ứng dụng công nghệ mạ composite nhằm nâng cao tuổi thọ của chày dập thuốc viên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MẠ COMPOSITE NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA CHÀY DẬP THUỐC VIÊN 23. NGUYỄN QUANG HỢP THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MẠ COMPOSITE NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA CHÀY DẬP THUỐC VIÊN Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số :23. Học viên : NGUYỄN QUANG HỢP Ngƣời HD Khoa học : PGS.TS. PHAN QUANG THẾ THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trì nh nghiên cƣ́ u củ a tôi . Cc kết quả , số liệ u nêu trong luậ n văn là trung thƣ̣ c và chƣa tƣ̀ ng đƣợ c công bố trong bấ t kỳ công trình no khc. Tc giả lun văn Nguyễn Quang Hợp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜ I CẢ M ƠN Bằng tất cả sự kính trọng v chân thnh tôi xin by tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Phan Quang Thế ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suố t quá trình nghiên cứu v hon thnh luận văn ny. Đồng thời tôi cũng xin chân thnh cm ơn Ban gim hiệu trƣờng Đại Học Kỹ thuật Công nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Đo Tạo Sau Đại Học, Ban gim hiệu trƣờng Trung Cấp Nghề Quảng Bình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong qu trình học tập, nghiên cứu v thực hiện luận văn ny. Cuố i cù ng tôi xin chân thà nh cả m ơn gia đình , ngƣời thân v đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong qu trình học tập, nghiên cứu v thực hiện luận văn ny. Xin chân thnh cm ơn! Tác giả Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục cc ký hiệu v chữ viết tắt vii Danh mục cc bảng viii Danh mục cc hình vẽ ix Mở đầu 1 Chƣơng 1: Cc nghiên cứu về mòn, mòn ho học v mạ Composite trên nền Niken v Crom 3 1.1. Lý thuyết cơ bản về mòn…………………………………………… 3 1.2. Phân loại về mòn ……………………………………………………. 4 1.3. Cc cơ chế mòn……………………………………………………… 4 1.3.1. Mòn do dính…………………………………………………… 4 1.3.2. Mòn do co xƣớc………………………………………………… 8 1.3.3 Mòn do co xƣớc bằng biến dạng dẻo…………………………… 9 1.3.4 Mòn do co xƣớc bằng nút tch…………………………………… 14 1.3.5 Mòn do va chạm của hạt cứng (erosion)………………………… 16 1.3.6. Mòn do va chạm của cc vật rắn (percussion)……………………. 18 1.3.7. Mòn do mỏi……………………………………………………… 20 1.4. Mòn ho học………………………………………………………… 24 1.5. Mạ composite niken…………………………………………………. 25 1.5.1. Đặc điểm của mạ Niken…………………………………………… 26 1.5.2 Cc dung dịch mạ Niken…………………………………………… 28 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.5.3 Cc lớp mạ Niken………………………………………………… 29 1.5.3.1. Mạ niken mờ……………………………………………………. 29 1.5.3.2. Mạ niken bóng…………………………………………………… 30 1.5.3.3. Mạ niken đen…………………………………………………… 30 1.5.3.4. Mạ niken xốp…………………………………………………… 31 1.5.3.5. Mạ niken nhiều lớp………………………………………………. 32 1.5.4. Lớp mạ niken composite …………………………………………. 32 1.6. Mạ composite Crom ………………………………………………… 34 1.6.1. Cc lớp mạ crom 35 1.6.2. Đặc điểm qu trình mạ crom 36 1.6.3. Cấu tạo v tính chất lớp mạ crom………………………………… 37 1.6.4. Cc dung dịch mạ crom 39 1.6.4.1. Mạ crom từ dung dịch có anion SO 4 2 ……………………………. 39 1.6.4.2. Mạ crom từ dung dịch có anion F - ………………………………. 42 1.6.4.3. Mạ crom từ dung dịch có cc anion SO 4 2- và SiF 6 2- …………… 43 1.6.5. Lớp mạ crom composite 43 1.6.5.1 Qu trình tạo thnh lớp mạ tổ hợp……………………………… 44 1.6.5.2 Sơ đồ mạ tổ hợp Crôm…………………………………………… 45 1.6.5.3 Những yếu tố ảnh hƣởng đến qu trình mạ tổ hợp Crom 47 1.7. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1…………………………………………… 48 Chƣơng II: Nghiên cứu thực nghiệm về mòn v cơ chế mòn của chy cối dập thuốc viên 49 2.1. Mòn của chy cối dập thuốc viên……………………………………. 