Nghiên cứu công nghệ chế tạo phôi vật liệu tổ hợp bền nhiệt độ dẫn điện cao bằng phương pháp biến dạng tạo hình

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận án cơng trình nghiên cứu tôi, số liệu kết trung thực chưa cơng bố cơng trình sở khác dạng luận án Người cam đoan Ngô Kiên Cường ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình học tập thực đề tài, tơi nhận giúp đỡ, ý kiến đóng góp, bảo q báu thầy giáo, giáo Viện Đào tạo sau đại học, Viện Cơ khí, Viện Khoa học Công nghệ vật liệu Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Để có kết nghiên cứu này, cố gắng nỗ lực thân, tơi cịn nhận hướng dẫn chu đáo, tận tình PGS TS Trần Văn Dũng, PGS TS Phạm Văn Nghệ suốt thời gian nghiên cứu đề tài viết luận văn Tôi nhận giúp đỡ, tạo điều kiện bạn bè đồng nghiệp, động viên, tạo điều kiện vật chất, tinh thần gia đình người thân Với lịng biết ơn, tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ q báu đó! Tác giả iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v MỞ ĐẦU 1 Lý lựa chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận án Những kết đạt điểm luận án Bố cục luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU KIM LOẠI BỀN NHIỆT, ĐỘ DẪN ĐIỆN CAO 1.1 Khái niệm vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao 1.1.1 Vật liệu tiếp điểm điện 1.1.2 Vật liệu điện cực hàn 1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao 1.2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao Việt Nam 1.3 Vật liệu tổ hợp kim loại cốt hạt mịn – Xu hướng phát triển vật liệu bền nhiệt, độ dẫn điện cao 10 1.3.1 Khái niệm chung 10 1.3.2 Lý thuyết hóa bền phân tán 11 1.3.3 Các phương pháp hóa bền Cu 14 1.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo VLTH cốt hạt mịn 18 1.4.1 Quy trình cơng nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp cốt hạt mịn phương pháp ơxy hóa bên 18 1.4.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp cốt hạt mịn phương pháp nghiền trộn học 19 1.4.3 Quy trình cơng nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp cốt hạt mịn phương pháp khuếch tán 20 1.4.4 Một số phương pháp khác 20 1.4.5 Đề xuất quy trình chế tạo vật liệu VLTH phương pháp ơxy hóa bên kết hợp với nghiền trộn học 20 1.5 Kết luận chương 21 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VLTH BỀN NHIỆT, ĐỘ DẪN ĐIỆN CAO 23 2.1 Cơ sở lý thuyết công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao 23 2.1.1 Công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp phương pháp ơxy hóa bên 23 2.1.2 Công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp phương pháp nghiền trộn học 28 2.1.3 Ép tạo hình – Thiêu kết vật liệu tổ hợp 35 2.2 Cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo VLTH xốp ép chảy 36 2.3 Kết luận chương 42 CHƯƠNG VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 3.1 Vật liệu nghiên cứu 43 3.1.1 Hệ vật liệu tổ hợp tiếp điểm điện Cu-Al2O3 43 iv 3.1.2 Hệ vật liệu tổ hợp điện cực hàn Cu-Cr 43 3.2 Thiết bị nghiên cứu 45 3.3 Phương pháp nghiên cứu 48 3.3.1 Xác định độ xốp VLTH 48 3.3.2 Xác định độ cứng VLTH 49 3.3.3 Xác định tổ chức tế vi VLTH 49 3.3.4 Xác định hình thành biến đổi thành phần pha VLTH 49 3.3.5 Xác định độ dẫn điện VLTH 51 3.3.6 Tối ưu hóa cơng nghệ chế tạo VLTH 51 3.4 Kết luận chương 54 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ VLTH BỀN NHIỆT, ĐỘ DẪN ĐIỆN CAO 55 4.1 Nghiên cứu chế tạo vật liệu tiếp điểm điện Cu-Al2O3 55 4.1.1 Nấu hợp kim Cu-Al 55 4.1.2 Tạo bột hợp kim Cu-Al 55 4.1.3 Ơxy hố bột hợp kim Cu-Al 56 4.1.4 Nghiền trộn học 58 4.1.5 Ép tạo hình – thiêu kết 60 4.1.6 Ép nguội – ủ mềm 601 4.1.7 Đánh giá chất lượng số tính chất VLTH Cu-(0,2-2)%(kl)Al2O3 62 4.2 Nghiên cứu chế tạo VLTH điện cực hàn Cu-Cr 66 4.2.1 Công nghệ chế tạo VLTH điện cực hàn Cu-Cr 66 4.2.2 Kết bàn luận kết chế tạo VLTH xốp Cu-5% (khối lượng) Cr 71 4.2.3 Xây dựng hàm mục tiêu tối ưu hóa công nghệ chế tạo VLTH Cu-Cr 75 4.3 Kết luận chương 78 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ ĐIỆN CỰC HÀN HỒ QUANG PLASMA TỪ VẬT LIỆU TỔ HỢP Cu-5% (KL) Cr 80 5.1 Giới thiệu chung điện cực hàn hồ quang plasma 80 5.1.1 Khảo sát điện cực hàn plasma 80 5.1.2 Nguyên lý hàn hồ quang plasma 81 5.1.3 Thiết bị hàn hồ quang plasma 82 5.2 Chế tạo phôi điện cực hàn plasma từ VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr 83 5.2.1 Sơ đồ ép chảy phôi vật liệu tổ hợp xốp Cu-5% (kl) Cr 83 5.2.2 Kết bàn luận kết ép chảy phôi VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr 85 5.2.3 Xác định số tính