Nghiên cứu chế tạo vật liệu niken xốp bằng phương pháp luyện kim bột

65728314 Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỞ MỤC ĐẦU BẢNG LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN kích Tính Phương nhỏ chất CHƯƠNG pháp lỗ xốp bên nghiên hở: Vật 1: cứu TỎNG liệu cấu QUAN khe trúc hay lỗxốp VÈ xốp lỗ VẶT hở xốp (hình phân 1.5) XỐP chia Trong thành ứng Hình 4.3.6 1.2.4.3 Thi - thước Anh 4.1: Nguyên Ảnh hưởng hưởng liệu nhiệt sử hàm độ dụng thiêu lượng kết chất triệt đến tạo để, tính ítchất phải đến độ gia vật xốpcủa công liệu cắt Niken mẫu gọt sau xốp Vìthiêu hầu 48 Ngoài phân loại vật liệu xốp theo tính chất vật liệu: vật Đóng góp mói MỤC LỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2LIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI Líliệu chọn đề tài -kim Đánh giá yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến lýluận tính mẫu chế 1.1 Tính chất phân loại vật lỉệu xếp Phương pháp nghiên cứu lý thuyết loại: dụng, kết không vật nhiệt vật liệu độ có thấm xốp phế 1000°c liệu làm ướt sau việc vật 1như .40 liệu giai không đoạn liên thấm gia quan ướt trực với chất tiếp lỏng đến củađược vật liệu loại xốp, vật liệu gốm xốp LỜI CẢM ƠN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Tôi xin kết cam xung đoan điện plasma .19 số liệu kết nghiên cứu văntính nàychất trung thực Đe hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, đãcông dựa kiến thức tiếp thu Bảng 4.1: Các phương pháp sản xuất bọt kim loại .11 ===£oCũíca3=== HìnhVật 1.1:liệu cấuxốp trúcvàlỗcác xốploại kín vật liệu có độ xốp cao vói cấu trúc kiểu mạng lưới === BO BŨI CS === 1.1.1 Tính chất sế vật liệu xếp -không Phương pháp thực nghiệm: Phương pháp luyện kim bột -làm Đảm bảo đồng củaVật sản phẩm thành phần, tổ lực chức tếlỏng vimà tính liệu 1.2 -4.2: Vật liệu Các phương thấm đặc pháp ướt: điểm chế liệu tạo cấu có vật trúc cấu liệu xốp trúc kim loại xốp chất không tạo Hình Ảnh SEM mẫu 0% NH4HCO3 60% NH4HCO3 với 200 MPa trình học tập Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2hở kiến thức trùng lặp với đề tài khác LỜI CAM ĐOAN Bảng 4.1:ứng Kết đo xốp mẫu sau thiêu kết 1000°c ép với hàm TÀI1.3 LIỆU THAM KHẢO .52 dụng củađộvật liệu xốp 22 biết đến với nhiều tính chất hấp dẫn khối lượng riêng thấp độ Hình 1.2: cấu trúc lỗ xốp hở -của Là tài liệu tham khảo cho người quan tâm đến vật liệu xốp Kích thươc xỏp hiệu dung Vật liệu xốp làgian vật liệu chứa kênh hay khoảng hở nhỏ cho Các phương pháp đánh giá đặc trưng vàtạitạo tính chất vật liệu xốp chất sản phẩm Hiện nay, có nhiều phương pháp đểcứu chế vật liệu xốp, đó, hút vào lực mao dẫn (hinh 1.3) học hỏi suốt thời học