Vật liệu phi kim loại hoàngtrọng bá

IvOA I i tNG THU VIEN DAI HOC NHA HA TRANG ^ I II'|| 1000017008 rttuuy &cuc ctä, de*t vai ttuc’ vie«t ccca, cAcctty CSl ¿ S t NHÄ XUÄT BÄN KHO V J _ -• I i. PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI ỴF Â G ttA I HỌC NHAIKaNü ; THƯ V \Ệ N ị NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT LỜI NÓI ĐẦU Năm 1995, tác giả xuất “Sử dụng vật liệu phi kim loại ngành khí” đáp ứng phần kiến thức cần thiết vật liệu phi kim loại vào thời gian Tuy nhiên nhiều bạn đọc, sở sản xuất, trường học cần thêm nhiều kiến thức sô" vật liệu phi kim loại khác cho nhiều lĩnh vức sản xuẫt khác Cho đến thời gian lâu, nhu cầu bạn đọc cần sách có đầy đù thơng tin đó, sách đươc xuất để đáp ứng phần yêu cầu Để phục vụ nhu cầu bạn đọc, sách chúng tơi có bổ sung thêm chương là: -Sơn -Gỗ -Mi ca -Amian Các chương -Chất dẻo -Vật liệu compozit có sửa chữa bổ sung cho phong phú Đối tượng phục vụ sách lần xuất mở rông bạn đọc Ngồi cán kỹ thuật cơng nhân khí, chúng tơi cịn cung câ"p thêm sô" liệu thành phần công nghệ gia công vật liệu cho cán kỹ thuật công nhân ngành điện, ô tô, xây dựng Tuy nhiên vật liệu phi kim loại sử dụng nhiều lĩnh vực cơng nghiệp khác cịn phong phú mà sách chưa thể đề cập hết Mong bạn đọc đóng góp ý kiến nêu yêu cầu để lần tái sau đầy đủ Thư góp ý xin gửi Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, địa chỉ: 28 Đong Khởi Q1 TP HCM- ĐT: 8220562 8296628 Chân thành cám ơn Tác gia I Mục lục Trang Lời nói đầu Mục lục Chương 1- Khái niệm vật liệu phi kim loại 1.1- Phân biệt vật liệu kết câu 1.2- Khái niệm vật liệu polyme 1.3- Phân loại polyme 1.4- Tính chât polyme Tài liệu tham khảo Chương 2- Chất dẻo - Thành phần, tính chất phân loại 2.2- Các phương pháp gia công chất dẻo 2.3- Các chât dẻo nhiệt dẻo 2.4- Các chất dẻo nhiệt rắn Tài liệu tham khảo Chương 3- Vật liệu compôzit 3.1 - Câu tạo tính chất chung 3.2- Phân loại 3.3- Cốt 3.4- Vai trò 3.5- Compozit cốt hạt 3.6- Compozit cốt sợi 3.7- Compozit cấu trúc Tài liệu tham khảo Chương 4- cao su 4.1- Khái niệm chung, câu tạo, thành phần phân loại - Cao su thiên nhiên 4.3- Các chất phụ gia cho vào cao su 4.4- Gia công cao su 4.5- Các loại cao su công dụng chung 4.6- Các loại cao su công dụng đặc biệt Tài liệu tham khảo ] 5 13 23 23 26 39 60 69 69 70 70 74 74 75 88 91 91 92 94 97 99 102 Chương 5—Keo 5.1- Khái niệm, thành phần phân loại keo 5.2- Các loại keo công nghiệp 5.3- Kỹ thuật dán Tài liệu tham khảo Chương - Sơn vàkỹ thuật sơn 6.1- Khái niệm chung sơn 6.2- Sơ lược trình sản xuất sơn 6.3- Kỹ thuật chât tạo màng - Các loại chất phụ 6.5- Các loại sơn công dụng 6.6- Kỹ thuật sơn sấy Tài liệu tham khảo Chương 7- Gỗ 7.1- C ấ u lạo gỗ 7.2- Tính chât gỗ 7.3- Phân loại gỗ 7.4- Sử dụng gỗ 7.5- Gỗ nhân tạo Phụ lục gỗ rừng Việt nam Tài liệu tham khảo Chương 8- Thuỷ tinh vô 8.1-T hủy tinh vô 8.2- Xitan 8.3- Nấu thủy