chất phơi VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr q trình ép chảy 88 5.3 Chế tạo thử nghiệm điện cực VLTH Cu-5% (kl) Cr máy cắt CNC plasma 94 5.3.1 Các phương án chế tạo điện cực hàn hồ quang plasma 94 5.3.2 Thử nghiệm máy cắt CNC Plasma 95 5.4 Kết luận chương 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 I Kết luận 99 Kiến nghị 99 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 109 v DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CNC – Computer Numerical Control ĐHBK HN – Đại học Bách khoa Hà Nội EDS – Energy –Dispersive X-ray spectroscope GCAL – Gia công áp lực HHBKL – Hỗn hợp bột kim loại HK – Hợp kim IACS – International Annealed Copper Standard KHCN – Khoa học công nghệ KL (kl) – Khối lượng 10 KLM & KLB – Kim loại màu kim loại bột 11 KHKT – Khoa học kỹ thuật 12 MMC – Metal Matrix Composites 13 NXB – Nhà xuất 14 PTN – Phịng thí nghiệm 15 SPS – Spark Plasma Sintering 16 SEM – Scanning Electron Microscope 17 VLTH – Vật liệu tổ hợp 18 VLTHCH – Vật liệu tổ hợp cốt hạt 19 VLTHCHM – Vật liệu tổ hợp cốt hạt mịn 20 TMP – Turbomolecular pump (Bơm phân tử) 21 TIG – Tungsten iner gas welding 22 TEM – Transmission Electron Microscope vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đặc tính vật lý số kim loại dùng kỹ thuật điện (ở 200C) [12] Bảng 1.2 Tính chất MZC Cu-Ni-Ti [41] 15 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật máy nghiền kiểu cánh khuấy Nhóm nghiên cứu chế tạo 47 Bảng 3.2 Đặc điểm Hitachi S-4800 50 Bảng 4.1 Chế độ nghiền 56 Bảng 4.2 Bảng tính tốn phối liệu 59 Bảng 4.3 Chế độ nghiền trộn hỗn hợp bột ơxy hóa bên bột Cu 59 Bảng 4.4 Sự phụ thuộc độ xốp θ vào %Al2O3 áp lực ép 62 Bảng 4.5 Kết đo độ cứng mẫu VLTH Cu-Al2O3 63 Bảng 4.6 Điện trở suất VLTH Cu-Al2O3 phụ thuộc vào % Al2O3 64 Bảng 4.7 Sự phụ thuộc độ xốp VLTH Cu-5% (kl) Cr vào nhiệt độ thiêu kết (T), thời gian thiêu kết (τ) áp lực ép (P) 71 Bảng 4.9 Điều kiện thí nghiệm chọn 75 Bảng 4.10 Ma trận kế hoạch thực nghiệm kết thí nghiệm 76 Bảng 5.1 Một số điện cực hàn plasma thông dụng thị trường Việt Nam 81 Bảng 5.2 Thông số biến dạng ép chảy phôi VLTH Cu-5% (kl) Cr 90 Bảng 5.3 Kết đo độ xốp VLTH Cu-5% (kl) Cr trình ép chảy 92 Bảng 5.4 Độ cứng mẫu phôi VLTH Cu-5% (kl) Cr trình ép chảy 93 Bảng 5.5 Thơng số kỹ thuật máy cắt CNC Trung tâm Thực hành Cơng nghệ khí, ĐHBK Hà Nội 97 Bảng 5.6 Bảng tổng hợp kết đo, thử nghiệm thời gian làm việc mẫu 98 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ nấu luyện vật liệu điện cực hàn lò hở Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ nấu luyện vật liệu điện cực hàn phương pháp nhiệt nhôm nhiệt magiê Hình 1.3 Trình tự chuyển động lệch mạng [2] 13 Hình 1.4 Cơ tính tính dẫn điện Cu VLTH Cu [33] 15 Hình 1.5 Ảnh SEM vật liệu đạt sau Cu tan thành bột VLTH Cu-2,7%(kl) Al2O3 hình thành Al2O3 xử lý nhiệt: 8500C; b- 11000C; c- 8500C; d- 11000 C[32] 17 Hình 1.6 Độ cứng (HRB) độ dẫn điện (% IACS) vật liệu chế tạo với % Al2O3 thay đổi [32] 18 Hình 1.7 Quy trình cơng nghệ chế tạo VLTH Cu-Al2O3 phương pháp ơxy hố bên 18 Hình 1.8 Quy trình cơng nghệ chế tạo VLTH Cu-Al2O3 phương pháp nghiền trộn học 19 Hình 1.9 Một số phương pháp khác chế tạo vật liệu tổ hợp cốt hạt [3] 20 Hình 1.10 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế tạo VLTH Cu-Al2O theo phương pháp ơxy hóa bên kết hợp nghiền trộn học 21 Hình 2.1 Giản đồ trạng thái Cu-Al[11] 24 Hình 2.2 Giản đồ ΔG0T – T [16] 26 Hình 2.3 Quá trình tạo phân tử Al2O3 Cu 28 Hình 2.4 Sự va chạm bi nghiền – hỗn hợp bột - bi nghiền trình nghiền trộn học [3] 30 Hình 2.5 Mối quan hệ độ bền liên kết mức độ biến dạng [3] 31 Hình 2.6 Các giai đoạn trình nghiền học vật liệu dẻo – dẻo [3] 32 Hình 2.7 Các giai đoạn nghiền trộn học vật liệu dẻo – dòn [3] 32 Hình 2.8 Một số dạng máy nghiền học thông dụng 34 Hình 2.9 Sơ đồ ép phía (a) ép hai phía (b) [1] 36 Hình 2.10 Sơ đồ ép chảy [3] 37 Hình 3.1 Giản đồ trạng thái Cu – Cr 44 Hình 3.2 Ảnh hưởng số nguyên tố đến độ bền nhiệt đồng nhiệt độ cao 44 Hình 3.3 Ảnh SEM hình dạng mẫu hỗn hợp bột ban đầu 45 Hình 3.4 Cân điện tử độ xác 10-4g 45 Hình 3.5 Máy nghiền hành tinh tang nghiền 46 Hình 3.6 Máy nghiền bi kiểu cánh khuấy số chi tiết Nhóm nghiên cứu tự chế tạo 46 Hình 3.7 Máy ép thủy lực 1000KN 47 Hình 3.8 Lị LN-1300 48 Hình 3.9 Lị nung ống đứng 48 Hình 3.10 Kính hiển vi điện tử qt phát xạ trường Hitachi S-4800 50 Hình 3.11 Máy phân tích Rơnghen D5005 – SIEMENS 51 Hình 3.12 Đo điện dẫn suất phương pháp que đo…………………………………………………………52 viii Hình 3.13 Chuẩn vạn 