CHỈÅNG 8 : CẠC VÁÛT LIÃÛU PHI KIM LOẢI 8.1.VÁÛT LIÃÛU KÃÚT HÅÜP (COMPOSIT) : 8.1.1.Khại niãûm v phán loải : 1-Khại niãûm : Váût liãûu com po zit l loải váût liãûu gäưm hai hay nhiãưu loải váût liãûu khạc nhau kãút håüp lải, trong âọ cạc ỉu âiãøm ca mäùi loải âỉåüc kãút håüp våïi nhau hồûc tảo nãn mäüt cháút lỉåüng måïi hon ton m nãúu âỉïng riãng l khäng mäüt loải váût liãûu thnh pháưn no cọ thãø âạp ỉïng âỉåüc 2-Âàûc âiãøm v phán loải : *Âàûc âiãøm : +L váût liãûu nhiãưu pha : trong âọ cạc pha ràõn khạc nhau vãư bn cháút, khäng ha tan láùn nhau v phán cạch våïi nhau bàòng ranh giåïi pha. Phäø biãún nháút l loải com po zit hai pha : pha liãn tủ c trong ton khäúi gi l nãưn, pha phán bäú gêan âoản, âỉåüc nãưn bao bc gi l cäút. +Trong váût liãûu composit t lãû, hçnh dạng, kêch thỉåïc, sỉû phán bäú ca nãưn v cäút tn theo quy lût â thiãút kãú. +Tênh cháút ca cạc pha thnh pháưn âỉåüc kãút håüp lải âãø tảo nãn tênh cháút chung ca composit. Ta lỉûa chn cạc tênh cháút täút âãø phạt huy thãm. *Phán loải : -Phán loải theo bn cháút ca nãưn : +Composit nãưn cháút do (composit polymerit) +Composit nãưn kim loải (composit metallit) +Composit nãưn gäúm (Composit cẹramic) +Composit nãưn l häùn håüp ca hai hay nhiãưu pha. -Phán loải theo hçnh hc ca cäút hồûc âàûc âiãøm cáúu trục : Composit p ppp Cäút hảt Cäút såüi Composit cáú u trục ppp pp p p ppp Hảt Hảt Liãn Giạn Låïp Táúm Täø ong thä mën tủc âoản 3 låïp 3-Tênh cháút ca váût liãûu composit : a-Cå tênh riãng : Ta kho sạt mäüt thanh chëu kẹo dc, âụng tám. 119 P l Quan hãû giỉỵa lỉûc P v biãún dảng ' l âỉåüc biãøu diãùn nhỉ sau : P= EF l ' l Trong âọ : - E l mä âun ân häưica váût liãûu (mä âun Young) la miãưn ân häưi. Ta xẹt hai loải váûtl í lãû cạc âäü cỉïng s l : -Fl tiãút diãûn ngang -lì chiãưu di thanh - l' l âäü dn di tuût âäúi Âäü cỉïng kẹo (nẹn) EF/l âàûc trỉng cho tênh cháút cå hc ca thanh trong iãûu khạc nhau, k hiãûu l 1 v 2, ty 1112 . KEFl (8-1 2 K T lãû khäúi lỉåüng cu üc biãøu diãùn nhỉ sau : 22 1 EF l ) ía hai thanh âỉå 1111 . mFl U 2222 Flm U (8-2) Tỉì biãøu thỉïc (8-1) v (8-2) ta suy ra : 2 11112 22221 /KE / ml KE ml U U §· ¨¸ ©¹ (8-3) Trong mäüt kãút cáúu våïi cạc chi tiãút cọ kêch thỉåïc cho trỉåïc, ta so sạnh âäü cỉïng ca kãút cáúu khi l 1 = l 2 nãn tỉì (8-3) ta cọ : 1111 . /Em 2222 /KE m K U U (8-4) Trong cạc lénh vỉûc cäng nghiãûp : hng khäng, v trủ, thãø thao, xáy dỉ g ta cáưn so sạnh tênh nàng cå hc ca cạc kãút cáúu cọ cng khäúi lỉåüng : m ûn 1 = m 2 , ta cọ : 11 /KE 1 222 /KE U U (8-5) Tỉì (8-5) ta tháúy ràòng mäüt váût liãûu âỉåüc coi l täút hån khê cọ giạ trë E/ U cao hån, thanh cao hån. Âải lỉåüng E/cọ nghéa l s cọ âäü cỉïng ca U âỉåüc gi l mä âun riãng ca áût liãûu(v hay mä âun Young riãng). Tỉång tỉû nhỉ váûy nãúu gi V b l ỉïng sút phạ hu ca váût liãûu thç âải lỉåüng b V / U âỉåüc gi l ỉïng sút riãng (hay âäü bãưn riãng). b-Cå tênh riãng ca váût liãûu : Ta khäng thãø sỉí dủng trỉûc tiãúp cạc såüi cäút vç âỉåìng kênh ca chụng quạ nh (10 âãún 20 P m) vç váûy cáưn phi träün såüi våïi nhỉûa polyme (nãưn) âãø âỉåüc váût liãûu composit cäút såüi. Nã cọ chỉïc nàng liãn kãút, bo vãû v truưn lỉûc cho såüi. Váún âãư quan trng l phi tçm