : 1-Cẹra 2-Composit såüi : Âáy l loải váût liãûu kãút cáúu quan trng nháút, hiãûn âang nghiãn cỉïuv sỉí dủng phäø biãún. Cáú u tảo ca nọ gäưm cäút dảng såüi phán bäú trong nãưnt thiãút kãú. Gäưm cạc loải sau âáy : -Composit såüi thy tinh : hiãûn tải l loải váût liãûu thäng du tinh, nãưn l polieste, âäi khi dng ba sitec, mi mạy bay, v bo vãû bưng lại tu v trủ. -Composit såüi cạc bon : Cäút l såüi cạc bon, hay såüi cạc bon thy tinh. Nãưn l ãpäxi- phã non, polieste hay ca bay, thng xe håi, cäng nghiãûpt -Composit såüi hỉỵu cå : Cäút l cạc såüi polime, nãưn l polime. Cäng dủng : váût liãûu cạch nhiãût, cạch âiãûn, cạc kãút cáúu ä tä, mạy bay 11.2.VÁÛT LIÃÛU CẸRAMIC (GÄÚM) : 11.2.1.Khại niãûm : l váût liãûu vä cå âỉåüc chãú tảo bàòng cạch dng ngun liãûu åí dảng hả t (bäüt) ẹp thnh hçnh v thiãu kãút âãø tảo thnh sn pháøm (luûn kim bäüt). Sa thiãu kãút váût liãûu cẹramic â cọ ngay cạc cå l họa tênh cán thiãút. 11.2.2.Âàûc âiãøm: Trong váût liãûu cẹramic bao giåì c ỵng täưn tải ba pha : -Pha tinh thãø (pha hảt) åí dảng håüpü cháút họa hc hay dung dëch ràõn, l pha ch úu quy út âënh cạc tênh cháút ca váût liãûu. Pha ti bit hay kim loải ngun cháút. -Pha thy tinh (vä âënh hçnh) l cháút liãn kãút cạc hảt lải våïi nhau, chiãúm t lãû tỉì 1 y 40% thã têch. -Pha khê : do âỉåüc chãú tảo bàòng luy nháút âënh, trong âọ chỉïa cạc khê v tảo thnh pha khê. Pha ny nh hỉåíng ráút låïn âãún mäüt säú tênh cháút ca váût liãûu. (âäü bãưn kẹo, ún). Pha khê thỉåìng gàûp l cạc läù xäúp håí. Nãúu l cạc läù xäúp kên s lm gim mảnh â 11.2.3.Cạc loải váût liãûuce mic xäúp lm táúm lc : Thäng dủng nháút l loải cẹ ra mic xäúp våïi hảt hçnh cáưu, cọ âäü xäúp 30-40% cọ kh nàng lc cạc tảp cháút cåỵ hảt âãún 10 P m. Nãúu dng loải hảt khäng phi hçnh cáưu âäü xäúp âảt âỉåüc 60 y70% lc âỉåüc tảp cháút cåỵ 1y 2 P m. Cä itan : lc a xit acẹtit, nỉåïc cỉåìng toan, cạc khê chạy. -C L cẹramic trãn cå såí bäüt thẹp khäng rè Cr12Ni9 v cạc håüp kim trãn cå såí Ni, Co, W, Mo ạt : ng dủng : -Cạc lc trãn cå såí bräng : lc nhiãn liãûu lng, dáưu, khäng khê, nỉåïc. -Cạc lc bàòng thẹp khäng rè : lc khê l cao, khäng khê, a xit, kiãưm. -Cạc lc bàòng t ạc lc bàòng tantan : lc a xit sunphurêc, nitrit, clohydrit. 2-Cẹramic xäúp cäng dủng âàûc biãût : dng âãø chäúng âọng bàng trãn âi v cạnh ca mạy bay. Do váûy lm tàng thãm cäng sút âäüng cå tỉì 0,5 y1,5%. 3-Cẹramic xäúp chäúng ma s 178 Cạc äø trỉåüt chãú tảo tỉì cẹramic xäúp r tiãưn hån cạc loải babit. Âàûc âiãøm ca cẹ ramic xäúp chäúng ma sạt l do cọ cạc läù xäúp (20 y35% thãø têch) chỉïa dáưu bäi trån, äøn âënh trong sút quạ trçnh lm viãûc. Våïi ạp lỉûc khäng låïn v täúc âäü vng nh, dáưu chỉïa trong ng cáưn cho thãm dáưu måỵ. Cäng g nghiãûp dãût v thỉûc pháøm. Gäưm cọ cạc loải sau : cạc läù xäúp â âm bo cho mạy lm viãûc láu di m khä dủng: sỉí dủng ch úu trong cän a-Håüp kim trãn cå såí sàõt (bảc sàõt xäúp) : ch úu dng bäüt