5075 Precision Digital Multimeter 53 Hình 4.1 Quy trình chế tạo bột hợp kim Cu-Al 56 Hình 4.2 Phân tích X-ray bột ơxy hóa với thời gian khác 57 Hình 4.3 Ảnh SEM mẫu bột (hỗn hợp CuO-Al2O3 Cu) trước sau nghiền 59 Hình 4.4 Giản đố thiêu kết mẫu Cu-Al2O3 60 Hình 4.5 Biểu đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu sau thiêu kết 60 Hình 4.6 Biểu đồ biểu diễn phụ thuộc độ xốp vào áp lực ép %Al2O3 62 Hình 4.7 Sự phụ thuộc độ cứng VLTH Cu-Al2O3 vào % (kl) Al2O3 64 Hình 4.8 Sự phụ thuộc độ dẫn điện VLTH Cu-Al2O3 vào % (kl) Al2O3 64 Hình 4.9 Ảnh SEM mẫu VLTH Cu-0,5%(kl) Al2O3 65 Hình 4.10 Ảnh SEM mẫu VLTH Cu-2% (kl) Al2O3 65 Hình 4.11 Ảnh SEM hình dạng mẫu hỗn hợp bột Cu-Cr sau nghiền 67 Hình 4.12 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu hỗn hợp vật liệu bột ban đầu 67 Hình 4.13 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu hỗn hợp vật liệu bột sau 6h nghiền 68 Hình 4.14 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu vật liệu sau thiêu kết 68 Hình 4.15 Sơ đồ ép tạo hình mẫu VLTH Cu-5%(kl) Cr 69 Hình 4.16 Giản đồ thiêu kết VLTH Cu-5%(kl) Cr 70 Hình 4.17 Kết phân tích EDS mẫu sau thiêu kết 9000C, thời gian 71 Hình 4.18 Ảnh hiển vi quang học mẫu Cu-5% (kl) Cr sau thiêu kết 9000C 1h, 73 Hình 4.19 Ảnh SEM mẫu Cu-5% (kl) Cr sau thiêu kết 9000C 1h (X 30.000) 73 Hình 4.20 Kết phân tích EDS mẫu VLTH Cu-5% (kl) Cr sau thiêu kết 74 Hình 4.21 Điện trở suất VLTH Cu-Cr 74 Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý hàn – cắt plasma 82 Hình 5.2 Sơ đồ khuôn ép chảy phôi VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr 84 Hình 5.3 Ảnh chụp khuôn ép chảy phôi VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr 84 Hình 5.4 Ảnh phơi bị nứt sau ép 86 Hình 5.5 Ảnh phơi VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr ép nóng khơng có vỏ bọc 86 Hình 5.6 Mẫu VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr cốc Cu trước ép 87 Hình 5.7 Mẫu phơi sau ép chảy VLTH Cu-5% (kl) Cr cốc Cu 88 Hình 5.8 Sơ đồ vị trí lấy mẫu thí nghiệm phơi ép chảy VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr 88 Hình 5.9 Hệ thống đường tọa độ phôi VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr 89 Hình 5.10 Sự biến đổi hệ số biến dạng lớp vỏ Cu khối VLTH xốp Cu-5% (kl) Cr miền biến dạng ép chảy 91 Hình 5.11 Sự biến đổi độ xốp VLTH Cu-5% (kl) Cr trình ép chảy 92 Hình 5.12 Sự biến đổi độ cứng phôi VLTH Cu-5% (kl) Cr trình ép chảy 93 Hình 5.13 Ảnh chụp kim tương tổ chức tế vi mẫu ép chảy VLTH Cu-5% (kl) Cr 94 Hình 5.14 Bản vẽ kỹ thuật ảnh chụp điện cực hàn cắt plasma chế tạo hoàn toàn VLTH Cu-5% (kl) Cr 94 Hình 5.15 Bản vẽ kỹ thuật (a) ảnh chụp (b) điện cực hàn plasma chế tạo từ phôi bimetal Cu - [VLTH Cu-5% (kl) Cr] 95 Hình 5.16 Máy cắt CNC plasma Trung tâm Thực hành Cơng nghệ khí, Trường ĐHBK Hà Nội 96 MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Hiện giới Việt Nam, vật liệu bền nhiệt, độ dẫn điện cao chủ yếu đồng hợp kim đồng Chúng sử dụng cách rộng rãi trong kỹ thuật điện để chế tạo tiếp điểm điện, điện cực hàn Tiếp điểm điện thường làm việc điều kiện khắc nghiệt như: tải trọng lớn, chịu dòng điện lớn, nhiệt độ hồ quang cao Ngồi ra, tiếp điểm điện cịn tiếp xúc với mơi trường khơng khí dễ bị ăn mòn tạo lớp sản phẩm ăn mòn bao phủ bề mặt tiếp điểm, làm xấu tính dẫn điện Ngồi tiếp điểm điện cịn chịu sói mịn tia lửa điện xuất bề mặt tiếp xúc đóng ngắt mạch điện Với điện cực hàn nhiệm vụ dẫn điện qua mối hàn, thoát nhiệt khỏi mối hàn, điện cực hàn làm việc điều kiện mỏi nhiệt 500÷7000C, chí cịn cao hàn hồ quang plasma Vật liệu để chế tạo tiếp điểm điện điện cực hàn chế tạo chủ yếu cơng nghệ nhiệt kim ơxít kim loại ơxít crơm, ơxít magiê Phương pháp nhiệt kim ơxít kim loại tiến hành môi trường chân không khí trơ phức tạp giá thành cao, cịn thực mơi trường bình thường chất lượng khơng đảm bảo Ở Việt Nam tồn loại điện cực hàn hệ Cu-Cr, Cu-Cr-Zr nhập từ Nga, Nhật, Mỹ, Đức, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc Các nhà máy sử dụng nhiều máy hàn Cơng ty Cơ khí Hà Nội, Cty Xn Hòa phải nhập điện cực hàn từ nước ngồi Cịn nhà máy sử dụng máy hàn Cơng ty Cơ khí xuất khẩu, Cơng ty Khí cụ điện thường sử dụng đồng để chế tạo điện cực hàn Các điện cực hàn tự chế có - lý tính thấp nhiệt độ cao nên sản xuất hay phải mài đầu thay thường xuyên Số ngoại tệ để nhập điện cực hàn lượng đáng kể Xu hướng chế tạo vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao từ vật liệu tổ hợp Cu xu thế giới Việt Nam Việc nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp Cu bền nhiệt, độ dẫn điện cao thu hút quan tâm nhà nghiên cứu Mục đích luận án - Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp bền nhiệt, độ dẫn điện cao Cu - Nghiên cứu đề xuất công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao hệ Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện hệ Cu-Cr làm điện cực hàn hồ quang plasma - Chế tạo thử nghiệm điện cực hàn VLTH Cu-Cr máy cắt CNC plasma Đối tượng nghiên cứu Hệ VLTH Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện Cu-Cr làm điện cực hàn Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan vật liệu bền nhiệt, độ dẫn điện cao giới Việt Nam - Nghiên cứu sở lý thuyết công nghệ chế tạo VLTH Cu làm tiếp điểm điện điện cực hàn - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm thiết bị đại, phương pháp phân tích, kiểm tra so sánh liệu đối chứng - Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm xây dựng hàm mục tiêu tối ưu hóa cơng nghệ chế tạo VLTH Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận án a) Ý nghĩa khoa học 1) Đã xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao phương pháp kết hợp ôxy hóa bên trong, nghiền trộn học biến dạng dẻo ép chảy để chế tạo phôi VLTH hệ Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện hệ Cu-Cr làm điện cực hàn 2) Đã áp dụng phương pháp nghiên cứu, phân tích tiên tiến xác định tính chất VLTH Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện VLTH Cu-Cr làm điện cực hàn 3) Việc sử dụng phương pháp ép chảy VLTH Cu-5% (kl) Cr cốc Cu ý tưởng công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao Bằng phương pháp làm giảm độ xốp VLTH Cu-5% (kl) Cr xuống đến 5,5%, gần đặc hoàn toàn 4) Lần Việt Nam chế tạo thành công điện cực hàn cắt hồ quang plasma từ phôi bimetal Cu- [VLTH Cu-5% (kl) Cr] b) Ý nghĩa thực tiễn 1) Đã làm rõ sở khoa học, ứng dụng phương pháp ơxy hóa bên trong, phương pháp nghiền trộn học, phương pháp ép chảy để thiết lập quy trình cơng nghệ chế tạo VLTH cốt hạt mịn Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện Cu-Cr làm điện cực hàn 2) Việc nghiên cứu thành công VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao Cu làm tiếp điểm điện điện cực hàn thay kim loại hợp kim truyền thống mở bước đột phá lĩnh vực chế tạo vật liệu dùng kỹ thuật điện 3) Ứng dụng tiếp cận công nghệ chế tạo vật liệu tiên tiến giới Những kết đạt điểm luận án 1) Đã nghiên cứu tổng quan vật liệu bền nhiệt, độ dẫn điện cao giới Việt Nam xác định công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao hệ VLTH Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện hệ VLTH Cu-Cr làm điện cực hàn 95 Điện cực hàn cắt hồ quang plasma chế tạo hoàn toàn VLTH Cu-5% (kl) Cr theo vẽ kỹ thuật (Hình 5.14a 5.14b) Điện cực dạng có độ bền nhiệt cao điện cực hàn plasma có thị trường, tuổi thọ điện cực hàn tăng lần Tuy nhiên độ dẫn điện giảm nên chất lượng cắt plasma có bị ảnh hưởng Phương án 2: Chế tạo điện cực hàn plasma từ phôi bimetal Cu-[VLTH Cu-5% (kl) Cr] Việc chế tạo điện cực hàn cắt plasma từ phôi bimetal Cu-[VLTH Cu-5% (kl) Cr] theo phương thức sau: Bên ngồi điện cực vỏ Cu cịn phần thân VLTH Cu-5% (kl) Cr φ2 1,5 1,5 13,5 M17 Hình 5.15 Bản vẽ kỹ thuật (a) ảnh chụp (b) điện cực hàn plasma chế tạo từ phôi bimetal Cu - [VLTH Cu-5% (kl) Cr] Điện cực hàn cắt plasma chế tạo từ phôi bimetal Cu-[VLTH Cu-5% (kl) Cr] theo vẽ kỹ thuật (Hình 5.15a 5.15b) Ta nhận thấy lớp vỏ bên Cu nguyên chất có tác dụng dẫn điện tốt, cịn phần lõi VLTH Cu-5% (kl) Cr có độ bền nhiệt cao Điện cực dạng có chất lượng tốt điện cực hàn cắt plasma có thị trường: tuổi thọ điện cực tăng lần, độ dẫn điện tương đương với Cu thương phẩm Giá thành điện cực hàn cắt plasma khoảng 80.000 đ/cái, thấp 70% giá điện cực cắt loại thị trường 5.3.2 Thử nghiệm máy cắt CNC Plasma Các điện cực hàn hồ quang plasma chế tạo theo hai phương án nêu thử nghiệm máy cắt CNC plasma thuộc Trung tâm Thực hành Cơng nghệ khí, Trường ĐHBK Hà Nội 5.3.2.1 Giới thiệu máy cắt CNC plasma thuộc Trung tâm Thực hành Cơng nghệ khí, Trường ĐHBK Hà Nội Máy cắt CNC plasma thuộc Trung tâm Thực hành Cơng nghệ khí, Trường ĐHBK Hà Nội sử dụng điện cực cắt hồ quang plasma điện cực cắt ôxy axêtylen để gia công chi tiết từ kim loại (sắt, nhơm, inox) có chiều dày đến 80 mm (Hình 5.16) 96 Chuyển động đầu mỏ cắt máy cắt CNC plasma thực trêm mặt phẳng theo chiều X chiều Y hệ điều khiển máy phay Việc xếp hình cần cắt phơi lựa chọn đường cắt tối ưu hoá máy, nhờ việc tiết kiệm vật liệu tối ưu hoá đường cắt Căn vào việc