âỉåüc ca váût liãûu vỉìa cọ mä âun cao, khäúi lỉåüng riãng nh v giạ thnh håüp l. ưn ïc 120 CÅ TÊNH RIÃNG CU SÄÚ VÁÛT LIÃÛUTH G V Mä âun E (GPa) ỉïng st phạ hu ÍA MÄÜT ÄNG DỦN áût liãûu b V (MPa) Khä üng riãng ) U Mä un riãng E úilỉå 3 m(/kg â / U (MNm/kg) Âä ưn riãng ü bã b 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 - T 70 700-2100 2500 28 280-840hu tinh Von fram 250 1100-4100 57-21019300 18,1 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 S âu åüi C ỉïng 240 3500 1850 130 1800 åüiCmä ncao 390 2100 1900 205 1100 S sút cao Såüi kevlar 130 2800 1500 87 1870 Såüi bo 385 2800 2630 146 1100 8.1.2.Cäút : *Trong ton khäúi composit thç cäút phán bäú khäng liãn tủc v ráút âa dảng, phủ thüc vo loải compo sit cáưn chãú tảo. häưi låïn, khäúi lỉåüng riãng nh. ïc loải váût liãûu cäút : Kim loải ( thẹp khäng rè, W, B, Mo ), cháút vä cå (cạc ûnh âãún omposit thäúng nháút. *Tảo kh nàng âãø tiãún hnh cạc phỉång phạp gia cängváût liãûu compo sit thnh cạc hi tiãút thiãút kãú. do tạc dủng ca mäi trỉåìng. *Våïi loải compo sit kãút cáúu : cäút l cạc kim loải bãưn åí nhiãût âäü thỉåìng v nhiãût âäü cao, cọ mä âun ân *Ca bon, thy tinh, gäúm). *Hçnh dảng, kêch thỉåïc, hm lỉåüng v sỉû phán bäú ca cäút nh hỉåíng ráút ma tênh cháú t composit. 8.1.3.Nãưn : Nãưn cọ vai tr sau âáy : *Liãn kãút ton bäü cạc pháưn tỉí cäút thnh mäüt khäúic c *Che ph, bo vãû cäút trạnh cạc hỉ hng Váût liãûu nãưn : polyme, kim loải, gäúm v häùn håüp. 121 122 ỳ õóửu trong nóửn. n, trỏửn nhaỡ huọn keùo, khuọn dỏỷp Ngoaỡi ra coỡn coù caùc hồỹp kim giaớ : õaù, aỡ xi mng pooc lng sổớ duỷng rọỹng raợi trong xỏy dổỷng nhaỡ cổớa, caùc cọng trỗnh -Composit haỷt mởn : caùc phỏửn tổớ cọỳt coù kờch tổồùc rỏỳt nhoớ < 0,1 8.1.4.Caùc loaỷi vỏỷt lióỷu composit thọng duỷng: 1-Composit haỷt : Cỏỳu taỷo gọửm caùc phỏửn tổớ cọỳt daỷng haỷt õúng truỷcphỏnbọ 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 sinh hoaỷt : cổớa, tổồỡng ng -Composit haỷt thọ nóửn kim loaỷi : haỷt cọỳt laỡ caùc phỏửn tổớ cổùng : WC, TiC, TaC nóửn la ỡ Co duỡng laỡm duỷng cuỷ cừt goỹt, k W-Cu, W-Ag, Mo-Cu, Mo-Ag sổớ duỷng trong kyợ thuỏỷt õióỷn. -Composit haỷt thọ nóửn gọỳm : õióứn hỗnh laỡ bó tọng. Cọỳt laỡ tỏỷp hồỹp caùc haỷt rừn: soới lión kóỳt bồới nóửn laỡ xi mng. Bó tọng at phan (nóửn laỡ xi mng atphan) duỡng raới õổồỡng, laỡm cỏửu, cọỳng Bó tọng vồùi nóửnl P m, cổùng vaỡ ọứn ởnh nhióỷt cao, phỏn bọỳ trón nóửn kim loaỷi hay hồỹp kim, õổồỹc sổớ duỷng trong lộnh vổỷc nhióỷt ọỹ cao. õ õ H ỗnh 8.1- Sồ õọử phỏn bọỳ cọỳt sồỹi: a) Mọỹt chióửu song song;b) Ngỏựu nhión, rọỳi trong mọỹt mỷt c) Dóỷt hai chióửu vuọng goùc trong mọỹt mỷt; d) an, quỏỳn 3 chióửu vuọng goùc 2-Composit såüi : Âáy l loải váût liãûu kãút cáúu quan trng nháút, hiãûn âang nghiãn cỉïu v sỉí dủng phäø biãún. Cáúu tảo ca nọ gäưm cäút dảng såüi phán bäú trong nãưn theo quy lût â thiãút gdủng :mui xe håi, cỉía, thng xe lảnh, sitec, htu ime, nãưn l polime. Cäng dủng : váût liãûu ạy bay (luûn kim bäüt). Sau khi thiãu kãút .2.2.