Thấm kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp vào vật liệu xốp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN THỊ NGỌC QUỲNH THẤM KIM LOẠI LỎNG CÓ NHIỆT ĐỘ NÓNG CHẢY THẤP VÀO VẬT LIỆU XỐP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh -1- MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình Mở đầu PHẦN I: TỔNG QUAN CHƯƠNG I: VẬT LIỆU COMPOSITE NỀN KIM LOẠI 10 1.1 Vật liệu composite 10 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển 10 1.1.2 Khái niệm 10 1.1.3 Đặc điểm phân loại 11 1.2 Vật liệu composite kim loại 14 1.2.1 Thành phần cấu tạo 14 1.2.2 Các dạng liên kết cốt 16 1.2.3 Phương pháp chế tạo 19 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THẤM KIM LOẠI VÀO 24 VẬT LIỆU XỐP 2.1 Vật liệu xốp tính chất vật liệu xốp 24 2.2 Ứng dụng vật liệu xốp 26 2.3 Cơ sở thấm kim loại lỏng vào vật liệu xốp 28 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng 30 2.4.1 Bản chất vật liệu 30 2.4.2 Tính thấm ướt 30 2.4.3 Độ nhớt chất lỏng 31 2.4.4 Nhiệt độ thấm 31 2.4.5 Thời gian thấm môi trường thấm 31 -2- CHƯƠNG III: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 3.1 Đối tượng 32 3.1.1 Nhôm 32 3.1.2 TiC 35 3.1.3 SiC 37 39 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Tạo hình bột kim loại 40 3.2.2 Thiêu kết 44 3.2.3 Thiết bị nghiên cứu 53 PHẦN II: THỰC NGHIỆM 57 CHƯƠNG IV: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 58 4.1 Công nghệ chế tạo vật liệu TiC xốp 58 4.1.1 Chế tạo vật liệu TiC xốp 58 4.1.2 Thấm Al lỏng vào TiC xốp 65 4.1.3 Kết đạt 69 73 4.2 Công nghệ chế tạo vật liệu SiC xốp 4.2.1 Tạo hình vật liệu SiC xốp phương pháp ép đẳng trục 72 4.2.2 Thiêu kết vật liệu SiC liên kết Silicat 74 4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng thành phần phối liệu đến độ bền độ 75 xốp vật liệu 77 4.2.4 Thấm Al lỏng vào SiC xốp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 -3- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Thành phần TiO2 Bảng 4.1: Tính chất vật liệu TiC xốp nhận sau thiêu kết với áp lực ép P=1T/cm2 Bảng 4.2: Tính chất vật liệu TiC xốp nhận sau thiêu kết với áp lực ép P=2T/cm2 Bảng 4.3: Tính chất vật liệu TiC xốp nhận sau thiêu kết với áp lực ép P=3T/cm2 Bảng 4.4: Lượng Al thấm vào mẫu TiC với độ xốp khác điều kiện nhiệt độ t=10000C Bảng 4.5: Lượng Al thấm vào mẫu TiC với độ xốp khác nhiệt độ thấm khác Bảng 4.6: Mẫu thấm điều kiện nhiệt độ t=10000C thời gian thấm 7h Bảng 4.7: Ảnh hưởng thành phần phối liệu đến độ xốp Bảng 4.8: Lượng Al thấm vào thay đổi theo nhiệt độ thấm thời gian thấm -4- DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ phân loại Composite theo hình dạng cốt Hình 1.2: Một số dạng cấu trúc Composite Hình 1.3: Composite cốt hóa hai chiều Hình 1.4: Composite cốt hóa chiều Hình 1.5: Góc thấm ướt Hình 1.6: Sơ đồ chế tạo Composite kim loại Hình 1.7: Sơ đồ công nghệ phương pháp đúc khuấy Hình 2.1: Cấu trúc lỗ xốp kin Hình 2.2: Cấu trúc