sử dụng mỏ cắt, chiều dày phôi, vật liệu máy lựa chọn chương trình cắt tối ưu (chiều rộng mạch cắt, tốc độ cắt, chiều cắt) để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sản phẩm sau cắt Tồn q trình thiết lập vẽ kỹ thuật xếp quản lý phôi, chọn chế độ cắt thực máy tính nhờ phần mềm LOGO TAG MAGICTOOL Để có sở đánh giá đầy đủ chất lượng tuổi thọ điện cực cắt chế tạo theo phương pháp so với điện cực cắt thương phẩm nhập từ Trung Quốc Pháp Chọn vật liệu cắt sau: - Thép CT3 có độ dày: 5, 12, 20 mm ; - Inox SUS304có độ dày: 5, 10, 15 mm Hình 5.16 Máy cắt CNC plasma thuộc Trung tâm Thực hành Cơng nghệ khí, Trường ĐHBK Hà Nội 97 Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật máy cắt CNC Trung tâm Thực hành Công nghệ khí, ĐHBK Hà Nội TT Các thơng số kỹ thuật Đơn vị Giá trị Chiều dài chuyển động theo trục X mm 1.700 Chiều dài chuyển động theo trục Y mm 2.900 Đầu cắt plasma 01 3.1 Chiều dày nhỏ vật liệu mm 1,5 3.2 Chiều dày lớn vật liệu mm 50 3.3 Tốc độ di chuyển đầu cắt theo trục X m/ph 03 3.4 Tốc độ di chuyển đầu cắt theo trục Y m/ph 03 3.5 Mạch cắt nhỏ mm 0,5 3.5 Mạch cắt lớn mm 3,5 Góc vát mạch cắt độ 5 Chiều dài máy mm 3.800 Chiều rộng máy mm 3.000 Chiều cao máy mm 1.800 Số trục điều khiển trục 03 Dung sai cắt mm 0.5 Tổng hợp kết thử nghiệm (Phụ lục 3) cho thấy, mẫu điện cực chế tạo từ VLTH Cu-5% (kl) Cr bimetal Cu-[VLTH Cu-5% (kl) Cr] có kết tương đương với mẫu nhập từ Pháp, tuổi thọ trung bình tăng lần so với mẫu thương phẩm có xuất xứ từ Trung Quốc Do làm từ VLTH, loại điện cực có độ bền nhiệt, độ cứng cao độ dẫn điện giảm không đáng kể, vết rỗ bề mặt lỗ thoát hồ quang plasma hẹp nông mẫu đối chứng, số lượng vết rỗ hơn, số mẫu mài phục hồi để sử dụng lại, mạch cắt thẳng hẹp, bề rộng mạch cắt trung bình từ 1-2mm Đánh giá trình làm việc mẫu điện cực chế tạo từ VLTH Cu-5% (kl) Cr bimetal Cu-[VLTH Cu-5% (kl) Cr] cho thấy chênh lệch lớn thời gian làm việc liên tục (Bảng 5.6) Tuy nhiên điện cực chế tạo từ bimetal Cu-[VLTH Cu-5% (kl) Cr] có độ dẫn điện tốt điện cực chế tạo từ VLTH Cu-5% (kl) Cr có lớp vỏ Cu nên thời điểm mồi điện tạo hồ quang xảy thuận lợi hơn, dịng hồ quang khơng bị gián đoạn trình làm việc ổn định 98 Bảng 5.6 Bảng tổng hợp kết đo, thử nghiệm thời gian làm việc mẫu Thời gian làm việc liên tục (phút) Vật liệu cắt Thép CT3 SUS 304 Chiều dày vật cắt (mm) Mẫu đối chứng (Trung Quốc) Mẫu đối chứng (Pháp) Mẫu thử nghiệm Mẫu thử nghiệm Cu 99,99% HK: Cu-4%Cr1%Mo VLTH Cu-5% (kl) Cr Bimetal Cu-[VLTH Cu5% (kl) Cr] 90 190 215 215 12 80 165 175 170 20 60 125 140 135 100 195 226 220 10 90 175 182 180 15 75 145 150 150 5.4 Kết luận chương - Việc sử dụng phương pháp ép chảy VLTH Cu-5% (kl) Cr cốc Cu ý tưởng công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao Bằng phương pháp làm giảm độ xốp VLTH Cu-5% (kl) Cr xuống đến 5,5% - Lần Việt Nam chế tạo điện cực hàn cắt hồ quang plasma từ phôi bimetal Cu- [VLTH Cu-5% (kl) Cr] Loại điện cực này, so với điện cực hàn cắt plasma Cu thương phẩm, có độ dẫn điện cao độ bền nhiệt tuổi thọ tăng lần Việc nghiên cứu chế tạo thành công VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao Cu làm tiếp điểm điện điện cực hàn thay vật liệu truyền thống mở bước đột phá lĩnh vực vật liệu kỹ thuật điện, tiết kiệm đáng kể lượng lớn ngoại tệ để nhập 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Việc hóa bền phân tán Al2O3 Cr Cu phương pháp nghiền trộn học lượng cao cho phép tạo VLTH cốt hạt mịn siêu mịn (có thể đến kích thước nano) đáp ứng yêu cầu độ bền nhiệt độ dẫn điện cao; Máy nghiền lượng cao dạng nghiền bi cánh khuấy nhóm nghiên cứu chế tạo có khả nghiền trộn hỗn hợp bột kim loại Cu-Al2O3 Cu-Cr đạt kích thước hạt đến siêu mịn (có phần bột kim loại đạt tới kích thước nano) với tính kỹ thuật chính: Cơng suất động 450 W, tốc độ quay trục cánh khuấy 620 ÷ 1500 vg/ph, bi nghiền thép hợp kim biến cứng đường kính mm; Qua nghiên cứu, phân tích xác định số tính chất hệ VLTH Cu-2,0% (kl) Al2O3 hệ VLTH Cu-5% (kl) Cr khẳng định hệ vật liệu hoàn toàn đáp ứng yêu cầu độ dẫn điện, độ bền nhiệt cần thiết hệ vật liệu tiếp điểm điện hệ vật liệu điện cực hàn hồ quang Plasma Đã sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hóa q trình cơng nghệ chế tạo hệ VLTH Cu-5% (kl) Cr Phương trình hồi quy có dạng: Y1 = 10,80 + 1,46x1 - 1,91x2 -1,08 x3 Y2 = 136,25 - 27,75x1 - 26,0x2 +18,5x3 - 27,5x1x2 Việc sử dụng phương pháp ép chảy VLTH Cu-5% (kl) Cr cốc Cu ý tưởng công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao Bằng phương pháp làm