sàõt, träün thãm 0,3 y3% graphit ngoi ra cọ thãø cho thãm : bäüt can xi (2,5 y10%) hay lỉu hunh (0,8 % phit âãø gim ma sạt. ío : flo, teflon, fluoran lãn bãư màût cạc äø trỉåüt bàòng la säú loải a xit. ai nh v ãúp sau âọ. Cäng dủng : chãúï tảo bạnh ràng, cam, bạnh cọc, vng bi, ût liãûu trãn cå såí sàõt : Dng bäüt sàõt thưn tụy hay håüp kim sàõt cạc bon, pha ûimu thäng dủng ãn cå såí bäüt âäưng : dng bäüt âäưng hay la täng, bräng cọ pha thãm ïc chäøi âiãûn, tiãúp âiãøm, mng lc, chi tiãút chëu nmn . p qúc tãú vãư họa cå bn v ỉïng dủng : polyme l mäüt ãø khi láúy âi hồûc thãm vo mäüt vi âån vë cáúu tảo. y1%), 4 ZnS hay 3,5% CuS. Sau khi thiãu kãút xong âem ngám trong dáưu nọng våïi thåìi gian tỉì 40 y90 giåì ty theo u cáưu âäü ngáúm dáưu. b-Håüp kim trãn cå såí âäưng (âäưng dáưu) : thỉåìng dng håüp kim Cu-Sn, Cu-Sn-Pb- Zn. Phäø biãún nháút l loải håüp kim Cu-Sn : dng 90% bäüt âäưng träün våïi 10% bäüt thiãúc, cho thãm 1 y3% gra c-Váût liãûu xäúp kim loải -cháút do : Bàòng cạch táøm cạc cháút de täng, thẹp khäng rè Cäng dủng : lm äø trỉåüt khäng cáưn bäi trån trong mäi trỉåìng khäng khê, nỉåïc, xàng dáưu, mäüt 4-Váût liãûu cẹramic âàûc : Loải váût liãûu ny cọ máût âäü cao v âäü bãưn cao gáưn xáúp xè váût liãûu rn, âục. Ỉu âiãøm näøi báût ca nọ l cọ thãø sn xút hng loảt cạc chi tiãút phỉïc tảp, cọ dung s khäng cáưn gia cäng ti mám båm cạnh quảt, âai äúc âàûc biãût Gäưm cạc loải sau : a-Vá thãm cạc ngun täú Cu, Ni, Cr, P. Thäng dủng nháút hiãûn nay l håüp kim Fe-Cu, Fe-Ni khäng cọ cạc bon. b-Váût liãûu trãn cå såí kim loải mu : Cẹramic trãn cå såí kim loa nháút l trãn cå såí Cu-Al. Trong cạc lénh vỉûc âàûc biãût cn sỉí dủng trãn cå såí Ti, Zr, Be, U c-Váût liãûutr stãarat Li, stãarat Zn . Cäng dủng : lmca ma sạt v chäúng mi mn. d-Váût liãûu trãn cå såí bäüt chç : loải ny cọ khäúi lỉåüng riãng låïn, chäúng à cao, cạch ám tỉång âäúi täút. Cäng dủng : lm cạc chi tiãút cạch ám trong mạy bay, bạnh â mạy in nh 11.3.VÁÛT LIÃÛU POLYME (VÁÛT LIÃÛU HỈỴU CÅ) : 11.3.1.Khại niãûm vãư polyme : 1-Âënh nghéa : Polyme (cn gi l cao phán tỉí) l phán tỉí ca nhiãưu håüp pháưn cå bn (xút phạt tỉì tiãúng Hylảp cäø, poly : nhiãưu, me : pháưn) -Theo âënh nghéa ca liãn hiãû håüp cháút gäưm cạc phán tỉí âỉåüc hçnh thnh do sỉû làûp lải nhiãưu láưn ca mäüt loả i hay nhiãưu loải ngun tỉí hay mäüt nhọm ngun tỉí, liãn kãút våïi nhau våïi säú lỉåüng khạ låïn âãø tảo nãn mäüt loải tênh cháút m chụng thay âäøi khäng âạng k 179 2-Phán loải polyme : cọ nhiãưu cạch phán loải khạc nhau : a-Theo ngưn gäúc hçnh thnh : -Polyme thiãn nhiãn : cọ ngưn gäúc thỉûc váût hay âäüng váût : xenlulä, enzim, cao su, x ỵu cå) : Trong mảch cå bn ca chụng ), phenol (- -Polyme mảch thàóng : Âải phán tỉí ca nọ l cạc chùi cạc màõt xêch näúi liãưn nhau eo âỉåìng dêch dàõc hay hçnh xồõn äúc (loải ny cọ poltylen PE, polyamid PA). -Polyme mảch nhạnh : l loải mảch thàóng nhỉng