lỗ xốp hở Hình 2.3: Vật liệu không thấm ướt chất lỏng Hình 2.4: Vật liệu thấm ướt chất lỏng Hình 2.5: Kích thước lỗ xốp Hình 2.6: Các giai đoạn trình thấm Hinh 2.7: Góc thấm ướt chất lỏng lên bề mặt vâtk liệu Hình 2.8: Các khả thấm ướt Hình 3.1: Một số hình ảnh Al đời sống kỹ thuật Hình 3.2: Các công đoạn trình chuẩn bị bột Hình 3.3: Các chi tiết khuôn ép Hình 3.4: Sự thay đổi độ xốp hình dạng hạt bột kim loại tăng áp lực ép Hình 3.5: Quan hệ mật độ áp lực ép Hình 3.6: Chu trình nhiệt trình thiêu kết Hình 3.7: Sơ đồ trình thiêu kết Hình 3.8: Mối quan hệ mật độ tương đối nhiệt độ thiêu kết Hình 3.9: Mối quan hệ mật độ tương đối thời gian thiêu kết Hình 3.10: Khuôn ép Hình 3.11: Máy ép thủy lực Hình 3.12: Lò nung ống đứng Hình 3.13: Lò thiêu kết LN-1100 -5- Hình 3.14: Thiết bị xác định mật độ ép thiêu kết Hình 4.1: Lưu trình khái quát công nghệ chế tạo TiC Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ chế tạo vật liệu TiC xốp Hình 4.3: Kết phân tích X-Ray mẫu bột TiC nghiền 30h, nung 14000C Hình 4.4: Đồ thị quan hệ lực ép độ xốp TTK=10000C Hình 4.5: Mối quan hệ %Al thấm thời gian Hình 4.6: Mối quan hệ %Al thấm nhiệt độ khác với độ xốp khác Hình 4.7: Mối quan hệ %Al thấm vào độ xốp Hình 4.8: Độ bền nén mẫu trước thấm Al Hình 4.9: Độ bền nén mẫu sau thấm Al Hình 4.10: Ảnh tổ chức tế vi vật liệu TiC xốp thấm Al phóng đại 200 lần (Ảnh chụp mặt cắt ngang mẫu) Hình 4.11: Ảnh tổ chức tế vi vật liệu TiC xốp thấm Al phóng đại 200 lần (Ảnh chụp mặt cắt dọc mẫu) Hình 4.12: Mẫu TiC dài ép khuôn ngang Hình 4.13: Ảnh hưởng nhiệt độ thiêu kết đến tỷ trọng kích thước hạt SiC Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lượng Al thấm vào, độ xốp thời gian thấm Hình 4.15: Ảnh tổ chức tế vi vật liệu SiC xốp thấm Al phóng đại 50 lần -6- MỞ ĐẦU Ngày phát triển vũ bão lĩnh vực điện tử, hàng không vũ trụ, lượng an ninh quốc phòng đòi hỏi loại vật liệu có tính đặc biệt , có lý tính cao (độ bền nhiệt, tỷ trọng thấp, độ chịu nhiệt…) Ở điều kiện bình thường kim loại, hợp kim phi kim túy có tính chất - lý tính xác định, khó có kim loại, hợp kim phi kim lúc có tất tính chất - lý tính tốt Ý tưởng kết hợp loại vật liệu khác để tạo loại vật liệu tổng hợp tính chất vật liệu khác để tạo tính chất hoàn toàn có khả thỏa mãn cầu đa dạng phong phú khoa học kỹ thuật nay, tương lai vấn đề cần thiết Như tất yếu vật liệu Composite đời Sự xuất phát triển mạnh mẽ vật liệu Composite nhằm giảm thiểu kích thước, lượng linh kiện thiết bị hay thay kim loại đắt tiền Vật liệu Composite ngày thu hút quan tâm nhà nghiên cứu, nhà sản xuất ứng dụng rộng rãi nhiều ngành kinh tế quốc dân Có nhiều phương pháp sản xuất vật liệu Composite Ở nước ta có nhiều sở nghiên cứu, sản xuất vật liệu với loại khác nhau, nhiên phương pháp sản xuất Composite kim loại công nghệ thấm kim loại lỏng có nhiệt độ nóng chảy thấp vào vật liệu xốp lần quan tâm nước ta, nước có khoa học kỹ thuật tiên tiến phương pháp