BÁO CÁO VẬT LIỆU HỌC 1 Huỳnh Phát Tài (Powerpoind)

BÁO CÁO VẬT LIỆU HỌC 1 Cơ Khí Nội dung bài báo cáo này là nói về vật liệu composite. Gồm các phần: Khái niệm vật liệu composite Phân loại vật liệu composite Ứng dụng vật liệu composite Câu hỏi ôn tậpBài báo cáo được xây dựng 1 cách khoa học.

Trang 1

BÁO CÁO VẬT LIÊU HỌC

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI: VẬT LIỆU COMPOSITE

GVHD: Nguyễn Văn Thức Nhóm 15:

Huỳnh Phát Tài

Trang 2

Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh – Ban Điều hành G12NỘI DUNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Số 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh Tel: +84 8 7221223, Fax: +84 8 8960640

1 Khái niệm vật liệu composite

2 Phân loại vật liệu composite

3 Ứng dụng vật liệu composite

4 Câu hỏi ôn tập

Trang 3

Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh – Ban Điều hành G12

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển vật liệu composite

• Khoảng 5.000 năm TCN người cổ đại đã biết vận

dụng composite vào cuộc sống

• Sử dụng bột đá trộn với đất sét để đảm bảo sự dãn

nở trong quá trình nung đồ gốm

• Người Ai Cập khoảng 3.000 năm trước Công

nguyên

• Vỏ thuyền đan bằng tre trét mùn cưa và nhựa

thông hay các vách tường đan tre trét bùn với

rơm.

Trang 4

• Những năm 1930 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 thứ hai.

• Từ năm 1970 đến nay vật liệu composite đã được

đưa vào sử dụng rộng rãi trong các ngành công

nghiệp và dân dụng,y tế, thể thao, quân sự vv

Trang 5

• Biểu đồ bên cho

thấy được quy

mô phát triển của ngành vật liệu composite.

Trang 6

Hình 1: Nhà được làm từ việc đan tre trét bùn và rơm

Trang 7

1.2 Khái niệm

• Vật Liệu Composite Được tổng hợp từ một hay nhiều vật

liệu khác nhau.

Tạo nên vật liệu mới, có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu.

Hình 2:

Trang 8

Trang 9

hồi, độ bền cơ học cao.

Sợi thủy tinh, sợi polyme, sợi gốm, sợi các bon…

Trang 10

Trang 11

1.2 Thành phần

• Thành phần:

+ Vật liệu cốt: sợi thủy tinh

 Được kéo ra từ các loại

thủy tinh kéo sợi được.Khi

đó sẻ làm mất nhược điểm thủy tinh (giòn, dễ nứt gãy…)

 Tạo ra các loại thủy tinh dẫn

điện tốt, cách nhiết tôt

Hình 4: Cốt sợi vải

Trang 12

1.2 Thành phần

• Thành phần:

+ Chất phụ gia: để cải thiện tính chất của composite

 Tính dẫn điện, nhiệt (thường dùng bột, sợi hoặc vảy kim

loại như Fe, CU, Al,… hoặc bi tráng kim loại

 Bôi trơn khi dỡ khuôn

 Tạo màu

 Chống co ngót

Trang 13

1.3 Mục đích:

Tạo ra vật liệu mới ưu việt, bền hơn so với vật liệu ban đầu.

• Ưu điểm:

+ Thay đổi cấu trúc hình học.

+ Thay đổi sự phân bố và vật liệu thành phần

Tạo ra vật liệu mới có độ bên mong muốn.

Trang 14

2.1 Phân loại theo hình dạng:

Hình 5:

Trang 15

2.2 Phân loại theo bản chất và vật liệu thành phần

• Composite nền hữu cơ : nền là nhựa hữu cơ, cốt

thường là sợi hữu cơ, sợi khoáng, sợi kim loại…

• Composite nền kim loại : nền là các kim loại ( Cu,

Al, Ti…), cốt là sợi kim loại, sợi khoáng như B, C, SiC

• Composite nền gốm : nền là các loại vật liệu gốm,

cốt là sợi, hạt kim loại, hạt gốm

Trang 16

2.3 Phân loại theo mặt công nghệ::

Trang 17

2.1.1 Phân loại theo mặt công nghệ::

• Được cấu tạo từ 2 hay nhiều cấu tử

• Loại cấu tử thứ nhất là vật liệu nền: polyme

• Loại cấu tử thứ hai là vật liệu cốt: vật liệu sợi, bột

của các chất vô cơ ( có thể có thêm thành phần thứ

3 là chất liên kết

 Composite nền polyme

Trang 18

• Đặc tính cơ lý cao hơn KL, nhẹ hơn KL, cách nhiệt, cách

điện tốt và rất bền với các tác nhân hoá học và môi trường

• Đang được thay thế cho kim loại chế tạo các chi tiết của

thân vỏ máy bay, tên lửa, thân vỏ động cơ…

• Còn được ứng dụng làm các ống dẫn dầu khí hoá chất,

thân vỏ và các chi tiết của ô tô, và các thiết bị khác của ngành chế tạo máy.

Trang 19

Trang 20

Hình 7: chế tạo thân

tàu vủ trụ

Trang 21

• Việc đưa các cốt sợi như sợi kim loại để chế tạo

composite làm hạn chế tính giòn của gốm

 Composite nền Gốm

• Composite nền gốm là vật liệu có độ cứng cao , bền nén

cao , có tính cách nhiệt , cách điện cao , chịu mài mòn

cao.