49 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 2.2. Cơ chế mòn của chy cối dập thuốc thuốc viên…………………… 50 2.2.1. Cơ chế mòn của chy dập thuốc viên loại viên C 50 2.2.2. Cơ chế mòn của chy dập thuốc viên Fe 51 2.2.3. Cơ chế mòn của cối dập thuốc viên C 53 2.2.4. Cơ chế mòn của cối dập thuốc viên Fe 54 2.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG II 55 Chƣơng III: Chế tạo chy v mạ Composite hạt AL 2 O 3 trên nền Niken 56 3.1. Chế tạo chy dập thuốc viên………………………………………… 56 3.2. Mạ composite hạt TiO 2 trên nền Niken (TiO 2 -Ni ) 57 3.2.1. Thí nghiệm………………………………………………………… 59 3.2.1.1. Thiết bị thí nghiệm …………………………………………… 59 3.2.1.2. Hóa chất ……………………………………………………… 60 3.2.1.3. Chế độ v qu trình chuẩn bị ………………………………………… 61 3.2.2. Kết quả thí nghiệm………………………………………………… 61 3.2.3. Phân tích kết quả ………………………………………………………… 63 3.3. Mạ composite hạt AL 2 0 3 trên nền Niken (Al 2 O 3 -Ni )……………… 64 3.3.1. Thí nghiệm………………………………………………………… 65 3.3.1.1. Thiết bị thí nghiệm ……………………………………………… 65 3.3.1.2. Hóa chất ………………………………………………………… 66 3.3.1.3. Chế độ v qu trình chuẩn bị …………………………………… 66 3.3.2. Kết quả thí nghiệm………………………………………………… 67 3.3.3. Phân tích kết quả………………………………………………… 69 3.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG III…………………………………………… 71 Chƣơng IV: Kết luận v kiến nghị 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi 4.1. Kết luận……………………………………………………………… 72 4.2. Kiến nghị 73 Ti liệu tham khảo 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Cc ký hiệu: T 0 Nhiệt độ trong qu trình mạ PH Độ PH f Tốc độ khuấy A Cƣờng độ dòng điện (A/dm 2 ) t Thời gian mạ Cc chữ viết tắt: Ni Niken Cr Crom NiSO 4 Niken sunfat NiCL 2 Niken clorua H 3 BO 3 Axit Boric HCl Axit clohyđric HBF 4 axit flobore Al 2 O 3 Nhôm oxit Ti Titan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bả ng Trang 1.1 Tỷ trọng của crom điện giải phụ thuộc vo chế độ mạ 36 1.2. Chiều dy tối đa của lớp mạ crom chƣa bị nứt 38 1.3. Cc dung dịch mạ crom chứa anion SO 4 2- 40 1.4 Chế độ điện phân để tạo cc kiểu lớp mạ crom khc nhau 41 1.5 Chế độ mạ crom từ dung dịch tự điều chỉnh nhƣ sau 42 3.1 Cc loại hóa chất sử dụng cho qu trình mạ composite TiO 2 -Ni 60 3.2 Độ cứng tế vi của bề mặt mẫu sau khi mạ composite. 62 3.3 Các loại hóa chất sử dụng cho qu trình mạ composite Al 2 O 3 -Ni 66 3.4 Độ cứng tế vi của bề mặt mẫu sau khi mạ composite. 67 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hnh Tên hì nh Trang 1.1 Sơ đồ mô tả hai khả năng cắt tại tiếp xúc đỉnh nhấp nhô theo bề mặt tiếp xúc chung hoặc lấn vo một trong hai bề mặt 5 1.2 Sơ đồ mô hình lý thuyết tạo ra một hạt mòn bn cầu trong tiếp xúc ma st trƣợt ……………………………………………………… 6 1.3 Sơ đồ (a) bề mặt cứng v nhm hoặc bề mặt cứng gắn cc hạt cứng trƣợt trên bề mặt mềm hơn (b) cc hạt cứng tự do kẹt giữa cc bề mặt trong đó ít nhất một bề mặt có độ cứng thấp hơn độ cứng của hạt cứng ………………………………………………… 9 1.4 Sơ đồ vùng đƣờng trƣợt của ba dạng biến dạng của vật liệu rắn, tuyệt đối dẻo gây ra bởi sự ƣớt của hình chêm phẳng cứng từ phải 11 [...]... áp dụng những biện pháp công nghệ bề mặt mới nhằm nâng cao chất lƣợng bề mặt, hình dáng và hạ giá thành của thuốc viên Những biện pháp công nghệ bề mặt có thể nâng cao tuổi thọ của bộ chày cối dập thuốc viên bao gồm phủ bay hơi PVD, CVD, thấm ion, mạ composite v.v trong đó là mạ composite là biện pháp công nghệ khả thi tại trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp vì thế đề tài : Ứng dụng mạ composite. .. Ứng dụng mạ composite nhằm nâng cao tuổi thọ của chày dập thuốc viên là cần thiết và cấp bách Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 2 Ý nghĩa khoa học - Nghiên cứu ứng dụng của mạ composite nhằm nâng cao khả năng chống mòn trong điều kiện mòn và ăn mòn hoá học cao sẽ đóng góp cho lĩnh vực nghiên cứu về ứng dụng của mạ composite