khẳng định áp dụng rộng rãi với ưu điểm Với mong muốn góp phần nhỏ bé vào nghiệp xây dựng phát triển ngành Công nghệ vật liệu nước nhà nói chung phát triển vật liệu Composite kim loại nói riêng em chọn đề tài: “Thấm kim loại lỏng có nhiệt độ nóng chảy thấp vào vật liệu xốp” nghiên cứu thăm dò Trong luận văn em trình bày kết nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu xốp Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số công nghệ chủ yếu đến -7- trình thấm như: áp lực ép, nhiệt độ thấm, thời gian thấm, môi trường thấm đến lý tính sản phẩm trước tiến tới áp dụng phương pháp thực tế Luận văn gồm chương: Chương I: Vật liệu Composite kim loại Chương II: Công nghệ thấm kim loại lỏng vào vật liệu xốp Chương III: Đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương IV: Thực nghiệm kết Qua trình làm luận văn em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô giáo môn Vật liệu kim loại màu Composite, phòng thí nghiệm Vật liệu bột Composite khoa Khoa học Công nghệ vật liệu giúp đỡ tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nghiên cứu trường Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Quốc Lập tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em Em xin chân thành cám ơn đồng nghiệp, bạn bè, gia đình người thân tạo điều kiện, động viên giúp đỡ em hoàn thành luận văn cao học Hà Nội, ngày 09 tháng 10 năm 2010 Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh -8- PHẦN I: TỔNG QUAN -9- Hình 4.6: Mối quan hệ % thấm nhiệt độ thấm với độ xốp khác Nhận xét: - Từ đồ thị ta thấy nhiệt độ tăng khả thấm Al vào TiC xốp tốt - Nhiệt đô cao, độ xốp lớn lượng Al thấm vào nhiều 4.1.2.4 Ảnh hưởng độ xốp đến khả thấm Al Sau thấm điều kiện với vật liệu có độ xốp khác ta thu bảng số liệu sau : Bảng 4.6: Mẫu thấm điều kiện : Nhiệt độ thấm t = 1000 0C Thời gian thấm T = 7h % xốp % thấm 45.05 42.01 40.95 46 43 41 Từ kết bảng 4.6 xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ lượng Al thấm vào độ xốp -68- Hình 4.7: Mối quan hệ % thấm độ xốp Nhận xét: Ta thấy nhiệt độ thấm thời gian thấm môi truờng thấm, khả thấm độ xốp cao 4.1.3 Kết đạt sau thấm Al lỏng vào vật liệu TiC xốp 4.1.3.1 Chế tạo vật liệu TiC xốp với lực ép ,2,3 T/cm2 độ xốp khác 4.1.3.2 Tạo mẫu TiC xốp thấm đến 80% Al vào lỗ xốp 4.1.3.3 Kết kiểm tra độ bền nén Kết kiểm tra độ bền nén thực phòng thí nghiệm Công nghệ kim loại trường Đại học Bách khoa Hà Nội thiết bị MTS-794 -69- 18 17 MPa Ung suat pha huy, MPa 16 14 12 10 -2 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 Do bien dang Hình 4.8: Độ bền nén mẫu trước thấm Al 80 75MPa ung suat pha huy, MPa 70 60 50 40 30 20 10 -10 0.06 0.08 0.10 0.12 Do bien dang Hình 4.9: Độ bền nén mẫu sau thấm Al Nhận xét: Quan sát hình hình ta thấy độ bền nén mẫu sau thấm Al (hình 4.9) cao hẳn độ bền nén mẫu trước thấm (hình4.8) Sự thay đổi tính cách đáng kể cho phép áp dụng vật liệu Conposite kim loại (TiC – Al) nhiều