tinh - Tạo hình sản phẩm thủy tinh 8.5- Nhiệt luyện thủy tinh 8.6- Các loại thủy tinh Tài liệu tham khảo Chương 9- Amian 9.1-Thành phần cấu tạo 9.2- Tính chất sợi amian 9.3- Cơng dụng Tài liệu tham khảo Chương 10- Mi ca 108 108 115 129 132 132 134 134 148 150 154 163 163 166 168 169 172 213 232 232 236 238 243 247 249 271 271 272 272 278 10.1- c ấ u tạo mica 10.2- Phân loại 10.3- Thành phần hố học 10.4- Tính châ't vật lý mica 10.5- Các dạng sản phẩm mica công dụng 10.6- Mica nhân tạo Tài liệu tham khảo Chương 11 - Gôm 1.1- Khái niệm vật liệu gốm 11.2- Quá trình chế tạo chi tiết vật liệu gôm 11.3- Các loại hợp kim gốm Tài liệu tham khảo 278 279 280 284 294 301 305 305 308 310 CHƯƠNG KHÁI NIỆM Cơ BÀN VỀ VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI 1.1- Phân biệt vật liệu kết câu Trong công nghiệp chế tạo máy đại, việc sử dụng vât liệu kết cầu kim loại vật liệu thông dung nay, người ta dùng ngày nhiều vật liệu phi kim loại (hay cịn gọi vật liệu khơng kim loại) chúng có sơ ưu điểm mà vật liệu kim loại thay thê tính cách điện, cách nhiệt, nhẹ, chịu ãn mịn hoá học tốt Các vật liệu phi kim loại vật liệu thiên nhiên gỗ, đá, cao su, amian, graphit có thê nhân tạo nhưthuỷ tinh, chát dẻo, cao su nhân tạo Vật liệu phi kim loại trạng thái khác nhau: -Trạng thái tinh thể mica, graphit, thạch anh có cấu tạo mạng tinh thể tương tự kim loại khơng có tính kim loại -Trạng thái vơ định hình -đây trạng thái chủ yếu vật liệu phi kim loại mà điển hình vật liệu polyme trạng thái nguyên tử vật chất không trạng thái mạng tinh thể kim loại, nhiên chúng cấu tạo theo quy luật riêng gọi mạch -Trạng thái gôm vật liệu trạng thái gồm hạt có câu tạo tinh thể ép lại thành khối, sau thiêu kết chúng liên kết với nhờ chât dính Chât dính vật liệu gốm đưa vào từ đầu pha trộn nguyên liệu, tự sinh thiêu kêt phần lớp bề mặt hạt tinh thể dược tách Chat dính vật liệu gốm trạng thái vơ định hình - Khái niệm vật liệu polyme Polyme (hay gọi cao phân tử) vật thể mà đại phân tử gồm nhiều mắt xích có tổ chức giơng liên kết với theo kiểu lặp lặp lại nhiều lần Thuật ngữ polyme xuât phát từ chữ Hy Lạp: polymeros (poly=nhiều; meros=phần) Đại phân tử polyme mạch gồm mắt xích riêng biệt liên kết với bó Mặt cắt ngang mạch vài anstron (Ả) cịn chiều dài tới vài nghìn Ả Do polyme có đặc tính tính dẻo (có thể uốn tuỳ ý) Tính dẻo đặc tính bật polyme Mỗi mắt xích gọi đơn phân hay monome Vì khôi lượng phân tử polyme lớn nên phân tử gọi đại phân tử vật liệu polyme cịn gọi vật liệu cao phân tử Khối lượng đại phân tử polyme từ 5000 đến triệu Với kích thước đại phân tử nên tính chất polyme khơng xác định thành phần hố học chúng mà phân bố tương đơi mắt xích cấu tạo chúng mắt xích Các đại phân tử polyme có thành phần hố học giống thường có kích thước khác Hiện tượng làm phân tán đặc tính lý vật liệu gọi đa tán Đại phân tử tạo thành từ đơn phân (monoine) giông khác thành phần hoá học Khi gồm đơn phân giống gọi homopolyme Trong trường hợp gồm đơn phân khác gọi copolyme Khi mạch polyme cấu tạo nguyên tử loại gọi polyme đồng mạch, nguyên tử khác loại gọi polyme dị mạch Polyme dạng lập thể (mạng khơng gian) có giá trị lớn tất mắt xích (monome) chất thay phân bố không gian theo trật tự định tạo cho polyme có tính chất lý cao Polyme có khả thay đổi phân bố theo không gian gọi polyme điều (khác với số loại khơng điều chỉnh đưực) 1.3- Phân loại polyme Có nhiều cách phân loại polyme: 1.3.1- Phân loại theo nguồn gốc có: -Polyme thiên nhiên cao su thiên nhiên, xenlulô, mica, graphit, thiên nhiên -Polyme nhân tạo hay gọi polyme tổng hợp chất dẻo, cao su nhân tạo, thuỷ tinh 1.3.2- Phân loại theo thành phần: 1.3.2.1- Pơlyme liữu Là polyme có mạch hydrocacbon Nếu mạch phân tử gồm nguyên tử cacbon gọi polyme mạch cacbon Trong ngun tử c nơi với ngun tử H gốc hữu khác Thí dụ: H l i l i _ C- C- C- C- R=gốc hữu (radical) R Trong polyme dị mạch, mạch gồm nguyên tử c nguyên tử khác làm thay đổi lớn tính chất polyme Thí di Khi nơi với ngun tử c mạch, nguyên tử H làm tăng tính uốn mạch, làm tăng tính dẻo polyme (như đôi với sợi màng chất dẻo), nguyên tử p C1 làm tăng tính chịu nóng, ngun tử s làm tăng tính chơng thấm (thí dụ cao su), F làm tăng tính bền hố học Một sơ" polyme mạch cacbon dị mạch có hệ thơng liên kết liên hợp như: -CH^CH=CH-CH=CH-CH=CH- Năng lượng mạch liên hợp Iđn loại đồng mạch Thí dụ : lượng liên kết C-C 80 Kcal/mol Trong lúc lượng liên kết mạch liên hợp đến 100-110 Kcal/mcl, làm tăng tính ổn định nung nóng Polyme hữu gồm loại chai dẻo cao su 1.3.2.2- Polyme vô Là polyme mà mạch chúng khơng có hydrocacbon Thí dụ thủy tinh silicat, gốm, mica, amian Thành phần polyme vô loại oxit silic, oxit nhôm, oxit magiê, oxit canxi Trong silicat có loại liên kết: nguyên tử mắt xích nơi với liên kết đồng hố trị (Si-O), cịn liên kết mắt xích liên kết ion Do tính chất chất thay đổi phạm vi rộng; từ sợi thuỷ tinh (có tính dịn) đến màng đàn hồi Polyme vơ có mật độ cao, bền nhiệt, thủy tinh gơm dịn, khơng chịu tải trọng động Graphit thuộc loại polyme vơ có rricạch cacbon 1.3.2.3- Polvme hừu phần tử Là polyme mà mạch chứa nguyên tử vô Si, Ti, Al Các nguyên tử nôi với gốc hừu metyl (-CH3), fenyl (-C6H5), etyl (-C2H5) Các gốc hừu cho vật liệu tính bền dẻo, cịn ngun tử vơ cho tính chịu nhiệt cao Trong thiên nhiên khơng có loại vật liệu mà tạo cách tổng hợp nhân tạo Thí dụ: đại diện cho nhóm hợp chất silic hừu có cấu trúc: R' R' Giữa nguyên tử Si o có liên kết hố học bền, liên kết siloxan Si-O có lượng 89,3 Kcal/mol Từ tính bền nhiệt nhựa silic hừu cao su siloxan cao tính đàn hồi tính dẻo so với nhựa hừu cao su thiên nhiên Polyme chứa mạch nguyên tử Ti, o gọi polytitanoxan, mạch chứa Ti, o, Si gọi polytitansiloxan hữu 1.3.3-Phân loại theo hình dáng đại phân tử Hình dáng