Âà áût liãûu. Pha tinh thãø thỉåìng dng l : ä xt, nitrit, borit, cạc íy tinh (vä âënh hçnh) l cháút liãn kãút cạc hảt lải våïi nhau, chiãúm t lãû tỉì 1- 0% thãø äún). Pha khê thỉåìng gàûp l cạc läù xäúp håí. . thäng dủng : ï r kãú. Gäưm cạc loải sau âáy : -Composit såüi thy tinh : hiãûn tải l loải váût liãûu thäng dủng nháút, cäút l såüi thy tinh, nãưn l polieste, âäi khi dng bakãlit. Cän 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 cạc bon. Cäng dủng : thán mạy bay qn sỉû, pháưn lại cạn bay, thng xe håi, cäng nghiãûp tu thy, váût liãûu cạch nhiãût ca âäüng cå, âéa ma sạt -Composit såüi hỉỵu cå : Cäút l cạc såüipol cạch nhiãût, cạch âiãûn, cạc kãút cáúu ä tä, m 8.2.VÁÛT LIÃÛU CẸRAMIC (GÄÚM) : 8.2.1.Khại niãûm : l váût liãûu vä cå âỉåüc chãú tảo bàòng cạch dng ngun liãûu åí dảng hảt (bäüt) ẹp thnh hçnh v thiãu kãút âãø tảo thnh sn pháøm váût liãûu cẹramic â cọ ngay cạc cå l họa tênh cán thiãút. 8 ûc âiãøm: Trong váût liãûu cẹramic bao giåì cng täưn tải ba pha : -Pha tinh thãø (pha hảt) åí dảng håpü cháút họa hc hay dung dëch ràõn, l pha ch úu quút âënh cạc tênh cháút cav bit hay kim loải ngun cháút. -Pha thu 4 têch. -Pha khê : do âỉåüc chãú tảo bàòng luûn kim bäüt nãn trong sn pháøm bao giåì cng cọ läù xäúp 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, u Nãúu l cạc läù xäúp kên s lm gim mảnh âäü bãưn 8.2.3.Cạ c loải váût liãûu cẹramic 1-Cẹramic xäúp lm táúm lc : Thäng dủng nháút l loải ce a 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 60-70% lc âỉåüc tảp cháút cåỵ 1-2 P m. Cäng dủng : -Cạc lc trãn cå såí bräng : lc nhiãn liãûu lng, dáưu, khäng khê, nỉåïc. hê chạy. it sunphurêc, nitrit, clohydrit. ì cạnh ca mạy bay. Do váûy lm tàng ,5%. -Cạc lc bàòng thẹp khäng rè : lc khê l cao, khäng khê, a xit, kiãưm. -Cạc lc bàòng titan : lc a xit acẹtit, nỉåïc cỉåìng toan, cạck -Cạc lc bàòng tantan : lcax 2-Cẹramic xäúp cäng dủng âàûc biãût : L cẹramic trãn cå såí bäüt thẹp khäng rè Cr12Ni9 v cạc håüp kim trãn cå såí Ni, Co, W, Mo dng âãø chäúng âọng bàng trãn âi va thãm cäng sút âäüng cå tỉì 0,5-1 3-Cẹramic xäúp chäúng ma sạt : 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 xäú p (20-35% thãø têch) chỉïa dáưu bäi trån, äøn âënh 123 trong sút quạ trçnh lm viãûc. Våïi ạp lỉûc khäng låïn v täúc âäü vng nh, dáưu chỉïa trong cạc läù xäúp â âm bo cho mạy lm viãûc láu di m khäng cáưn cho thãm dáưumåỵ. Cäng dủng : út xong âem ngám trong dáưu nọng våïi thåìi gian tỉì 40-90 giåì -Sn:dng 90% bäüt âäưng träün våïi 10% bäüt thiãúc, cho thãm 1-3% ø trỉåüt khäng cáưn bäi trån trong mäi trỉåìng khäng khê, ûi a xit. 4-Váûtl h ràng, cam, bạnh cọc, vng bi, mám båm ca ntäú Cu, Ni, Cr, P. Thäng dủng nháút hiãûn nay l håüp kim Fe-Cu, Fe-Ni khäng cọ cạc bon nháút l trãn äng dủng : lm cạc chäøi âiãûn, tiãúp âiãøm, mng lc, chi tiãút chëu ma sạt v c tỉång âäúi täút. Cäng dủng : lm cạc chi tiãút cạch ám trong mạ y bay, bạnh â mạy ÁÛT LIÃÛU HỈỴU CÅ) : hán tỉí ca nhiãưu håüp pháưn cå bn útph h cháút m chụng thay âäøi khäng âạng kãø khi láúy âi hồûc thãm vo mäüt vi âån ạch phán loải khạc nhau : sỉí dủng ch úu trong cäng nghiãûp dãût v thỉûc pháøm. Gäưm cọ cạc loải sau : -Håüp kim trãn cå såí sàõt (bảc sàõt xäúp) : ch úu dng bäüt sàõt, träün thãm 0,3-3% graphit ngoi ra cọ thãø cho thãm : bäüt can xi (2,5-10%) hay lỉu hunh (0,8-1%), 4% ZnS hay 3,5% CuS. Sau khi thiãu kã ty theo