lĩnh vực khác -70- 4.1.3.4 Chụp ảnh tổ chức tế vi mẫu TiC thấm 80%Al Để xem xét hành vi kim loại lỏng (Al) vào vật thể xốp thấm, tiến hành chụp ảnh tổ chức tế vi mẫu TiC xốp phòng thí nghiệm Kim loại học Nhiệt luyện trường Đại học Bách khoa Hà Nội thiết bị Axiover100-A Kết trình bày hình 4.10 4.11 Al TiC Cu Hình 4.10: Ảnh tổ chức tế vi vật liệu TiC xốp thấm Al phóng đại 200 lần (ảnh chụp mặt cắt ngang mẫu) Cu Al TiC Hình 4.11: Ảnh tổ chức tế vi vật liệu TiC xốp thấm Al phóng đại 200 lần (ảnh chụp mặt dọc mẫu) -71- Qua ảnh tổ chức tế vi, thấy kim loại lỏng (Al) thấm vào lỗ xốp vật thể xốp (lượng kim loại thấm vào đạt 80% thể tích lỗ xốp) Kim loại thấm vào dọc chiều dài mẫu (hình 4.11) liên kết với tạo thành “lưới” kim loại (hình 4.10) điều giải thích tăng tính đáng kể vật liệu MMCs (cơ tính vật liệu tăng từ 17MPa trước thấm lên 75MPa sau thấm Al) Bằng kỹ thuật này, chúng em thử tạo hình TiC xốp với chiều dài lớn (hình 4.12) sau thấm Al thử nghiệm làm nung Chúng em tiến hành thí nghiệm 15000C thấy mẫu đảm bảo độ bền bền nhiệt Đây hướng ứng dụng loại vật liệu công nghệ Hình 4.12: Mẫu TiC dài ép khuôn ngang 4.2 Công nghệ chế tạo SiC xốp 4.2.1 Tạo hình vật liệu bột SiC phương pháp ép đẳng trục Hiện nay, có nhiều phương pháp tạo hình vật liệu bột nói chung bột SiC nói riêng là: ép đẳng trục, ép đẳng tĩnh, đúc rót, tạo hình dẻo (như đùn ép, nén ép, chuốt ), Trong ép đẳng trục phương pháp sử dụng rộng rãi cho việc ép mẫu có hình dạng nhỏ, không phức tạp -72- chi tiết bạc lót, miếng đệm, làm từ gốm điện, gốm điện môi gốm từ tính dùng cho dụng cụ điện Mục đích trình ép viên tạo thành viên có hình dạng kích thước mong muốn, có đủ độ bền để tháo khỏi khuôn tiếp tục xử lý công đoạn sau Do việc hiểu rõ nguyên tắc ép để thu viên mộc có tỷ trọng tươi cao mà khuyết tật ép nhiệm vụ kèm với nhà công nghệ vật liệu Trong mục đề cập đến vấn đề chung trình ép (khuôn ép, tượng xảy trình ép), vấn đề cụ thể công nghệ ép Khuôn ép nguội chế tạo từ loại vật liệu có độ cứng cao thép hợp kim (độ cứng 60 HRC) hợp kim cứng Khuôn ép có vai trò quan trọng chất lượng viên mộc Do thiết kế khuôn ép nguội phải đặc biệt ý đến mối quan hệ tính chất đối tượng ép (tính chất bột) với vật liệu làm khuôn với lực ép thường sử dụng Nói cách khác, thông số thiết kế khuôn (kích thước, độ côn, độ bóng, độ cứng ), tính chất bột (độ mịn độ cứng, ), độ lớn lực ép (lực ép sơ bộ, lực ép viên) ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng viên ép (kích thước, độ bền, dạng khuyết tật ) Vật liệu làm khuôn có độ cứng khác giãn nở khác chịu lực ép Với lực ép viên ép khuôn thép hợp kim nở nhiều viên ép khuôn hợp kim cứng Điều có liên quan tới việc thiết kế khuôn: độ côn khuôn thép hợp kim cần phải cao độ côn khuôn hợp kim cứng Thông thường thiết kế khuôn nên nằm khoảng 10-15o Chất lượng khuôn ép đóng vai trò định chất lượng viên ép Kinh nghiệm cho thấy khuôn ép chất lượng cao khắc phục bột chất