tập nghiên Phòng thí nghiệm Luyện kim bộtmột các- bị chế độ đại khác 41 lượng chất tạo xốp khác 39 Đề tài phóng “Nghiên cứu chế tạo vật liệu Niken xốp phương pháp luyện kim bột” MỤC LỤC 1.3.1 ứn thẩm thấu khí lỏng cao Vì lý mà vật liệu xốp sử dụng nhiều phép chất lưu (chất khí lỏng) hấp thụ đỉtrong qua Do đó, tính trường Đại học Bách khoa Hàthấm Nội Những kết đạtnhờ nỗchất lực - Vốn đầu tư ban đầu cao, bù lạivào tính đơn giản số phương pháp tương tự kỹđược thuật sửđược dụng tạo bọt Hình 1.3: Vật liệu không ướt Hình 4.3: Mối hệmối độ xốp modun đàn hồi 43 đuợc thục bởiliên tác giả, duới sụ huớng dẫn TS Bùi Xuân Chiến Luận văn chua Bảng 4.2: Trình bày liên hệ độ xốp modun độ bền 42 DANH MỤC CÁC BẢNG lĩnh vực kếtcòn cấucóxốp ứng dụng mang tínhngười chức năngquanh: chuyên biệt gthân dụng cấu trúc vật liệu công nghiệp 22 mà giúp vôliệu to lực lớn củaquyết xungyếu quý chất lĩnh vực ứng dụng vật xốp đỉnh chủ nguyên công, suất cao đỡ cần ítvà nhân lỏng nước chất lỏng hữu cơ, ngược lại có phương pháp đuợc công bố nơi Hình 1.4: Vật liệu thấm ướt .6 Hình 4.4: Ảnh hưởng lực ép đến độ xốp vật liệu 44 Bảng 4.3: Kết đo độVŨ xốp modun độ mẫu xốp sau thiêuđang kết 1000°c THỊ MỸ LINH (ví dụ gỗ chị xưomg) Việc nghiên cứubền vật liệu thu hút DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ thầy cô, anh trước, bè người thân tính cấu trúc bao gồm: VŨ THỊ MỸ LINH tính -chất phẩm tạo raxốp sẽbạn rẻ so với phương phápchất luyện thông thiết kếSản đặc biệt việc muốn đưa vào đặckim trưng củathường vật liệu 1.3.2 Nh Hình 4.5: Ảnh mẫu Niken NH4HCO3 với_lực ép 100 200 saisựtôiSEM hoàn tâm toàn chịu trách nhiệm 1.5: Kích thước lỗ xốp 1Nếu .44 nhiều quan cảxốp lĩnh0% vực khoa học ứngMPa dụngvàtrong MỞ Những ĐẦU Cấu trúc lễ xốp kín: Những vật liệu chứa bên nố lỗ xốp [9] phương pháp khác phân loại theo trạng thái vật liệu Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thảnh sâu sắc đến TS Bùi Xuân Chiến Vìững lý mang xin chọn đề tài: “Nghiền cứu chế tạo vật liệu ứng dụng tính chức 23 MPa 45 Bảng công 4.4: Tạo KếtVì đo dođộtiếp xốpbằng màvàvật tỉphương trọng liệu xốp mẫu sử dụng thiêu kết nhiều nhiệt lĩnhđộvực Hình nghiệp 1.6: bọtlýtrực pháp đẩysau khí khép người kín, thầy không hướng dẫn, giúp vód đỡ tận tình, tỉ không mỉ chế chu thông đáo suốt mặt trình vật nghiên liệu ban Điều nàythông định rõ pháp bốn họ trình tạo,vód mỗibề họcủa tương ứng 1.