đại phân tử gọi mạch 'Pheo cấu tạo mạch, polyme chia ra: 1.3.3 \-P()lyme mạch thang Có đại phân tử chuỗi mắt xích nối theo đường die dắc hay hình xoắn ốc (hình 1-la) Đại phân tử uốn cong (hình bó) có độ bền cao dọc theo mắt xích độ bền thấp phân tử Do làm cho vật liệu có tính đàn hồi bị biến mềm nung nóng nguội cứng lại dao tiện, phay, khoan, bào, khoét, doa v.v mà chế tạo dụng cụ khác khuôn kéo, khuôn cắt, khuôn dập, mũi khoan địa chât v.v Chế tạo hợp kim cứng băng cách: 1- Ép phơi từ hỗn hợp bột gồm bột cacbit bột kim loại liên kết sau đem thiêu kết 2- Ép phơi từ bột cacbit sau q trình thiêu kết tẩm kim loại liên kết dạng chảy lỏng vào khôi kim loại ép So với hợp kim cứng dạng nấu chảy hợp kim cứng chế tạo theo phương pháp gốm có ưu điểm độ bền cao độ dai cao Phụ thuộc thành phần công dụng hợp kim cứng chia làm nhóm lớn: Nhóm gồm loại hợp kim cứng tiêu chuẩn có chứa vơnfram Nhóm gồm hợp kim cứng phi tiêu chuẩn hợp kim cứng khơng chứa vơnfram Nhóm có loại: Hợp kim cacbit gồm w c chất liên kết Co (theo roer ký hiệu BK nhưBK2, BK3M, BK4, BK6M, BK8, BK10 ) HỢp kim hai cacbit gồm WC+TiC+Co WC+TaC(NbC) +Co (theo roer ký hiệuTK nhưT30K4, TI5K6, TI4K8 ) Hợp kim ba cacbit gồm WC+TiC+TaC(NbC)+Co (theo roer ký hiệu TTK nhưTT7K10 Có thể thay TaC HfC Nhóm gồm loại: -Các hợp kim cứng có chứa w c chai liên kết khơng phải Co vừa Co vừa có thêm kim loại khác Co-Cu, Co-W, Co-Mo, Co-Cr, Ni-Cu, Ni-Fe, Ni-Cr, Co-Mo-Cu, Fe-Ni-Cr, v.v -Các hợp kim cứng không chứa w Nhóm chia làm loại: -Hoặc thay w c nitrit, borit, silisit, oxit cacbit phi kim loại (B4c SiC) -Hoặc thay w c bhng ZrC, HfC, v c , TaC, C r,(\, Mo2C Bảng 11-7 giới thiệu số hợp kim cứng tiêu chuẩn thành phần chúng Để chế tạo bột cacbit, tùy thuộc kim loại có 328 98 97 96 95,5 94 92 91 90 89 87 85 80 75 70 94 87,5 85 84,5 86 85 82 82 79 78 78 76 69 66 61 54 85 85.5 81 80.5 77 59 76 75,5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2.5 2,5 5 10 15 14 16 16 25 50 52 60 4 6,5 7,5 10 - - - - - - - - - - - - - - - - 5.5 22 6.5 4,5 10 11 15 15 20 25 30 10 10 13 12 13 8 10 6.5 12 7.5 12 10 8,5 BK2 BK3M BK4 BK6 BK8 BK10 BK15 BK20 BK25 BK30 T5K10 T5K12 T15K6 T14K8 T30K4 15,2 15.1 15,0 92 91 89,5 15,0 14,3 14,7 14,5 14,3 14 14 13.8 13,3 12,8 12,5 14,5 14,2 12,8 13,7 13,2 13.1 12 11.8 11,3 IU 11,0 10 9,6 9,7 8,7 6,5 13 90 88.5 875 89 88,5 89-90 87 88 83 82 82 90 89 88,5 87 89 87 88 90 90 90 90 90 91 92 92 92 89 91.5 87 90 91 89 89 91 13.2 13.1 12 12,3 12,0 11,8 ( K G / m n Ỷ Ì b ền uốn Giới hạn Co t » -ề (HRA) TaC w c TiC (NbC) Độ n g T hành phần (% theo khối lượng) Ký h iệu Bảng I 1-7 Thành phần tính chât hựp kim cứng tiêu chuẩn P h ạm vi ứ ng d ụ n g 100 Gia công gang, kim loại màu 110 Gia công gang, khuôn kéo 130 Gia công gang, kim loại màu, titan thép không ri, mũi khoan 120- 14CV địa chất 135 Gia cơng thép chịu nóng, gang 150 Gang, kim loai màu,khu ôn