lượng, nhiên điều ngược lại không đúng, khuôn chất lượng không dùng dù bột tốt Thực chất việc tạo viên ép thao tác dùng lực ép để nén chặt bột khuôn nhằm nhận viên có kích thước không khuyết tật tỷ trọng phần viên đồng Khi ép viên cần phải hạn chế chênh lệch tỷ trọng -73- viên Chính chênh lệch nguyên nhân dẫn đến kết khối không viên thiêu sản phẩm bị cong vênh nứt 4.2.2 Thiêu kết vật liệu SiC liên kết silicat Việc thiêu kết cacbua silic tương đối khó quan trọng thiết bị công nghiệp nhiệt độ cao thành phần chống mài mòn Liên kết đồng hóa trị làm hạn chế trình khuếch tán, việc sử dụng chất trợ thiêu để thúc đẩy trình thiêu kết dùng chất phụ gia khác để tăng cường mối liên kết cần thiết Thêm vào đó, lượng biên giới hạt tương đối cao chống lại lượng bề mặt pha rắn pha điều không thuận lợi việc loại bỏ lỗ xốp làm tăng tốc độ phát triển hạt kết khối trình thiêu kết Góc thấm ướt trung bình khoảng 90 - 1000 Những trình thiêu kết nhằm để kết khối với phát triển hạt kiểm soát thường với chất trợ thiêu Al, Al2O3, B, Be, TiO2 Y2O3 dựa trình thiêu kết pha lỏng Một phương pháp thiêu kết trạng thái rắn người ta sử dụng bột SiC có kích thước hạt nhỏ với diện tích bề mặt riêng khoảng 10 m2/g kết hợp với 0,5% B 1,5-3,5% C chất trợ thiêu Boron đưa vào để ngăn khuếch tán bề mặt nhiệt độ thấp để tạo điều kiện cho trình kết khối nhiệt độ cao, lượng C dư để tránh mát Si bay lựa chọn Để thiêu kết SiC có mật độ cao, cần thiêu kết môi trường có hàm lượng oxi thấp (dưới 0,2%) Trên hình 4.11 cho thấy, nhiệt độ cần thiết để thiêu kết SiC có tỷ trọng cao làm giảm tối thiểu phát triển hạt nhiệt độ cần thiết 21000C (nung khí bảo vệ Ar) Sản phẩm thiêu kết có kích thước hạt lớn độ bền lại thấp hơn, thông thường độ bền SiC thiêu kết khoảng 500 Mpa -74- Kích thước hạt ,µm Tỷ trọng % Nhiệt độ, oC Hình 4.13: Ảnh hưởng nhiệt độ thiêu kết đến tỷ trọng kích thước hạt SiC Tuy nhiên, hệ SiC liên kết silicat, chất liên kết silicat nên nhiệt độ thiêu kết phụ thuộc vào tính chất thành phần pha liên kết Trong phạm vi nghiên cứu này, SiC dùng liên kết đất sét hệ quan tâm việc thiêu kết gốm SiC liên kết đất phụ thuộc chủ nhiều vào tính chất loại đất sét chọn dùng làm chất kết dính độ kết khối đất sét tính chất quan trọng nung Độ kết khối đất sét đặc trưng mức độ sít chặt sản phẩm sau nung Nhiệt độ kết khối nhiệt độ sản phẩm sít đặc Khoảng kết khối khoảng nhiệt độ tiến hành sít đặc nhanh, khoảng cách nhiệt độ bắt đầu kết khối nhiệt độ biến dạng Khi nhiệt độ nâng cao quá, đất sét phồng lên khí tạo Người ta phân biệt đất sét có nhiệt độ kết khối thấp cao, đất sét có khoảng kết khối dài ngắn Nguyên liệu tinh khiết nói chung có nhiệt độ kết khối cao khoảng kết khối dài Sự kết khối đất sét kèm theo tượng co thường khoảng 10-16% 4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng thành phần phối liệu (% đất sét,% chất tạo xốp) đến độ bền độ xốp vật liệu -75- Ép mẫu lực ép khác nhau: 0,5T, 1T, 2T/cm2 