đầu Lí chọn đề tài Niken xốp bằug phương luyện kim bột” CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU NIKEN XỐP 25 Hìnhcấu 4.6: Ảnh SEM ứng mẫuchất Niken xốp 60%NH với_lực ép 100 200 4HCO khác kết khỉnhững không dụng tạomang xốp .48 tính chức năng3sinh chuyên biệt (víMPa dụ gỗ Hình 1.7: Tạo bọt ban trựccó tiếp kim loại lỏng chất khí cứu đề tài.trạng (hình 1.1) với thái đầu vật liệu, bao gồm chế tạo vật liệu xốp: Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2016 NGHIÊN CỨU CHỂ TẠO NIKEN 2.xương) Mục đích nghiên cứu Kích thước xổp thực tểXỐP Kídi thước xôp Lý tươngVẬT LIỆU MPa 46 Mục đích nghiên cứu 2.1 Tín NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NIKEN XỐP - Từ kim loại lỏng PHƯƠNG PHÁP LUYỆN BỘT HìnhBẰNG 1.8: Chế tạo vật liệu kim loại từ dung dịchTINH ion kim loại 10 Trong trình làm luận văn, xốp gặp nhiều khó khăn, nhờ hướng dẫn Tácliệu giả kim Hình 1.3: Vật liệu không thấm ướt [1] Nghiên cứu tổng quan vật loại xốp Nhiệm vụ nghiên cứu BẰNG PHƯƠNG PHÁP LUYỆN TINH BỘT Hình 4.7: Ảnh hưởng lực ép đến modun đàn hồi vật liệu 47 Hình 1.5: Kích thước lẽ xốp [1 ] Trong loại vật liêu lựa chọn làm xốpĐặng nhưQuốc Fe,Khánh, Cr, Cu Ni hcác chất Trần đặc điểm họp Niken 25 Từ khí chất kim loại nhiệt tình PGS.TS Quốc Lập, TS Lê Minh Hải, TS với Hình- 1.9: Quy cứu trìnhtổng chế quan tạo vật liệunghệ kim chế loại tạo xốpvật 13 Nghiên công liệu kim xốpcó 1.1.2 Phân loạỉ vật liệu xốp Hình 4.8: Ảnh hưởng nhiệt độ thiêu kết đến độ xốp khiloại không chất tạo Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2độ đến với tínhướt: chất quan trọng có bền hóa vật nhiệt nỗ lực-biết thân, luận văn đượclỏng hoàn thảnh -Vật Từ dung dịch ionđãchất kim loại liệu thấm hútđộ vào lỗ học xốp hở liệuxốp 2.2 .Vật liệu Niken Hình 1.10: Sơ đồ thiêu kết 14 Quy trình chế tạo vật liệu Niken xốp phương pháp luyện kim bột Theo hình dạng lỗ xốp, ta chia cácnữa loạiđộsau [2]: xốp 49 500°c, bền ăn mòn vói nhiều kim loại axit, bền cao kim -Đóng Từ kim loại rắn dạng bột góp tác động lực mao dẫn (hình 1.4) Tôi xin cảm ơn thầy Nguyễn Minh Đức, thầy Lê Hồng Thắng thời gian qua25 Chế tạo vật liệu Niken xốp ứng dụng cho điều hòa mini dùng cho tên lửa Hìnhmàu 1.11: Mối quan hệ độ co ngót vàmắt nhiệt độ 15 - Vật liệu có cấu trúc kiểu mạng lưới: đâyhồi thuậtvậtngữ phổ50 biến Hình 4.9: Ảnh hưởng nhiệt độ kết đến modun đàn loại khác dạy hiểu rõtạo nguyên lýthiêu làm việc cách vận hành thiết bịliệu phòng VŨ THỊtừ MỸ LINH cho Phương pháp nghiên cứu 1.2.1 Chế vật liệu xốp kim loại uóng chảy vác vai Theo 2.2.1 khảo sát phân tích mẫu chuẩn đòi hỏi vật liệután Niken xốp cóPha độ Tì nói đến vật thể kim loại chứa lỗ hổng khí phân bên ừong Hình 1.12: SơNiken đồ cấubạn trúc thiết bịtính thiêu xung điện Plasma .20 Chuyên ngành: Vật lýkết chất rắn thí nghiệm Cảm ơn sinh viên Nguyễn Ngọc Linh (K56), Lênhư Duy khối Tùng lượng (K56), Hoàng Vật xốp có chất đặc trưng riêng