• Đặc biệt trơ hoá học nên được dùng rất phổ biến trong

chế tạo máy, và chịu nhiệt độ lên tới 2000-2500oK ,

• Chế tạo các máy lực nguyên tử , các trục đệm chịu nhiệt

của các cánh quạt tuabin động cơ , các ăng ten ở mũi các vật thể bay vũ trụ cần phải thu hồi trở về trái đất…

Trang 22

• Được ứng dụng và phát triển ngày càng mạnh

mẽ, mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao trong

cơ khí chế tạo máy.

 Composite nền kim loại

• Vật liệu composite kim loại có nền là kim loại

hoặc hợp kim , còn phần cốt có thể là kim loại hoặc phi kim loại

• Composite kim loại có các chỉ tiêu cơ lý cao , và

ổn định , bền nhiệt trong khoảng nhiệt độ cao và thời gian lớn hơn nhiều so với nền polyme.

Trang 23

• Vật liệu có các cốt sợi cacbon trên cơ sở nền

cacbon

 Composite C – C

• Nền cacbon có tính chất cơ lý và nhẹ tương tự

như sợi cacbon , nên khi kết hợp với sợi cacbon cho chúng ta vật liệu mới siêu bền và siêu nhẹ

Trang 24

• Vật liệu cacbon có độ bền cao, độ cứng cao

• Nhiều đòi hỏi khắt khe của kỹ thuật,

• Như đòi hỏi thay đổi nhiệt đột ngột ở mức

1000K/cm, cũng như độ bền cơ học cao ( lên đến

1000 MPa khi kéo), chỉ có vật liệu cácbon-cacbon

với các cấu trúc cốt khác nhau là đáp ứng được.

Trang 25

8

Trang 26

Hình 9

Trang 27

3.1 Ứng dụng vật liệu composite

• Vật liệu dùng trong chế tạo máy và cơ khí và an ninh quốc

phòng đều chịu các tải cơ học , các tác động vật lý , hoá học và môi trường rất khác nhau

• Yêu cầu hàng đầu là vật liệu phải có độ bền cao , tức là có

khả năng cao chống biến dạng dẻo , chống sự gia tăng vết nứt, sự mài mòn bề mặt,…trong thời gian đủ dài cần thiết

VẬT LIỆU COMPOSITE

Trang 28

• Võ động cơ tên lửa.

• Võ tên lữa, thân máy bay, tàu vũ trụ

• Bình chịu áp lực cao.

• Bộ quần áo cho phi hành gia vũ trụ

Trang 29

• Ống dẫn xăng, dầu composite cao cấp 3 lớp.

• Ống dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn

composite.

• Ống dẫn thước thải, hóa chất composite.

• Ống dẫn nước nguồn qua vùng ngậm mặn,

nhiễm phèn

Trang 30

• Võ bọc các loại bồn bể, thùng chứa hàng,

mặt bàn ghế.

• Hệ thống thoát rác nhà cao tầng.

• Sứ cách điện, sứ polyme, sứ silicon, cầu

giao, các thiết bị chống sét, cầu chì

• Ống dẫn nước nguồn qua vùng ngậm mặn,

nhiễm phèn

Trang 31

Trang 32

Hình 10: Vật liệu composite FGM ứng dụng chế tạo động cơ đốt trong và động cơ phản lực

3.2 Một số sản phẩm được chế tạo từ vật liệu composite

Trang 33

Hình 11: Võ bọc bồn sứ phòng

vệ sinh

Trang 34

Hình 12: thùng rác công cộng

Trang 35

Hình 12: thùng rác công cộng

Trang 36

Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh – Ban Điều hành G123.2 Một số sản phẩm được chế tạo từ vật liệu composite

Hình 13: máy phát điện

Trang 37

Hình 14: máy bay

Trang 38

Hình 15: cano

Trang 39

Câu 1: Hảy kể tên các loại composite được phân loại theo tính công nghệ?

4 Câu hỏi ôn tập ( Có quà)

Trang 40

Câu 2: Theo bạn trong các loại composite kể trên loại nào được sử dụng nhiều nhất? Vì sao?

• Composite nền c - c

• Bởi vì:

• Vật liệu có các cốt sợi cacbon trên cơ sở nền

cacbon

• Nền cacbon có tính chất cơ lý và nhẹ tương tự

như sợi cacbon , nên khi kết hợp với sợi cacbon cho chúng ta vật liệu mới siêu bền và siêu nhẹ

Trang 41

Câu 3: Qua nội dung trình bày của nhóm chúng tôi, các bạn có thể nêu lên Quá Trình Tiến Hóa trogn

nghành vật liệu học?

• Từ vật liệu chỉ có một cấu tử ( như kim loại nguyên chất),

• Người ta đã biết tận dụng tính ưu việt của các cấu tử để tạo ra các vật liệu có hai hay nhiều cấu tử ( hợp kim )

• Rồi từ 3 nhóm vật liệu đã biết là kim loại, vật liệu vô cơ ceramic và hữu cơ polyme, người ta đã tìm cách tạo

ra composite.

• Và mới đây người ta đã nói đến super-composite:

composite của composite ( khi các vật liệu thành phần cũng

là composite

Trang 42

chân thành cảm ơn sự lắng nghe và theo dõi

của Thầy và các

bạn !!!

LỜI CẢM ƠN

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	2,97 MB