Nhiệt độ thiêu kết: 14000C Ta thấy tăng áp lực ép tỷ trọng vật không thay đổi tăng không đáng kể Điều cho thấy bột SiC biến dạng ép, không cần thiết phải ép mẫu với áp lực ép lớn Đồng thời mục đích nghiên cứu chế tạo vật liệu có tính chất xốp cho phép chất lỏng qua, ép áp lực lớn hạt SiC bị vỡ nhỏ, lợi ép với áp lực ép thấp độ bền mẫu lại không tốt Vậy nên thí nghiệm lực ép lựa chọn 1T/cm2 Phối liệu có thành phần đất sét thay đổi từ đến 25%, thành phần chất tạo xốp thay đổi từ đến 10% Nhiệt độ thiêu kết: 10000C Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.7 Bảng 4.7: Ảnh hưởng thành phần phối liệu đến độ xốp Stt % đất sét % chất tạo xốp Đô xốp, % 1-1 28.75 1-2 5 33.02 1-3 10 30.82 1-4 10 10 35.23 1-5 15 25.08 1-6 15 10 33.80 1-7 25 25.06 1-8 25 10 30.66 1-9 25 15 34.87 Từ kết thí nghiệm bảng ta nhận thấy: Chất tạo xốp sử dụng để điều chỉnh độ xốp vật liệu, kết cho thấy độ xốp tăng lên hàm lượng chất tạo xốp tăng -76- 4.2.4 Thấm Al lỏng vào SiC 4.2.4.1 Môi trường thấm Đối với lò nung ống đứng môi trường thấm sử dụng than hoa (Cacbon) với lò LN – 1100 ta dùng khí bảo vệ Ar Ngoài phải có lớp phủ criolit bao quanh Al để ngăn Al không bị ô xi hóa thành ôxit Khảo sát cho thấy lớp criolit bảo vệ nâng nhiệt đến 9000C Al chưa chảy lỏng Điều tạo thành lớp màng ôxit Al2O3 bao quanh Al có ẩn nhiệt nóng chảy lớn ngăn cản không cho Al chảy lỏng nhiệt độ thấp Từ thấy môi trường thấm có ảnh hưởng rõ rệt đến khả thấm Al lỏng vào TiC xốp 4.2.4.2 Kết Sau làm thí nghiệm thăm dò khả thấm Al vào SiC ta thu bảng kết sau Bảng 4.8: Lượng Al thấm vào thay đổi theo nhiệt độ thấm thời gian thấm Stt Nhiệt độ, 0C Thời gian thấm, h % thấm 34 10 44 15 55 38 10 48 15 59 47 10 57 15 69 900 950 1000 -77- Từ kết bảng 4.8 xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ lượng Al thấm vào, độ xốp thời gian thấm Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lượng Al thấm vào, độ xốp thời gian thấm Qua kết nhận được, thấy khả thấm Al lỏng vào SiC xốp điều kiện nhiệt độ, thời gian so với thấm Al lỏng vào TiC xốp thấp hơn, điều có liên quan đến góc thấm ướt Al-SiC Al-TiC Do thời gian điều kiện thí nghiệm có hạn chưa chứng minh thực nghiệm kết Vật liệu composite SiC-Al có khả chế tạo chi tiết làm việc môi trường hóa chất nhiệt độ cao Chứng minh cho có mặt Al vào SiC xốp thể ảnh tổ chức tế vi (hình 4.) thực thiết bị kính hiển vi quang học phòng thí nghiệm kim loại học nhiệt luyện, trường Đại học Bách khoa Hà nội -78- Al SiC Hình 4.15: Ảnh tổ chức tế vi vật liệu SiC xốp thấm Al phóng đại 50 lần -79- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Với đề tài ‘‘Thấm kim loại lỏng có nhiệt độ nóng chảy thấp vào vật liệu xốp” em thu số kết sau : Chế tạo vật liệu TiC xốp với lực ép ,2 ,3 T/cm2 Tìm quy luật ảnh hưởng đến khả thấm Al lỏng vào vật liệu xốp TiC SiC thông số công nghệ như: nhiệt độ thấm, thời gian thấm, độ xốp Qua rút số kết luận sau: - Môi trường thấm phải