u cáưu âäü ngáúm dáưu. -Håüp kim trãn cå såí âäưng : thỉåìng dng håüp kim Cu-Sn, Cu-Sn-Pb-Zn. Phäø biãún nháút l loải håüp kim Cu graphit âãø gim ma sạt. -Váût liãûu xäúp kim loải -cháút do : Bàòng cạch táø m cạc cháút do : flo, teflon, fluoran lãn bãư màût cạc äø trỉåüt bàòng la täng, thẹp khäng rè Cäng dủng : lmä nỉåïc, xàng dáưu, mäüt säú loa iãûu 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 sai nh v khäng cáưn gia cäng tiãúp sau âọ. Cäng dủng : chãúï tảo bạn ïnh quảt, âai äúc âàûc biãût Gäưm cạc loải sau : -Váût liãûu trãn cå såí sàõt : Dng bäüt sàõt thưn tụy hay håüp kim sàõt cạc bon, pha thãm cạc ngu . -Váût liãûu trãn cå såí kim loải m u : Cẹramic trãn cå såí kim loảimu thäng dủng cå såí Cu-Al. Trong cạc lénh vỉûc âàûc biãût cn sỉí dủng trãn cå såí Ti, Zr, Be, U *Váût liãûu trãn cå såí bäüt âäưng : dng bäüt âäưng hay la täng, bräng cọ pha thãm stãarat Li, stãarat Zn . C häúng mi mn. *Váût liãûu trãn cå såí bäüt chç : loải ny cọ khäúi lỉåüng riãng låïn, chäúng àn mn cao, cạch ám in nh 8.3.VÁÛT LIÃÛU POLYME (V 8.3.1.Khại niãûm vãư polyme : 1-Âënh nghéa : Polyme (cn gi l cao phán tỉí) l p (x ạt tỉì tiãúng Hylảp cäø, poly : nhiãưu, me : pháưn). -Theo âënh nghéa ca liãn hiãûp qúc tãú vãư họa cå bn v ỉïng dủng : polyme l mäüt håüp cháút gäưm cạc phán tỉí âỉåüc hçnh thnh do sỉû làûp lải nhiãưu láưn ca mäüt loải hay nhiãư u loải ngun tỉí hay mäüt nhọm ngun tỉí, liãn kãút våïi nhau våïi säú lỉåüng khạ låïn âãø tảo nãn mäüt loải tên vë cáúu tảo. 2-Phán loải polyme : cọ nhiãưuc a-Theo ngưn gäúc hçnh thnh : 124 -Polyme thiãn nhiãn : cọ ngưn gäc thỉûc váût hay âäüng váût : xenlulä, enzim, cao su, amiàng, graphit thiãn nhiãn -Polyme täøng håüp (nhán tảo) : âỉåüc sn xút tỉì nhỉỵng loảimonomebàòng cạch g nhỉ cạc loải polyolephin, polyvinylclorit, polyamit, v cao su nhán hnh pháưn : cå bn ca chụng khäng cọ ỵu cå phán tỉí (chè cọ mäüt pháưn hỉỵu cå) : Trong mảch cå bn ca chụng úi våïi cạc gäúc hỉỵu cå : metyl (-CH 3 ), phenol (- õn äúc (loải ny cọ poltylen PE, polyamid PA). xy, 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) trng håüp, trng ngỉn tảo. Âáy l loải quan trng nháút, âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong thỉûc tãú. b-Theo t -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 hydrocạcbon. Thnh pháưn cå bn ca polyme vä cå l : ä xt silic, ä xyt nhäm, ä xyt can xy v ä xt ma giã (thy tinh silicat, gäúm, mica, amiàng ) -Polyme hỉ chỉïa cạc ngun tỉí vä cå : Si, Ti, Al v nä C 6 H 5 ), etyl (-C 2 H 5 ) c-Theo cáúu trục (hçnh dạng âải phán tỉí) : -Polyme mảch thàóng : Âải phán tỉí ca nọ l cạc chùi cạc màõt xêch näúi liãưn nhau theo âỉåìng dêch dàõc hay hçnh xồ -Polyme mảch nhạnh : l loải mảch thàóng nhỉng trong âải phán tỉí ca nọ cọ thãm cạc nhạnh (polyizobutylen PIB) -Polyme khäng gian : Cạc monome cọ ba nhọm hoảt âäüng tảo nãn polyme khäng gian ba chiãưu, cọ tênh cå, l, nhiãût âàûc biãût. (nhỉûa ãpo b H çnh 8.2- Cáúu trục khại quạt ca polyme mảch thàóng (a) , nhạnh (b), mảng lỉåïi (c) v khäng gian (d). Cạc nụt trn l cạc me. 125 d-Phán loải theo tênh chëu nhiãût : -Polyme nhiãût do : Thäng thỉåìng l cạc polyme mảch thàóng. ÅÍ nhiãût âäü xạc âënh chunïg cọ thãø chy, tråí thnh do v nh hån nhiãût âäü ny chụng ràõn tråí lải. Âáy l loải olàõm, åí nhiãût í dủng : Chia ra cạc loải cháút do, såüi, cao su, sån v keo. åüng phán tỉí låïn v âäü phán cỉûc mảnh thç chụng khäng ha tan trong a polyme : Cå tênh ca polyme phủ thüc vo cáúu tảo, nhiãût âäü v cạc trảng iå polyme cọ giạ trë thỉång mải quan trng nháút hiãûn nay. -Polyme nhiãût ràõn : L cạc polyme cọ khäúi lỉåüng phán tỉí khäng ca âäü cao chụng khäng khäng thãø chy mãưm v khäng ha tan trong dung mäi. e-Phán loải theo lénh vỉûcsỉ 3-Tênh cháú t ca polyme : a-Tênh nọng chy v ha tan : Do khäúi lỉåüng phán tỉí låïn nãn polyme khäng thãø biãún sang trảng thại khê. Khi nung nọng chụng khäng thãø chuøn thnh cháút lng cọ âäü nhåït tháúp (sãưn sãût). Nãúu trng lỉ báút k dung mäi no. b-Cå tênh c thại váût l. -Biãún dảng dỉåïi tạc dủng ca lỉûc : mä âun ân häưi, g ïi 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 gin di tỉång âäúi cỉûc âải khong 1000% (kim loải täúi âa 100%). Khi nhiãût âäü tàng mä ïc dủng ca ti trng cọ chu ky, tuy ûng ca lỉûc va âáûp, nhiãût âäü v kêch cọ kêch thỉåïc theo tiãu ìm viãûc ca bao bç, v bc dáy âiãûn ït våỵ theo thåìi gian. Thäng dủng nháút l sỉû ä xy họa häúi lỉåüng riãng) : mäüt säú pälyme låïn hån kim loải -Tênh cháút nhiãût : Dáùn nhiãût ráút tháúp, thỉåìng lm cháút cạch nhiãût dỉåïi dảng bt, âun ân häưi gim, âäü bãưn kẹo gim, âäü do tàng. -Tàng täúc âäü biãún dảng lm tàng tênh do v cọ thãø biãún dảng dë hỉåïng. -Âäü bãưn mi : cọ thãø bë phạ hy mi dỉåïita nhiãn giåïi hản mi nh hån ráút nhiãưu so våïi kim loải. -Âäü dai va âáûp : phủ thüc vo âiãưu kiãûn tạcdu thỉåïc máùu. Nhçn chung âäü dai va âáûp ca polyme nh. -Âäü bãưn xẹ : l nàng lỉåüng cáưn thiãút âãø xẹ rạch mäüt máùu chøn, quút âënh kh nàng la c-Cạc tênh cháút khạc : -Tênh cháút lo họa : l hiãûn tỉåüng âäü cỉïng tàng dáưn, máút dáưn tênh ân häưi v do dáùn tåïi polyme bë dn, cỉïng v nỉ polyme båíi ä xy ca khê quøn. -Khäúi lỉåüng riãng : khäng cao làõm 0,9-2,2G/cm 2 ty tỉìng loải. -Âäü bãưn riãng (Âäü bãưn kẹo/k (Nylon 6,6 cọ âäü bãưn riãng l 71 km. mụt -Tênh cháút âiãûn : âiãûn tråí sút ráút cao 10 15 -10 18 : / cm, l cháút cạch âiãûn tuût våìi. -Tênh cháút quang : mäüt säú polyme cọ thãø truưn ạnh sạng. Mún vảy chụng phi åí , polyeste PET truưn sạng 90%). ût liãûu cọ thãø biãún dảng m khäng bë phạ hy v cọ thãø t. b-Cạc cháút do thäng dủng : dảng vä âënh hçnh (poly cạcbonat PC truưn sạng 80% 8.3.2.Cạc loải polyme thäng dủng v cäng dủng : 1-Cháút do : l loải váût liãûu cọ säú lỉåüng v sn lỉåüng cao nháút hiãûn nay. a-Khại niãûm : Cháút do l lai vá âënh hçnh våïi ạp lỉûc tháúp nháú 126 -Acrylonitrit - butadien - styren (ABS) tón thổồng maỷi :marbon, cycolac, lustran abson. Cọng duỷng : õóỷm loùt tuớ laỷnh, õọử chồi, duỷng cuỷ laỡm vổồỡn. -Acrylic (polymetymet-acrylat) PMA, tón thổồng maỷi lucite, plexigalass. Cọng duỷng : kờnh, cổớa maùy bay, duỷng cuỷ õo õaỷc, thióỳt kóỳ -Flocacbon PTFE hay TFE, tón thổồng maỷi teflon TFE, halon TFE. Cọng duỷng : van caùc loaỷi, õổồỡng ọỳng, õóỷm chởu hoùa chỏỳt, chỏỳt boỹc chọỳng n moỡn, chi tióỳt õióỷn tổớ laỡm vióỷc ồớ nhióỷt õọỹ cao. -Polyamit PA, tón thổồng maỷi : nylon, zytel, plaskon. Cọng