trong âải phán tỉí ca nọ cọ thãm ạc nhạnh (polyizobutylen PIB) -Polyme khäng gian : Cạc monome cọ ba nhọm hoảt âäüng tảo nãn polyme khäng ian ba chiãưu, cọ tênh cå, l, nhiãût âàûc biãût. (nhỉûa ãpoxy, phenon -formalâehyt). -Polyme mảng lỉåïi : Cạc mảch cảnh nhau trong polyme ny âỉåüc näúi våïi nhau àòng liãn kãút âäưng họa trë ((cạc loải cao su lỉu họa) -Phán loả i theo tênh chëu nhiãût : -Polyme nhiãût do : Thäng thỉåìng l cạc polyme mảch thàóng. ÅÍ nhiãût âäü xạc âënh ø chy, tråí thnh do v nh hån nhiãût âäü ny chụng ràõn tråí lải. Âáy l loải olyme cọ giạ trë thỉång mải quan trng nháút hiãûn nay. -Polyme nhiãût ràõn : L cạc polyme cọ khäúi lỉåüng phán tỉí khäng cao làõm, åí nhiãût âäü ao chụng khäng khäng thãø chy mãưm v khäng ha tan trong dung mäi. -Phán loải theo lénh vỉûc sỉí dủng : Chia ra cạc loải cháút do, såüi, cao su, sån v keo. -Tênh cháút ca polyme : -Tênh nọng chy v ha tan : Do khäúi lỉåüng phán tỉí låïn nãn polyme khäng thãø biãún sang cỉûc mảnh thç chụng khäng ha hiãût âäü v cạc trảng amiàng, graphit thiãn nhiãn -Polyme täøng håüp (nhán tảo) : âỉåü c sn xút tỉì nhỉỵng loải monome bàòng cạch trng håüp, trng ngỉng nhỉ cạc loải polyolephin, polyvinylclorit, polyamit, v cao su nhán tảo. Âáy l loải quan trng nháút, âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong thỉûc tãú. b-Theo thnh pháưn : -Polyme hỉỵu cå : l polyme cọ mảch cå bn l mäüt hydrocạcbon (cạc cháút do v cao su) -Polyme vä cå : l cạc polyme m trong mảch cå bn ca chụng khäng cọ hydrocạcbon. Thnh pháưn cå bn ca polyme vä cå l :ä t silic, ä xyt nhäm, ä xyt can xy v ä xt ma giã (thy tinh silicat, gäúm, mica, amiàng ) -Polyme hỉỵu cå phán tỉí (chè cọ mäüt pháưnhỉ chỉïa cạc ngun tỉí vä cå : Si, Ti, Al v näúi våïi cạc gäúc hỉỵu cå : metyl (-CH 3 C 6 H 5 ), etyl (-C 2 H 5 ) c-Theo cáúu trục (hçnh dạng âải phán tỉí) : th c g b d chunïg cọ thã p c e 3 a trảng thại khê. Khi nung nọng chụng khäng thãø chuøn thnh cháút lng cọ âäü nhåït tháúp (sãưn sãût). Nãúu trng lỉåüng phán tỉí låïn v âäü phán tan trong báút k dung mäi no. b-Cå tênh ca polyme : Cå tênh ca polyme phủ thüc vo cáúu tảo, n thại váût l. -Biãún dảng dỉåïi tạc dủng ca lỉûc : mä âun ân häưi, giåïi hản bãưn kẹo, tênh do v âäü dn di ca polyme âỉåüc xạc âënh tỉång tỉû nhỉ kim loải. V b kẹo khong 100MPa, âäü 180 . : W-Cu, W-Ag, Mo-Cu, Mo-Ag sổớ duỷng trong kyợ thu g song;b) Ngỏựu nhión, rọỳi trong mọỹt mỷt an, quỏỳn 3 chióửu vuọng goùc c) Dóỷt hai chióửu vuọng goùc trong mọỹt mỷt; d) -Composit haỷt thọ. äøn âënh nhiãût cao, phán bäú trãn nãưn kim loải hay håüp kim, âỉåüc sỉí dủng trong lénh vỉûc nhiãût âäü cao. heo quy lût â ûng nháút, cäút l såüi thy kãlit. Cäng dủng :mui xe håi, cỉía, thng. thiãút. 11.2.2.Âàûc âiãøm: Trong váût liãûu cẹramic bao giåì c ỵng täưn tải ba pha : -Pha tinh thãø (pha hảt) åí dảng håüpü cháút họa hc hay dung dëch ràõn, l pha ch úu quy út âënh cạc tênh cháút