môi trường hoàn nguyên có khí bảo vệ - Thời gian thấm dài khả thấm Al tốt - Nhiệt độ thấm tăng khả thấm vào Al tốt - Độ xốp lớn khả thấm tốt độ xốp nhỏ Thấm 80% Al (theo thể tích xốp) vào lỗ xốp mẫu TiC có độ xốp 44,37% với áp lực ép 1T/cm2 Thấm 69% Al (theo thể tích xốp) vào lỗ xốp mẫu TiC có độ xốp 34,87% với áp lực ép 1T/cm2 Bước đầu chứng tỏ sau thấm kim loại vào vật liệu xốp tính vật liệu tăng lên đáng kể KIẾN NGHỊ Trên sở kết đạt đề tài, em xin đưa số kiến nghị để hoàn chỉnh, bổ xung để làm tăng khả ứng dụng vào thực tế vật liệu Để mở rộng phạm vi ứng dụng sản phẩm phải tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện công nghệ chế tạo vật liệu xốp Phải khảo sát sâu hơn, rộng yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến trình thấm Al lỏng vào vật liệu xốp vơi nhiều hệ khác để từ đưa công nghệ hoàn thiện nhất, tính cải thiện ưu -80- Tiếp tục khảo sát ứng dụng thực tế vật liệu xốp để đưa vật liệu sớm ứng dụng vào lĩnh vực cụ thể đời sống khoa học kỹ thuật -81- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Trần Văn Dũng (2009), Biến dạng tạo hình vật liệu bột Composite hạt, Nhà xuất Bách Khoa, Hà Nội Lê Công Dưỡng (1997), Vật liệu học, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nghiêm Hùng (2002), Vật liệu học, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phạm Thảo, Vũ Chất Phác (2000), Tài liệu chuyên khảo Luyện kim bột, Hà Nội Lê Xuân Hoàn, Đồ án tốt nghiệp khoá 53, ngành Vật liệu kim loại màu & Compozit, ĐHBK Hà Nội, 2010 Trần Thị Hồng Thái, Chế tạo vật liệu xốp sở cacbuasilic, Luận văn thạc sỹ khoa học khóa 2005-2007, ngành Kỹ thuật vật liệu, ĐHBK Hà Nội, 2007 Tiếng Anh Werner Schalt - Luyện kim bột vật liệu thiêu kết compozit, NXB luyện kim Matscơva, 1983 (Bản tiếng Nga) O.B Romana, B.C Arumachalama – Các vấn đề đại luyện kim bột, NXB luyện kim Matscơva , 1990 (Bản tiếng Nga) Randall M German, The Pensylvania State University – Powder Metallurgy Science, 1999 J Banhart, Manufacture, Characterisation and Application of Cellular Metals and Metal Foams, Progress in Materials Science 46 (2001), pp 559-632 Joseph S Shor and Anthony D Kurtz, Method of Fabricating Porous Silicon Carbide, (1995) Stobbe, Porous Ceramic Structures and a Preparing Method, (2003) -82- ... CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THẤM KIM LOẠI VÀO 24 VẬT LIỆU XỐP 2.1 Vật liệu xốp tính chất vật liệu xốp 24 2.2 Ứng dụng vật liệu xốp 26 2.3 Cơ sở thấm kim loại lỏng vào vật liệu xốp 28 2.4 Các yếu tố... (trong trình xử lý nhiệt) hợp kim có khả hình thành pha khác -23- CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT THẤM KIM LOẠI LỎNG VÀO VẬT LIỆU XỐP 2.1 Vật liệu xốp đặc tính vật liệu Vật liệu xốp vật liệu chứa kênh,... triển ngành Công nghệ vật liệu nước nhà nói chung phát triển vật liệu Composite kim loại nói riêng em chọn đề tài: Thấm kim loại lỏng có nhiệt độ nóng chảy thấp vào vật liệu xốp nghiên cứu thăm