kéo 150-190 155-195 Khuôn kéo dây, kéo ông 160-200 170 180 Mùi khoan địa chât.khuôn cất 200 Khuôn dập 200 Khuôn dập lực lớn 180-300 Khuôn chèn nóng lực lớn 140 160 1351 Gia cơng thép cacbon thép 18Qj hợp kim dúc có vỏ bị oxi hóa 150 1601 Gia cơng thói thép dúc có vỏ bị 160J dính xỉ cát 150 115 Gia cơng tinh thép 130 Gia công tinh bán tinh thép 110 120 90 90 Gia công tinh thép 80 70 170 150 155 Tiện, phay, bào thép đức, gang 170 lưựng cđt trung bình 1401 Tiện chép hình, phay thép diíc 16Í)J gang lượng cắt trung bình 170 140 329 (Ti ế p theo bảng 11-7) 72,5 71.5 62 59 10 10 12 12 8 18 18 9.5 10,5 69.5 70,5 12,5 13,5 62 20 11 11,7 11,7 11.7 11,4 90 89 91 90 150 160 120 130 75 10 8,5 11,2 11,1 90 91 140 130 10 10,5 91 110 Tiện, phay thép đúc, thép Mn lượng cắt tning binh Tiện chép hình, phay lượng cắt trung bình 9,5 5,5 20 25 8,7 14,6 14,5 14.7 13,1 12,8 14,5 14.3 14,4 13,7 91 91 91,5 91 84 82 89 88 88 86 100 Gang cứng dặc biệt 50 30 10,5 93 0.3VC 0,7 91,5 0.5VC 91 2.5 75 70 84 10 81 10 74 20 27 60 - - - - - - 13 Tiện chép hình tốc độ cao lượng cắt trung binh 1401 135j 140 210\ 20Qj 140\ 160/ 150 180 Gang cứng Các chi tiết chịu mài mịn Gang, thép có độ cứng thấp trung binh Thép có dơ cứng thâp trung binh phương pháp khác Để tạo bột w c , TaC, Mo2C người ta dùng bột kim loại nguyên chât trộn với mồ hóng có ép không ép đật vào cối graphit nung lị ống kín graphit nhiệt độ I375~1600°c cacbit nhận dạng cục đen nghiền nhỏ Để tạo bột TiC, ZrC, v c , NbC người ta dùng oxit chúng trộn với mồ hóng nung nóng 2l00~2300°c lị graphit nhận cacbit dạng cục, đem nghiền nhỏ, sây khô Trộn hỗn hợp bột theo thành phần quy định máy trộn, đem ép nguội thiêu kết Thiêu kết lò ống liên tục, nung điện trở có khí hydro bảo vệ lị chần khơng nung nóng điện cảm ứng cao tần Nhiệt độ thiêu kết thời gian thiêu kết tùy thuộc thành phần hợp kim cho bảng 11-8 Các hợp kim cứng không chứa w (hợp kim cứng phi tiêu chuẩn) Vì w Co kim loại đắt tiền, nên người ta tìm cách thay w c cacbit khác, thay chất liên kết Co kim loại khác Ni, Cr, Al 330 Các hợp kim chứa w c khơng chứa w c , có khơng Bảng 11-8 chê độ thiêu kết hợp kim cứng T h i g ia n N h iệ t độ t h iê u T h n h p h â n h ự p k im kết ro C h iề u d y tâ m t h iê u k ế t h ự p k im (mm) (phút) 94W C + 6C o 1420 20 100 wc + lC o 1400 20 100 W C + 15C o 1380 17 60 W C + C o (h ạt n h ỏ) 1420 17 60 ,5 W C + 1T a C + ,5 V C + C o 1500 66 220 wc + 16T ĨC + C o 1600 20 100 W C + 14TĨC + 8CO 1550 20 100 1500 20 100 + 7C o 1500 66 220 W c + 25T ÌC + C o 1700 66 200 W C + 60T ÌC + 8C o phải Co chứa Co có nhược điểm độ bền thấp hơn, độ bền tương đương độ dòn cao so với hợp kim cứng tiêu chuẩn, có ưu điểm rẻ tiền chơng ăn mịn tốt Tính chât thành phần số hợp kim loại cho bảng 11-9, 11-10 11-11 Bảng 11-9 tính chất sơ hợp kim cứng cacbit crơm Mỹ 8 W C + 5T ÌC M ật độ T h n h p h ầ n (% ) Cr,c2 TiC Ni (íi/cm’) Đ ộ ng (HRAị G iđ ỉ h n b ề n (KG/ uốn 89 - 11 ,9 ,0 70 84 - 16 ,0 ,5 84 15 ,5 ,5 70 70 15 Bảng 11-10 thành phần tính châ't số hợp kim cứng không chứa w M ật T h n h p h ẩ n h ự p k im (% ) độ (Ịỉ/cm1) Đ ộ ng ( HRA) G iớ i h n b ề n (KG/ uốn ,8 T iC + ,2 Z r C + 14C o 5,51 ,5 -8 ,6 T iC + 34Z rC + 14C o ,6 8 ,5 -6 9 ,6 T iC + ,4 N b C + 12N i + lC r 5,6 89 -9 72T ĨC + 18N b C + lO C o 5,6 91 -8 36T ĨC + 54N Ồ C + lO Co 6,1 90 -8 18TĨC + N b C + lOCo 7,2 89 -8 ,5 T iC + ,5 T a C + 15Ni 8,7 89 -9 ,5 T aC + ,5 M o : C + 15N i 10,8 87 -7 331 I 1.3.8- Các dụng cụcắt gọt gôm Các dụng cụ cắt gọt gôm chê tạo sở Al20 3, cho thêm thành phần khác dạng oxit, cacbit kim loại nguyên chất Bảng 11-11 thành phần tính chât sơ hợp kim khơng chứa w có 10%Co T h àn h ph ần hợp M ật độ Đ ộ ng k im ( %) (ỉỉ/cnr*) 4,96 6,83 11,58 5,45 7,74 13,00 6,73 9,06 ( HRA) 90TÌC + lOCo 90ZrC + lOCo 90HfC + lOCo 90vc + lOCo 90NbC + lOCo 90TaC + lOCo 90Cr,C: + lOCo 90Mo2C + lOCo 90 wc + lOCo ỉ 4,41 91-92 90-91 89-90 87-89 88-89 85-87 84-86 86-87 89-91 G iớ i h n b ề n (KG/crn2) 80-90 70-80 90-110 60-80 90-100 70-90 50-70 50-70 160-180 uôn M àu sắc m ặt gãy Xám Váng nhạt Vàng nhạt bóng Bạc ánh bóng Tím nâu Màu vàng rịng Xám nhạt bóng Xám nhạt Xanh xám tro Chú thích: th iê u k ế t tr o n g c h â n k h ô n g Tùy thuộc chất cho thêm, gốm cắt gọt chia thành nhóm: 1- Gốm tinh khiết Al20 chứa khơng 97~99%, cịn lại Cr20 3, Fe20 3, S i0 2, MgO-Si02, MgF2có pha thủy tinh - Vật liệu kết hợp Al20 kim loại Mo (2~10%) 3- Gốm oxit-cacbit Thí dụ: 60%Al2O3 + 40%Mo2C; 60%Al2O3 + 20% Mo2C + 20%WC; 80%AI2O3 + 10%Mo2C + 10%WC; 90%AI2O + 5%TĨC + 5% Mo2C Dụng cụ cắt gọt gốm có tru điểm: -T ổ chức hạt ban đầu nhỏ -Khi thiêu kết hạt không lớn lên -C ác chế độ thiêu kết ổn định khơng có lỗ xốp -Pha thủy tinh hóa với lượng nhỏ làm cho q trình gia cơng dễ dàng tạo gốm đặc hồn tồn thiêu kết -Cơng nghệ ép thiêu kết dễ dàng -Sử dụng ép nóng -Cỏ thể cải thiện tính chất A120 cách cho thêm Cr20 Để chê tạo gôm tạo bột Al20 cách dùng đất sét 332 dạng ướt nghiền mịn đến độ hạt 1-3 pm, loại tạp chất băng axit sau nghiền nhỏ sấy khơ Nếu hỗn hợp có lẫn cacbit q trình sấy dễ dàng Ép nóng hỗn hợp thiêu kết nhiệt độ 1800 -1950° môi trường oxi hóa, trung tính hồn ngun tùy thuộc vào thành phần hỗn hợp Bảng 11-12 cấu tử vật liệu gôm làm dụng cụ cắt Ký hiệu qui ước A B c D, d2 E F G H Chú thích: cịn l i Thành phần (%) c Si Ti 0,54 0,1 0,1 3,2 1,7 0,02 0,1 2,7 0,16 0,6 7,1 0,9 2,2 3,2 3,7 2,6 6,7 2,3 11,8 w Mo - - - - - - - - 21,0 - 2,9 18,0 10,0 10,0 - - - - - - 45,5 - 2,0 - 0,5 - Mật độ ịg/cm3) 3,92 3,90 3,81 4,52 5,34 3,90 3,72 6,9 3,61 A l 2O ị Bảng 11-13 so sánh sơ tính chất vật liệu làm dao cắt gọl Đ ặ c tính Mật độ(g/cm') Độ cứng HV Độ cứng tc vi Giđi hạn bền uốn (KG/mnT) 20 °c Itx x rc Thép gió 8,0-9,0 750-800 500-400 (-50) 350-4ÍX) Hợp kỉm Hợp kim cứng thương cứng phẩm m ác đặc biệt 9,0-15,0 1200-1900 9,0-5.0 1600-2300 đến 3200 3,8-4,2 1500-2200 đến 2800 90-60 70-50 400-3(X) 60-30 60-30 280-320 260-90 140-80 4(X)-590 G ôm cắt gọt Giới hạn bền nén (KCi/mmì -21.000 45.