giảm độ xốp VLTH Cu-5% (kl) Cr xuống đến 5,5%, gần đặc hoàn toàn Lần Việt Nam chế tạo điện cực hàn hồ quang plasma từ phôi bimetal Cu- [VLTH Cu-5% (kl) Cr] Loại điện cực này, so với điện cực hàn plasma Cu thương phẩm, có độ dẫn điện cao độ bền nhiệt tuổi thọ tăng lần Việc nghiên cứu chế tạo thành công VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao Cu làm tiếp điểm điện điện cực hàn thay vật liệu truyền thống mở bước đột phá lĩnh vực vật liệu kỹ thuật điện, tiết kiệm đáng kể lượng lớn ngoại tệ để nhập 100 Kiến nghị - Cần nghiên cứu sâu chế độ ép - thiêu kết để đảm bảo chất lượng cao cho VLTH CuAl2O3, Cu-Cr, làm vật liệu tiếp điểm điện, điện cực hàn nói riêng vật liệu bền nhiệt, độ dẫn điện cao nói chung - Cần nghiên cứu chế tạo hệ thống thiết bị phù hợp với quy trình cơng nghệ nghiên cứu để làm sở cho việc triển khai sản xuất với quy mô công nghiệp nước ta - Nghiên cứu mở rộng hệ VLTH khác như: Cu-Mo, Cu-Ni-Zn 101 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Trần Văn Dũng, Lê Việt Dũng, Hồ Kỳ Thanh, Nguyễn Đặng Thủy, Ngô Kiên Cường (2008) Chế tạo Vật liệu tổ hợp Cu-Al2O3 phương pháp nghiên trộn học kết hợp oxy hóa bên Tạp chí Khoa học Công nghệ kim loại, số 21, T12/2008, tr 31-34 Ngô Kiên Cường, Nguyễn Tiến Giang, Nguyễn Quốc Việt, Trần Văn Dũng, Nguyễn Đặng Thủy (2011) Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp Cu95Cr5 ứng dụng làm điện cực hàn plasma Tạp chí Cơng nghệ khí, số 1+2, T1+2/2011, tr 39-43 Nguyễn Đức Duy, Nguyễn Quang Tuấn, Ngô Kiên Cường, Nguyễn Đặng Thủy, Trần Văn Dũng (2011) Sự hình thành ảnh hưởng pha Nano Al2O3 đến tính chất vật liệu 20%Al2O3-Cu nanocompozit Tạp chí Cơng nghệ khí, số 1+2, T1+2/2011, tr 47-51 Tôn Thất Minh, Ngô Kiên Cường (2012), Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị công nghệ trộn sản phẩm nhiều cấu tử máy trộn lập phương thùng quay Tạp chí KHCN, Bộ Nơng nghiệp Phát triển nông thôn, kỳ 1, tháng 1/2012, tr 45-50 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Tất Tiến (2004), Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, NXB Giáo dục, Hà Nội [2] Trần Văn Dũng (2010), Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, NXB Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [3] Trần Văn Dũng (2009), Biến dạng tạo hình vật liệu bột compozit, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội [4] Lê Công Dưỡng (chủ biên) (2001), Vật liệu học, Nhà xuất Khoa học - Kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Mậu Đằng (2006), Cơng nghệ tạo hình kim loại Nhà xuất Khoa học - Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nghiêm Hùng (2007), Vật liệu học sở, Nhà xuất Khoa học - Kỹ thuật, Hà Nội [7] Bùi Văn Mưu (chủ biên) (1997), Lý thuyết trình luyện kim, NXB Giáo dục, Hà Nội [8] Phạm Văn Nghệ, Nguyễn Như Huynh (2005), Ma sát bôi trơn gia công áp lực NXB ĐHQGHN [9] Phạm Văn Nghệ (2006), Cơng nghệ dập tạo hình đặc biệt NXB ĐH Bách Khoa [10] Phạm Bá Kiêm, Lê Hồng Sơn, Nguyễn Minh Đại (2006), Nghiên cứu công nghệ sản xuất hợp kim trung gian Cu-Zr-Mg, Cu-Cr phương pháp nhiệt kim Viện nghiên cứu mỏ luyện kim [11] Nguyễn Khắc Xương (2003), Vật liệu kim loại màu, NXB Khoa học - Kỹ thuật, Hà Nội [12] Nguyễn Đình Thắng (2005), Giáo trình Vật liệu điện, NXB Giáo dục, Hà Nội [13] Bộ môn Kim loại học nhiệt luyện (1972), Cơ sở lý thuyết lệch mạng lý tính kim loại, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [14] Nguyễn Minh Tuyển (2005),Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học - Kỹ thuật, Hà Nội [15] Trần Văn Dũng, Nguyễn Đặng Thủy (2007), Cấu trúc tính chất vật liệu tổ hợp Cu cốt hạt phân tán TiB2 chế tạo phương pháp phối hợp nghiền học, phản ứng tự 103 sinh nhiệt nhiệt độ cao thiêu kết xung plasma, Tạp chí Khoa học công nghệ kim loại, (số 14), 38 - 42 [16] Trần Văn Dũng, Nguyễn Đặng Thủy (4/2008), Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp Cu- TiB2 phương pháp nghiền trộn hành tinh kết hợp thiêu kết xung plasma, Tạp chí Khoa học cơng nghệ kim loại, (số 17), 44 - 48 [17] Nguyễn Đắc Trung (2007), Bài giảng Vật liệu tổ hợp kim loại kỹ thuật xử lý bề mặt, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [18] Nguyễn Văn Chiến (2004), Nghiên cứu sản xuất loại hợp kim Cu bền nóng để làm bánh xe hàn điện cực hàn, Viện nghiên cứu mỏ luyện kim [19] Khoa học công nghệ nano (2005), Ứng dụng tiềm năng, Tổng luận khoa học công nghệ kinh tế số 10-2005 Tài liệu tiếng Anh [20] Wang Mengjun, Zhang Liyong and Liu Xinyu (2004) Study on WC Dispersion- Strengthened Copper