Ở liêu phương pháp này, kim loại nóng chảy chế tạo thành vật liệu xốp CHƯƠNG 1:kích TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XỐP xốp > 50%, thước lỗ xốp từ 10 đến 50 pm, modun đàn hồi > 315,06 MPa nh hình nghiên cứu ữên giới .25 kim loại chia không gian thành ô kiểu hình mạng khép kín chứa pha khí Thị Thu (K56), Đỗ Nguyễn Hoàng Dương (K56), Lưu Văn Hải (K54), giúp đỡ sổ: 60 44hoặc 01 04 Hình độ 2.1 : So sánh độ bền vàMã độ xốp ba phương pháp chếkim tạo 28 thấp, thấu khí cao Hơn nữa, vật liệu Niken xốp với ứng dụng như: cách tạo bọt trực tiếp, gián tiếp, cách rót loại lỏng bao Cấu trúc lỗ xốp hở: Vật liệu xốp có cấu trúc lỗ xốp hở vật liệu cho LUẬN VĂN THẠC sĩ KHOA HỌC VẬT CHẤT Nhiệm vụ phân nghiên cứu 1.1 .Tính chất vậtdạng liệu xốp Vật xốp: đặc trình làm- việc tạiliệu Phòng thíloại nghiệm Luyện kim biệt bột kiểu mạng mắt lưới với 2.2.2 Tìn làm chất xúc tác vận chuyển, lọc khí vật chất lỏng, gá kẹp quanh vật liệu rắn độn bên khuôn đểqua tạoliệu, sẵntừlọc khoảng cho phép chất lỏng khí xuyên bề mặttrống vậtchân liệu Hình 3.1 : Sơ đồ quy trình công nghệ chế tạo vật liệu Niken xốp 29 Chế tạo vật liệu xốp sở bột Niken lỗ trống cố hình dạng định Các lỗ xốp thường có dạng tròn cách biệt với 1.1.1 .Tí Cuối cùng, xinnghiên gửi lời cảm ơn tớiđi gia đình, bạn bè vàlàvới người thân bên cạnh, không, pin nhiên liệu, Chế tạo vật liệu Niken xốp tính đặc hđối hình cứu nước 28 trình xử lý để tạo xốp Một cách khác làm nóng chảy vật sang bề mặt diện lối hay khe hở thông với bên Kiểm tra cơép 30 lý tính vật liệu xốp chế tạo Hình- 3.2: Khuôn động viên, khuyến khích giúp thực mục tiêu đề LUẬN VĂN THẠC sĩliệu KHOA HỌC VẬT nh chất sốứng vật xốp .5 biệt mang đến dụng cho tương lai.CHẤT éptrong từ-sẽ bột chứa chất sinh khí vậtcó liệu (hình 1.2) 2.3 Ph Đánh giá, thảo luận kết nghiên cứu Hình 3.3: Thiết bị rắn ép 31 - Vật liệu xốp dạng bọt: dạng đặc biệt khác Tácnhất giả Tạo bọt trực tiếp (hình 1.6): Trong điềuPhương kiện định, người tạo 1.1.2 .Ph tao vậtpháp liệu xốp cónghiên nhiều phương pháp: pháp luyện kimtabột, 4.Chế Đổi tượng, phạm vỉ cứu ương chếkhởi tạo vật liệu Niken xốp 28 kiểu mạng mắt lưới mà đầu từ bọt kim loại lỏng đố có hình Hình 3.4:bong Thiếtbóng bị nung 31 khí khối kimphương loại nóng chảy Thường thìphương phương phản ứng nhiệt tựlòng lan truyền, pháp đồng kết tủa, ânpháp loại vật liệu xốp Đối tượng: Vật liệu Niken xốp thái học định Những ô mạng kín, dạng tròn nhiều mặt bị tách riêng CHƯƠNG 3: THựC NGHIỆM 29 Hình -Người 3.5: Kích Thiết thước bị thiêu lỗra xốp: kích thước lỗ xốp ữongnổi vậtlên liệu xốpbềlàmặt thông bóng khí tạo đókết 32 có xuhọc: hướng nhanh chóng lực pháp