(XX)-67.(XX) 45.(XX)-67.(XX) 35.(XX)-38.000 Modun đàn hồi (KG/mmJ) Hệ sỏ dàn nd nhiệi X 10* -12 6.3-8.0 5,0-7,0 6,5-8.0 Dao klm cương 3,52 6000-10000 -30 -30 -200 -90.0ÍX) 0.9-1,2 333 Trong bảng 11-12 dẫn thành phần sô gốm làm dụng cụ cắt tính theo ngun tố cho vào (khơng tính thành phần AI2O3) Bảng 11-13 cho thấy đơi với gốm cắt gọt có độ bền khơng cao ơu =30-50 KG/mm2, số đến 60 KG/mm2 đặc biệt 1000°c độ bền tính cứng nóng khơng giảm lúc tính chất thép giữ đến 500°c, hợp kim cứng giữ đến 700°c So sánh tốc độ cắt gọt dao gốm sau : Nếu lấy tốc độ cắt gọt thép gió làm đơn vị tốc độ cắt gọt hợp kim cứng có độ bền uốn khoảng 120-150 KG/mm2 gâp lần, lúc với gơm cắt gọt có độ bền uốn 60-80 KG/mm2 sè có tốc độ cắt gọt gấp 12 -18 lần Các dao gọt gốm có nhược điểm khó hàn khơng thâm ướt kim loại, nên hàn gốm vào cán dao thép gây ứng suât lớn làm lười dao dề gãy gôm dễ bong ra, thường dùng đồ gá đặc biệt để kẹp Hình dáng đồ kẹp phụ thuộc hình dáng gơĩn Đồ kẹp phải cho không gây ứng suất uốn Dao gôTn có khả cắt gọt với tốc độ 600-700 m/phút, thường dùng để cắt gọt gang bị biến trắng vật liệu có phoi ngắn gia cơng dao hợp kim cứng gặp khó khăn vật liệu có hạt mài, chất dẻo, êbơnit, graphit cắt gọt vật liệu dao gốm cắt với tốc độ cao, tiết diện phoi nhỏ lượng ăn dao lớn 11.3.9- Hợp kim tiếp xúc Trong lĩnh vực kỹ thuật điện, hựp kim tiếp xúc dược dùng rộng rãi Hợp kim tiếp xúc chế tạo theo phương pháp luyện kim bột phương pháp tối ưu đạt dược giá trị kinh tế cao đạt nhiều tiêu kỹ thuật mà phương pháp luyện nấu chảy khó đạt hợp kim tiếp xúc thường chế tạo băng kim loại đắt tiền Ag, Re, Cd, w , Cu, v.v Theo điều kiện làm việc, hợp kim tiếp xúc chia làm bốn nhóm : 1- ĐỘ xác thâp, dùng kỹ thuật thông tin, radio - Nối mạch dòng chiều xoay chiều cường dộ điện dến 15A 334 3— Nối mạch có cường độ dòng đến 100A, điện áp đến 440V để phịng dập tắt hồ quang - Tiếp điểm khơng khí hay tiếp điểm dầu dành cho cơng suất lớn Phụ thuộc vào điều kiện làm việc tiếp điểm, vật liệu để chế tạo tiếp điểm cần có yêu cầu sau : 1- Độ dẫn điện cao chế độ làm việc khác điện trở ổn định thời gian dài - ĐỘ dẫn nhiệt cao, bảo đảm bị nóng q trình làm việc, khơng bị biến mềm, nóng chảy hay bay hơi, có độ bền nóng vừa đủ - Các nguyên tử chuyển vị ít, tạo điều kiện tiếp điểm mịn cản trở tạo bướu hay lõm tiếp điểm dẫn đến hư hỏng ngắt mạch - On định hóa học có tính chơng lại tạo màng bê mặt làm thay đổi điện trở tiếp xúc theo thời gian Khi nung không thay đổi thành phẩn hóa học chuyển biến tổ chức - Có độ bền học cao nhiệt độ thường nhiệt độ cao, dễ gia công ổn định va đập nhiệt - Có tính chống hàn chơng dính cao, bảo đảm đóng ngắt