trong công nghiệp Dƣợc 3 Ý... vùng biên bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên C 51 2.3.a Mòn vùng giữa bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên ……… 51 2.3.b Điểm mòn vùng giữa bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên Fe 51 2.3.c Mòn cận giữa bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên Fe …… 52 2.3.d Điểm mòn đƣợc phóng to ………………………………………… 52 2.3.e Mòn vùng cận biên bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên Fe 52 2.3.f Mòn vùng... thuốc viên Fe 52 2.3.f Mòn vùng biên bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên Fe …… 52 2.4.a Mòn vùng giữa bề mặt làm việc của cối dập thuốc viên C ……… 53 2.4.b Mmòn vùng giữa bề mặt làm việc của cối dập thuốc viên C…… 53 2.4.c Mòn vùng biên bề mặt làm việc của cối dập thuốc viên C 53 2.5.a Mòn vùng giữa bề mặt làm việc của cối dập thuốc viên Fe ……… 54 2.5.b Hình phóng to điểm mòn vùng giữa... Thành công của đề tài sẽ đƣợc ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm thuốc và tuổi thọ của chày, cối 4 Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm 5 Nội dung nghiên cứu: - Chƣơng 1: Tổng quan các nghiên cứu về mòn, mòn hoá học và mạ Composite trên nền Cr và Ni - Chƣơng 2: Nghiên cứu thực nghiệm về mòn và cơ chế mòn của chày cối dập thuốc viên. .. việc của cối dập thuốc viên Fe 54 3.1 Chày dập thuốc viên ……………………………………………… 56 3.2 Chày dập thuốc viên ……………………………………………… 57 3.3 Chày, cối dập thuốc viên ………………………………………… 57 3.4 Các loại sản phẩm chày cối ……………………………………… 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn xi 3.5 Sơ đồ nguyên lý mạ composite (a) khuấy nhờ bơm tƣới (b) khuấy cơ học 58 3.6 Hình 3.6 Bể mạ. .. yêu cầu của viên thuốc Trƣớc đây, sản phẩm chày, cối phải nhập ngoại nên có giá thành tƣơng đối cao Trong những năm vừa qua Trƣờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên đã nghiên cứu và chế tạo thành công sản phẩm chày cối phục vụ cho ngành dƣợc khắp cả nƣớc Mặc dù, sản phẩm chày cối của Nhà truờng đã đáp ứng đƣợc những yêu cầu của thực tiễn Việc nghiên cứu nhằm nâng cao tuổi thọ của chày... 1.14 Mô hình lớp mạ composite …………………………………… 44 1.15 Sơ đồ bể mạ khuấy bằng bơm phun ……………………………… 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn x 1.16 Sơ đồ bể mạ khuấy bằng bơm sục ……………………………… 46 1.17 Sơ đồ bể mạ khuấy bằng cánh quạt ……………………………… 47 2.1 Máy dập viên ZP 33……………………………………………… 49 2.2.a Mòn vùng giữa bề mặt làm việc của Chày dập thuốc viên C …… 50... hoá, biến cứng và tích tụ lại là nguyên nhân tạo nên mòn hạt cứng ba vật Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 Hình1 3- Sơ đồ (a) bề mặt cứng và nhám hoặc bề mặt cứng gắn các hạt cứng trượt trên bề mặt mềm hơn (b) các hạt cứng tự do kẹt giữa các bề mặt trong đó ít nhất một bề mặt có độ cứng thấp hơn độ cứng của hạt cứng Trong một số trƣờng hợp hạt cứng sinh... tải trọng 1.3.5 Mòn do va chạm của hạt cứng (erosion) Erosion là hiện tƣợng va chạm của các hạt cứng Đây là một dạng của mòn cào xƣớc do hạt cứng gây ra nhƣng có đặc trƣng riêng đó là ứng suất tiếp xúc sinh ra do năng lƣợng động lực học của các hạt khi va chạm vào bề mặt Tốc độ của hạt, góc va chạm kết hợp với kích thƣớc của các hạt tạo nên năng lƣợng va chạm của chúng tỷ lệ với bình phƣơng . KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MẠ COMPOSITE NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA CHÀY DẬP THUỐC VIÊN . KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MẠ COMPOSITE NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA CHÀY DẬP THUỐC VIÊN . mòn của chy cối dập thuốc thuốc viên ………………… 50 2.2.1. Cơ chế mòn của chy dập thuốc viên loại viên C 50 2.2.2. Cơ chế mòn của chy dập thuốc viên Fe 51 2.2.3. Cơ chế mòn của cối dập thuốc