duỷng : ọứ trổồỹt, baùnh rng, baỡn chaới, tay cỏửm, voớ boỹc dỏy õióỷn, dỏy caùp -Polycacbonat PC, tón thổồng maỷi merlon, lexan. Cọng duỷng : mỷt naỷ an toaỡn, chao õeỡn, kờnh, nóửn cho phim aớnh. -Polystyren PS, tón thổồng maỷi styren, luxtrex, rexolite. Cọng duỷng : họỹp ừc quy, baớng õióỷn trong nhaỡ, õọử chồi, tổồỡng nhaỡ, duỷng cuỷ gia õỗnh -Vinyl PVC, tón thổồng maỷi PVC, pliovic, saran, tygon. Cọng duỷng : boỹc dỏy õióỷn bng ghi ỏm, thaớm traới saỡn nhaỡ, õổồỡng ọỳng -Phenolờc : tón thổồng maỷi epon, epirez, araldite. Cọng duỷ ng : boỹc caùc mọ tồ õióỷn, voớ õióỷn thoaỷi, duỷng cuỷ õióỷn. -Polyeste : tón thổồng maỷi selectron, laminac, paraplex. Cọng duỷng : mọỹt sọỳ chi tióỳt trongọ tọ, ghóỳ caùc loaỷi, voớ vaỡ thỏn quaỷt õióỷn, thuyóửn composit, mỷt naỷ. -Silicon : tón thổồng maỷi nhổỷa DC. Cọng duỷng : vỏỷt lióỷu caùch õióỷn ồớ nhióỷt õọỹ cao. 2-Elastome : Thọng duỷng nhỏỳt laỡ caùc loaỷi cao su tọứng hồỹp : cao su styren - butadien (SBR), nitrit-butadien (NBR), cao su silicon. -Polyisopren : tón thổồng maỷi cao su tổỷ nhión (NR). Cọng duỷng : sm, lọỳp, ọỳng, õóỷm -Copolymestyren - butadien : tón thổồng maỷi GRB, buna S (SBR). Cọng duỷng : nhổ loaỷi trón -Copolyme acrilontrit - butadien : tón thổồng maỷi buna A, nitril (NBR). Cọng duỷng : ng móửm duỡng trong dỏửu hoớa, hoùa chỏỳt, dỏửu mồợ, õóỳ goùt giaỡy -Clopren : tón thổồng maỷi neopren (CR). Cọng duỷng : boỹc dỏy caùch õióỷn, thióỳt bở hoùa chỏỳt, bng chuyóửn, caùc loaỷi ọỳng, õóỷm -Polysiloxan : tón thổồng maỷi silicon. Cọng duỷng : caùch õióỷn ồớ nhióỷt õọỹ cao, thỏỳp. duỡng trong y tóỳ, chỏỳt traùm õổồỡng ọỳng trong cọng nghióỷp thổỷc phỏứm. 8.4.THUY TINH : Trong phỏửn naỡy ta chố nghión cổùu thuớy tinh vọ cồ hay coỡn goỹi laỡ thuớy tinh silicat vỗ õổồỹc chóỳ taỷo chuớ yóỳu trón cồ SiO 2 . Thuớy tinh silicat chia ra laỡm hai nhoùm lồùn : thuớy tinh vọ cồ (daỷng vọ õởnh hỗnh) vaỡ xitan (coù cỏỳu taỷo tinh thóứ) 8.4.1.Thuớy tinh vọ cồ : Laỡ daỷng cỏỳu taỷo õỷc bióỷt cuớa caùc dung dởch õọng õỷc, laỡ mọỹt khọỳi noùng chaớy phổùc taỷp coù õọỹ nhồùt cao cuớa caùc ọ xyt a xit vaỡ ọ xyt bazồ. 1-Cỏỳu taỷo cuớa thuớy tinh : Traỷng thaùi thuớy tinh hoùa laỡ mọỹt daỷng rióng cuớa traỷng thaùi vọ õởnh hỗnh cuớa vỏỷt chỏỳt. Khi chuyóứn tổỡ traỷng thaùi loớng sang traỷng thaùi rừn vọ õởnh hỗnh trong quaù trỗnh nguọỹi 127 nhanh v tàng âäü nhåït thç täø chỉïc khäng tráût tỉ , âàûc trỉng ca trảng thại lng âỉåüc giỉỵ ngun lải trong trảng thại ràõn. Do âọ thy tinh vo cå cọ cáúu trục bãn trong l khäng tráût tỉû v khäng âäưng nháút. Bäü sỉn thy tinh họa ca thy tinh l mäüt mảng lỉåïi khäng gian khäng cọ quy lût, tảo ra båíi cạc hçnh trỉûc thoi ca ä xyt silic [SiO 4 ] (hçnh 6.1-109) . 