Rare Metals, Vol 23, No 23, pp.120 [21] Hyun-Ki Kang (2005) Microtructure and Electrial Conductivity of Hight Volume Al2O3 reinforced Coopper Matrix Composites Produced by Plasma Spay, Surface & Coatings Technology Vol 190, pp 448-452 [22] Michal Besterci, Jozef Ivan, Ladislav Kovac (2001) Influnce of Particles in Cu- Al2O3 System on Fracture Mechanism Materials Science and Engineering A, Vol 319-321, pp 667-670 [23] Rodrigo H Palma, Aquiles H sepulveda, Rodrio A Espinoza, Robeerto C Montiglio (2005) Performance of Cu-TiC Alloy Electrodes Developed by Reaction Milling for Electrical resistance Welding, Journal of Materials Processing Technology, Vol 169, pp 62-66 [24] Luke Fischer (2004), Literature Survey Report: Nano - Dispersion Strengthening of Aluminum, MCEN 5208 Introduction to Research, Colorado University at Boulder [25] Kea Myung Kang and Jong Unchoi (2004) The Influence of TiB2 Particle on The Mechanical Property of Cu-TiB2 Composites Korean Journal of Materials Research Vol 14, No.1 [26] German (1994) Powder Metallurgy Science - second edition Metal Powder Industries Federation, Priceton, New Jersey 08540-6692 U.S.A 104 [27] E Yuasa, T Morooka, R Laag, W A Kaysser and G Petzow (1992) Microstructural Change of Cu-Ti-B Powders during Mechanical Alloying Powder Metallurgy Vol 15, No [28] Jung-Nam Kim, Jong-un Choi and Kea-Myung Kang (2005) A Study on the Wear Behaviar of the Cu-TiB2 Composites, Korean Journal of Materials Research, Vol 15, No.1 [29] CHENG Jianyi, WANG Mingpu, LI Zhou, WANG Yanhui (College of Material Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, P.R.China) (2002) Nano scale Al2O3 Dispersion - strengthaned Copper Alloy Produced by Internal Oxidation, China - EU Forum on Nanosized Technology, Materials Letters, pp 93 - 98 [30] Karl U Kainer (2006) Metal Matrix Composites Custom-made Materials for Automotive and Aerospace Engineering, Copyright by WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KgaA, Weinheim [31] A Jayan P.M (2004) Nanocomposites Science and Technology, Copyright by WILEY- VCH Verlag GmbH & Co KgaA, Weinheim [32] D.W Lee & B.K Kim (Nano P/M Group, Deparment of Materials Technology Korea Institute of Machinery and Materials, 66, Sangnam, Changwon, Kyungnam, South Korea) (2004) Nanostructure Cu - Al2O3 composite produced by thermochemical process for electrode application, Materials Letters (58), pp 378 - 383 [33] Lei Lu, Yongfeng Shen, Xianhua Chen, Lihua Qian, K Lu (2004) (Shenyang National Laboratory of Material Science, Instotute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, P.R China) Ultrahigh Strength and High Electrical Conductivity in Copper, Science, Vol 34 (2004), pp 422-430 [34] D.B Miracle (Materials and Manufacturing Directorate, Air Force Research Laboratory, 2230 Tenth Street, Deyton, OH 454336533, USA) (2005), Metal Matrix Composites - From Science to technological significance, SCIENCE DIRECT, Composites Science and Technology 65, pp 2526 – 2540 [35] Jacques E Schoutens and Kamal Tempo, Introduction to Metal Matrix Composite Materials, California (MMCIAC TUTORIAL SERIES) [36] V Rajkovic, O Eric, M Mitkov, E Romhanji (2004), Chracterization of Dispersion Strengthened Copper with 3%wt Al2O3 by Mechanical Alloying, SCIENCE OF SINTERING, Materials Letters (36), pp 205 - 211 105 [37] Rodrigo H Palma, Aquiles H Sep’ulveda, Rodrigo A Espinoza, Roberto C Montiglio (2005), J Mat Fro Tech., Vol 169 [38] Wang Mengjun, Zhang Liyong and Liu Xinyu (2005), J Mat Pro Tech., Vol 169 [39] A Gaganov, J Freudenberger, E Botcharova, L Chultz (2006), J Mat Pro Tech., Vol 169 [40] Arthur K Lee, Nicholas J Grant (1983), Mat Sci Eng A, Vol 60 [41] E Botcharova, J Freudenberger, L Chultz (2006), Mechanical and Electrical Properties of Mechanically Alloyed Nanocryslalline Cu-Nb Alloys Acta Meterialia, Vol 54, pp 3333-3341 [42] Kea Muyng Kang and Jong Unchoi (2004), Korean J Mat Re, Vol 14 No.1 [43] J S Benjamin (1970), Metallurgical Transaction [44] Koch CC, Cavin OB, Mc Kamey CG, Scarbrough (1983), Journal of Applied Physic Letter, Vol 43, 10-17 [45] Schaffer GB, Mc Comick PG (1989) Journal of Applied Physic Letter, Vol 55, pp 45-56 [46] H Hud and W J Kang, Electrothermal Analysis of Electric Resistance Spot Welding Processes by a 3-D Finite Method (1997) Journal of Materials Processing Technology, Vol.63, pp 672-677 [47] S.J.Dong, Y.Zhou, Y.W.Shi, H.H Chang (2002) Formation of a TiB2-reinforced Copper-based Compozite by Mechanical