mạch điện nhiều lần Theo kết cấu, tất loại tiếp điểm chia làm ba nhóm : Nhóm I : Ngắt mạch làm việc theo đóng mở chu kì mạch diện có miếng tiếp điểm rời ngắt mạch Nhóm : Theo thời gian làm việc trượt lên không rời Nhóm : Khơng di chuyến, bảo đảm chỗ nối dây dần cố dịnh thời gian dài (kẹp, nối bulong v.v ) 'Phường chê tạo theo hai dạng nhóm đầu 'Pheo thành phần hóa học hợp kim tiếp điểm chia thành ba nhóm : Nhóm kim loại I cấu tử; nhóm kim loại câu tử nhóm kết hợp kim loại phi kim loại Tiếp điểm kim loại cầu tử thường dùng Ag, w , Pt, Mo loại câu tử có nhược điểm khó thỏa mãn yêu cầu đa dạng tiếp điểm q trình làm việc Thí dụ: Vơníram có độ cứng cao, độ bền cao, có khuynh hướng bắn tia lửa xói mịn diện vật liệu tiếp xúc tốt có điện trở lớn chống oxi hố nhiệt độ cao nên dùng dạng nguyên 335 chất, sử dụng tiếp điểm có tần sơ đóng mở cao có áp lực tiếp xúc lớn Để chế tạo tiếp điểm có độ xác thâp thường dùng đồng (Cu) Để chê tạo tiếp điểm có độ dẫn điện cao ổn định hóa học cao dùng Pt, Au, Ag Thông thường để chê tạo tiếp điểm người ta phải dùng hợp kim bột nhiều câu tử kết hợp kim loại có tính dẫn điện cao bạc, đồng nguycn tố có tính chịu nhiệt cao w , Mo, Ni Thí dụ hỗn hợp W-Ag, W-Cu, Mo-Ag, Ag-Ni, W-Re, Re-Ag, Re-Cu, v.v HỢp kim W-Ag với lượng w chiếm 50-60% dùng cho thiết bị điện cao áp Hợp kim W-Cu có thêm 2-3% Ni dùng cho máy cao áp mơi trường đầu khơng bị oxi hóa, dùng cho máy tải nặng, dòng lớn, tạo hồ quang mạnh cdc máy hàn điện Hợp kim Ag-Ni dùng công tắc tơ, rơle điện từ, máy điều chỉnh áp, máy ngắt mạch điện áp cao công suât không cao Hợp kim Ag-CdO với lượng oxit cacdimi 10-15% có ưu điểm CdO dập tắt hồ quang nhanh, có độ dẫn điện cao thường dùng thiết bị hàng không, thiết bị thông tin Tiếp điểm chế tạo Ag-graphit với lượng graphit 5% dùng áptơmát, đóng mạch khơng khí, rơle tín hiệu, đảo mạch máy thu v.v HỢp kim Cu-graphit làm chổi quét động cơ, máy phát chế tạo thành lớp: Iđp I lớp làm việc có 5% graphit, độ xốp 15%, lớp 3% graphit, lớp đồng đỏ để dễ hàn Để làm chổi trượt dụng cụ đo xác dùng hợp kim Ag Cu với 2-50% graphit Để làm chổi góp máy điện điện áp thấp dùng hợp kim Ag-Pd-Ni, Ag-CdO, Ag-CuO, Ag-C Trong bảng I 1-14 nêu thành phần, tính chât công dụng số hợp kim tiếp xúc 11.3.10—Hựp kim từ Phụ thuộc đặc điểm từ, thành phần công nghệ chê tạo, tất vật liệu gốm từ chia làm: vật liệu từ mềm, vật liệu từ cứng vật liệu từ điện mơi 336 j ;so «w □3 > « -) _ _ < c~ o ~ M i ^ j: < o3 < i> •• r5 _ Pp '>03 ^c v ll 21 /5P "O * X '»3 c X ol) '3 ^

E (U C L ) *o o t-ị /03'»03 -4 < fj< ol) Ọ '03 £ £ >03- X \ỉ ■ ■S.-V *o £ tíra- ^ ^ < c I %1 ) X '»3 3-o Bảng 11-14 Thành phần, tính chất ứng dụng hợp kim gốm tiếp xúc T 3X > '< < L >0 JL ) c 0“1 • -* ) rn Ị0 — ol) o u,.a '03 c ^•r— *H '03 C p / Q ẽ b 3 t > o l (— ■/< C ■ # 3 cíj Ĩ c ) r ặO ’ị ẩz 2 D0I1) I0JL )ị01»01 \ 01) 01) 01) oìj ♦- *6 < < < < < <