sol-gel Khác phương pháp khác phương pháp luyện bộtphương hướng dẫn khoa TS BÙI XUÂN CHIẾN -với Phạm vi ngiên cứu: Công nghệ chế tạo vật xốp liệu Niken xốpkim phương pháp chế tạo vật liệu kim loại biệt1.2.Các màng mỏng 3.1 .Qu số quan ừọng Thông sổ ảnh hưởng đến khả thấu khí hay khả đẩy Acsimet ừong lòng chất lỏng có tỷ trọng lớn, xu hướng lên Hình chế 3.6:tạo Cânchi điện trình tiếttử .33 từ bột kim loại bột họp chất kim loại, phương pháp luyện - Vậtkim liệubột có cấu trúc xốp dạng xỉ: dạng có hình thái học giống 1.2.2 Phương pháp bay cho phép chất lỏng đimẫu qua Khả chocách chất lỏngđộ nhớt qua lại phụ vào y trình chế tạo Niken xốp 29 bóng khí điều khiển tăng kimthuộc loại nóng pháp luyện kim bột có ưu điểm rõ rệt như: Hìnhloại 3.7:xốp Thiết bị mạng đo độlưới, bền nén MTSở 809 36 kim kiểu thường dạng lỗ hổng mở nối liền chất lỏng sử dụng nước dầu, chấtbịlỏng nhiên chảy Bằng cách cho thêm vào bột gốm mịn THỊ MỸ LINH Hình 1.2: cấu hay trúc lỗVŨ xốp hở [ ĩcác ] nguyên 3.2 Thiết thựctựnghiệm Hình 3.8: Máy hiển vi điện tử quét 37 hoặc1.2.3 Phương nhân tạo khác Kích thước lỗ xốp có hiệu xác địnhpháp điện hóa 30 HÀ NỘI, 2016 10 HÀ NỘI, 2016 3.2.1 Thiết bị ép 30 10 11 khối cóngười cấupháp trúc xốptạo kiểu Hơi kim loại tạo buồng tố họp Phương kim ta điện hóa mạng dùng để hạtchế làmtạo ổnbọt định kim khối loại kim Cu, loại Ni, nóng họp chân không ngưngtatụđãtrên đặtnhững sẵn Kim lênNibề- mặt kim - Cr.vàNgười chếcốt tạolạnh loại bọt ngưng xốp Ni,tụvà Cr theo chảy.Ni cốt polyme vànày tạo với thành cómm độ dày địnhừong đượckhoảng đánh giá phương pháp độ dày lớp từ 2màng đến 20 với tỷ ừọng 0,4bằng đến mật hơi3.và thời gian để kim loại ngưng tụ lên cốt 0,65độ g/cm Sau làm1.1: nguội, polyme xử lý nhiệt Bảng Cáccốt phương pháp sảnloại xuấtbỏbọt kimcách loại [6] xử lý hóa học ta thu cấu trúc xốp kim loại giống hệt cấu trức xốp polyme Người ta sản xuất bọt xốp niken theo cách với mỏng khoảng 3,3 mm; mật độ kim loại khoảng 0,2 đến 0,6 g/cm 3, độ vật liệu khoảng 99,97% Ni;1.6: độ Tạo bền bọt kéotrực khoảng MPa tấmđẩy có mật độ kim loại Hình tiếp 0,6 phương pháp khỉ [9] trung bình Hiện[5] có hai cách để tạo bọt trực tiếp kim loại lỏng, là: đẩy khí vào kim loại lỏng từ nguồn bên tạo khí chỗ từ đầu chất lỏng cách trộn thêm vào chất sinh khí kim loại lỏng (hình 1.7) Từ trạng thái lỏng 1,5% Ca AI sach Độđat xốp% có• Vật liệu sử thề dụng 6% TiH ? Tạo bọt trực tiếp cách đẩy khí 80-90 Al,Zn Tạo bọt trực tiếp chất sinh khí 90-93 Al,Zn Gasars 5-75 Ni,Cu,AI Mg Nấu chảy vật ép 1.8: từ bột Hình Chế tạo vật liệu kim 60-90 loại xốp từ dungAl,Zn dịch ion kim loại [6] Đúc rót Al,Zn,Pb,Cu Phương pháp điện hóa