4 Trong thnh pháưn thy tinh vä cå gäưm cọ : ä xit silic, bo, phäút pho, giecmani, asen thy tinh họa tảo nãn mảng lỉåïi cáúu trục, cạc ä xyt natri, ka li, can xi, magiã, ba ri lm thay âäøi cạc tênh cháút họa l ca nọ. Ngoi ra cn cọ cạc ä xyt nhäm, sàõt, chç, titan, be ri lm cho thy tinh cọ cạc tênh cháút k thût cáưn thiãút. Tọm lải thy tinh cäng nghiãûp l mäüt hãû thäúng nhiãưu ngun phỉïc tảp. 2-Phán loải thy tinh : a-Theo bn cháút họa hc : -Thy tinh alumosilicat (Al 2 O 3 .SiO 2 ) -Thy tinh bosilicat (B 2 O 3 .SiO 2 ) -Thy tinh alumobosilicat (Al 2 O 3 .B 2 O 3 .SiO 2 ) -Thy tinh alumophotphat (Al 2 O 3 .P 2 O 5 ) b-Theo lỉåüng chỉïa cạc cháút biãún tênh : -Thy tinh kiãưm (chỉïa cạc ä xyt K 2 O, Na 2 O) -Thy tinh khäng kiãưm. -Thy tinh thảch anh. c-Theo cäng dủng : -Thy tinh k thût ( thy tinh quang hc, k thût âiãûn, thê nghiãûm ) -Thy tinh xáy dỉûng (thy tinh lm cỉía, t kênh, gảch thy tinh ) -Thy tinh sinh hoảt (cháûu, bạt, âéa, gỉång soi ) 3-Tênh cháút ca thy tinh : a-Thy tinh cọ tênh cháút vä hỉåïng. b-Cå tênh : Cọ âäü bãưn nẹn cao (50-200kG/mm 2 ), giåïi hản bãưn kẹo ráút tháúp (3-9kG/mm 2 ), giåïi hản bãưn ún ráút tháúp (5-15kG/mm 2 ), mä âun ân häưi cao (4500-10000kG/mm 2 ), âäü dai va âáûp tháúp (1,5-2,5 kG.cm/cm 2 ). c-Tênh cháút quang hc : Tênh trong sút, phn xả, tạn xả, háúp thủ v khục xả ạnh sạng. d-Hãû säú gin nåí nhiãût nh, tênh chëu nhiãût tỉång âäúi cao (xạc âënh båíi nhiãût âäü m tải âọ lm ngüi nhanh thy tinh trong nỉåïc âãún 0 o C m khäng bë nỉït). 8.4.2.Xitan : 1-Khại niãûm vãư xitan : Xitan l váût liãûu thãø ràõn âa tinh thãø, âỉåüc tảo thnh bàòng cạch kãút tinh âënh hỉåïng thy tinh. Tãn gi xitan l do ghẹp hai tỉì silicium v cristal cọ nghéa l thy tinh tinh thãø hay gäúm thy tinh. Chãú tảo xitan bàòng cạch náúu chy m liãûu thy tinh cọ thnh pháưn xạc âënh v pha thãm cháút xục tạc âãø tảo máưm kãút tinh. Sau âọ lm ngüi âãn trảng thại do, tảo hçnh theo u cáưu v cho kãút tinh. Quạ trçnh kãút tinh gi l xitan họa. 128 [...]... hm lỉåüng chç cao -Chëu âỉåüc tạc dủng ca tia Háưu hãút cạc loải thy tinh thỉåìng khi bë tạc dủng ca tia âãưu bë nhüm mu, kãút tinh do âọ máút kh nàng tuưn ạnh sạng *Cạc hãû thy tinh phng vãû : -PbO - CdO - SiO2 hụt trung tỉí v tia -CdO - BaO - B2O3 hụt trung tỉí -PbO - Nb2O3 - P2O5 hụt trung tỉí ráút täút -PbO - Bi2O3 - SiO2 hụt tia X, tia ráút mảnh -PbO - B2O3 - Ta2O5 hụt tia b-Thy tinh cm quang... chung ca cao su thiãn nhiãn : -T trng : 0,9 1-0 ,93 g/cm3 -Hãû säú gin nåí thãø têch : 656.1 0-6 dm3/ 0C - äü dáùn nhiãût : 335.1 0-6 cal/cm.S.0C -Nhiãût dung : 0,4 5-0 ,50cal /g.oC ÅÍ nhiãût âäü 8 0-1 000C tråí nãn do, -7 0oC bë dn v bë phán hoạ åí 20 00C Trong cao su thiãn nhiãn cn chỉïa 2- 2 ,2% kiãøu sàõp xãúp theo âäưng phán trans 8. 5.3.Cạc loải cao su täøng håüp thäng dủng : 1-Cao su divinyl (C4H6)n : Cn gi... gia cho vo khạc nhau v cäng nghãû chãú biãún cng khạc nhau 1-Cao su cloropren (nairit, neopren, perbunan-C) : Ngun liãûu sn xút tỉì axãtylen trng håüpü thnh monome cloropren Tênh cháút : -T trng : 1 ,2 1-1 ,25 g/cm3 134 -Giåïi hản bãưn kẹo âỉït 2- 2 ,65kG/mm2 - äü dn di tỉång âäúi : 60 0-7 50% -Nhiãût âäü lm viãûc : 10 0-1 300C -Nhiãût âäü chëu lảnh -3 40C Cao su cloropren khäng àn mn âäưng, chäúng lo hoạ äzän... : bc dáy âiãûn, dáy cạp cao ạp 2- Cao su butadien nitril (haicar, perbunan, buna-N) : L sn pháøm âäưng trng håüp ca butadien v nitril ca axit acrilic Tênh cháút ca nọ phủ thüc vo lỉång nitril cho vo trong thnh pháưn cao su Lỉåüng nitril % T trng (g/cm3) Nhiãût âäü thu tinh hoạ 0C Âäü bãưn kẹo âỉït (kG/cm2) Âäü dn di % 18 0,943 -5 5 - 26 0,9 62 -4 2 280 600 40 0, 986 -3 2 350 - Cao su butadien nitril l cháút... xi màng (vê dủ thãm thảch cao âãø âiãưu chènh âäü âäng kãút ca xi màng) Khi ho tan xi màng våïi nỉåïc s bë hydrat hoạ theo cạc phn ỉïng phn ỉïng sau âáy : 2( 3CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH )2 2(2CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH )2 Nãúu xi màng cọ âäü mën âảt u cáưu v âỉåüc träün â nỉåïc thç quạ trçnh hydrat hoạ xy ra hon ton Nãúu thiãúu nỉåïc mäüt pháưn xi màng khäng âỉåüc phn ỉïng... (KHC4H4O6) -Cháút gáy âủc : dng khi cáưn tảo thy tinh âủc ta cho thãm vo håüp cháút ca àngtimoan, thiãúc, phäút pho -Cháút khỉí bt : âiäxit xã ri, triäxyt asenic 129 2- Quạ trçnh náúu thy tinh : Gäưm nàm giai âoản sau : -Giai âoản tảo silicat (Na2SiO3) -Giai âoản tảo thy tinh -Giai âoản khỉí bt -Giai âoản âäưng nháút họa -Giai âoản lm ngüi 8. 4.4.Cạc loải thy tinh : 1-Thy tinh dán dủng : a-Thy tinh... màng gäưm cọ : -Xi màng pooclàng : dỉûa trãn cå såí CaO - SiO2 chỉïa thãm Al2O3 Fe2O3 135 -Xi màng alumin : trãn cå såí CaO - Al2O3 cọ chỉïa thãm SiO2.Fe2O3 -Xi màng xè l cao : giäúng xi màng pooclàng nhỉng cọ thãm thảch cao hay väi Trong cạc loải trãn thç xi màng pooclàng l loải thäng dủng nháút Quạ trçnh sn xút xi màng pooclàng nhỉ sau : -Ngun liãûu gäưm âạ väi, âáút sẹt (cung cáúp Al2O3 ) v qûng... xäúp v êt co 3-Phán loải xitan : Xi tan âỉåüc chia lm ba loải -Xitan quang hc : âỉåüc chãú tảo tỉì thy tinh hãû Li cọ cháút tảo máưm l cạc cháút nhüm dảng keo Khi chiãúu cạc tia cỉûc têm hay tia rånghen vo s sy ra quạ trçnh họa quang hc Quạ trçnh kãút tinh xy ra khi nung lải sn pháøm -Xitan nhiãût : âỉåüc chãú tảo tỉì thy tinh hãû MgO-Al2O 3- SiO2, CaO-Al2O3-SiO2 våïi cháút tảo máưm l TiO2, FeS Cáúu trục... väi, âáút sẹt (cung cáúp Al2O3 ) v qûng sàõt (cung cáúp Fe2O3) theo t lãû quy âënh âỉåüc nghiãưn mën v träün âãưu -Phäúi liãûu âỉåüc nung luûn trong l quay åí 140 0-1 5000C âãø tảo ra cạc khoạng cháút nhỉ : 3Cao.SiO2 (viãút C3S), 2CaO.SiO2 (C2S), 3CaO.Al2O3 (C3A) v 4CaO.Fe2O3 (C4AF) Sn pháøm ny gi l clinke -Nghiãưn mën klinke âãún cåỵ hảt 0, 5-5 0 m thnh dảng bäüt gi l xi màng Trong quạ trçnh nghiãưn clinke... ngoải 3-Thy tinh quang hc : a-u cáưu ca thy tinh quang hc -Hàòng säú quang hc ph håüp våïi u cáưu -Khäng cọ tênh lỉåỵng chiãút hay chè trong giåïi hản cho phẹp -Tênh cháút quang hc phi âäưng nháút -Khäng cọ bt, khäng bë tạn xả, khục xả -Trong sút, khäng mu -Chëu họa hc v chëu nhiãût täút b-Cäng dủng : lm cạc dủng củ quang hc nhỉ kênh lụp, kênh hiãøn vi, thiãn vàn 4-Thy tinh âiãûn chán khäng : a-u cáưu . bã b V (kNm/kg) Thẹp 21 0 34 0 -2 100 780 0 26 ,9 4 3 -2 70 Håüp kim nhäm 70 14 0-6 20 27 00 25 ,9 5 2- 2 30 Gäù 30 - 390 33,3 - T 70 70 0 -2 100 25 00 28 28 0 -8 40hu tinh Von fram 25 0 110 0-4 100 5 7 -2 1019300 18, 1 Beryli 300 700 183 0. v 2, ty 11 12 . KEFl ( 8- 1 2 K T lãû khäúi lỉåüng cu üc biãøu diãùn nhỉ sau : 22 1 EF l ) ía hai thanh âỉå 1111 . mFl U 22 22 Flm U ( 8 -2 ) Tỉì biãøu thỉïc ( 8- 1 ) v ( 8 -2 ) ta suy ra : 2 111 12 222 21 /KE . -PbO - CdO - SiO 2 hụt trung tỉí v tia J -CdO - BaO - B 2 O 3 hụt trung tỉí -PbO - Nb 2 O 3 - P 2 O 5 hụt trung tỉí ráút täút. -PbO - Bi 2 O 3 - SiO 2 hụt tia X, tia J ráút mảnh . -PbO