Alloying and Hot Pressing, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol.33A [48] Nguyen Dang Thuy (2007) A study on the Fabricaton of Cu-TiB2 Nanocomposites by Mechanical Activation, Selt-propagating High-Temperature Synthesis and Spark Plasma Sintering, [49] Peter Jessner (2006) Investigations on the microstructure of severely deformed Cu-Cr Composites, Diplomarbeit, Department Material Physics, University of Leoben, 9-2006 [50] R.J.Laudauer (1952) Appl Journal of Applied Physics, Vol.23 779 [51] Zhigang Hou, Ill-Soo Kim, Yuanxun Wang, Chunzhi Li, Chuanyao Chen (2006) Finite Element Analysis for the Mechanical Features of Resistance Spot Welding Process, Journal of Materials processing Technology, in the press 106 [52] William D Callister (2003) Materials Science and Engineering – An Introduction, Sixth Edition, John Wiley & Sons, Inc, USA [53] J B Liu, L Meng, Y W Zeng (2006) Microstructure Evolution and Properties of Cu-Ag Microcomposites with Different Ag Content, Materials Science and Engineering A, in press [54] J P Tu, N Y Wang, Y Z Yang, W X Qi, Fi Liu, X B Lu, M S Liu (2002) Preparation and Properties of TiB2 Nanoparticle Reinforced Copper Matrix Composites by in situ Processing, Materilas Letter, Vol 52, pp 448-452 [55] Yong-Soon Kwon, D V Dudina, O I Lomovsky, Michail A Korchagin, Ji-Soon Kim (2003) TiB2-Cu Interpenetratin Phase Composites Produced by Spark-Plasma Sintering, Korean Journal of Materials Research, Vol 10, No [56] Yong-Soon Kwon, Ji-Soon Kim, Hwan-Tea Kim, Jin-Soo moon, D V Dudina, O I Lomovsky (2003) In situ Synthesis of Ci-TiB2 Nanocomposites by MA/SPS, Korean Journal of Materials Research, Vol 10, No [57] D L Zhang (2004) Processing of Advanced Materials Using High-energy Mechanical Milling, Processing in Materials Science, Vol 49, pp 537-560 [58] C Suryanarayana, E Ivanov, V V Boldyrev (2001) The Science and Technology of Mechanical Alloying, Materials Science and Engineering A Vol 304-306, pp 151-158 [59] L Lu, M O Lai, S Zhang (1995) Modeling of the Mechnical Alloying Process, Journal of Materials Processing Technology, Vol 52, pp 539-546 [60] C Suryanarayana (2001) Mechanical Alloying and Milling, Progress in Materials Science, Vol 46, pp 1-184 [61] Mamoru Omori (2000) Sintering, Consolidation, Reaction and Crystal Growth by the Spark Plasma System (SPS), Materials Science and Engineering A, Vol 287, pp 183-188 [62] U Anselmi tamburini, S Gennari, J E Garaya, Z A Munir Fundamental (2005) Investigations on The Spark Plasma Sintering/Synthesis Process II Modeling of Curent and Temperature Distributions, Materials Science and Engineering A, Vol 394, pp 139-148 [63] John J Moore and H J Feng (1995) Combustion Synthesis of Advanced Materials – Part I, Progress in Masteries Science, Vol 39 107 [64] John J Moore and H J Feng (1995) Combustion Synthesis of Advanced Materials – Part II, Progress in Masteries Science, Vol 39 [65] Wang Yucheng, Fu Zheng Yi (2002) Study of Temperature Field in Spark Plasma Sintering, Materials Science and Engineering B, Vol 90, pp 34-37 [66] K Matsugi, H Kuramoto, T Hatayama, O Yanagisawa (2004) Temperature Distribution at Steady State Under Constant Current Discharge in Spark Sintering Process of Ti and Al2O3 powder, Journal of Materials Proceessing Technology, Vol 146, pp 247-281 [67] V Mamedov (2002) Spark Plasma Sintering as Advanced PM Sintering Method, Powder Metallurgy, Vol 45, No 4, pp 322-328 [68] S W Wang, L D Chen, Y S Kang, M Niino, T Hirai (2000) Effect of Plasma Activated Sintering (PAS) Parameters on Densification of Copper Powder, Materials Research Bulletin, Vol 35, pp 619-628 [69] J R Groza, A Zavalliangos (2003) Nanostructured Bulk Solids by Field Activated Sintering, Rev Adv Master Sci Vol 5, pp 24-33 [70] K Vanmeensel, A Laptev, J Hennicke, J Vleugels, O Van Der Biest (2005) Modelling of the Temperature Distribution During Field Assisted Sintering, Acta Materiala, Vol 53, pp 4379-4388 [71] D M Silverio, E C T Ramos, G Silva, A S Ramos, K R Cardoso, C A Nunes, Syntheses of TiB and TiB2 by High-Energy Ball Milling, Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials, Vol 20-21 (2004), pp 139-144 [72] Qiang Xu, Xinghong Zhang, Jiecai Han, Xiodong He, V L Kvanin (2003) Combustion Synthesis and Densification of Titanium Diboride-Copper Matrix Composite, Materials Letters, Vol 57, pp 4439-4444 [73] Jongsang Lee, J Y Jung, Eon-Sik Lee, W J Park, S Ahn, Nack J Kim (2005) Microstucture and Properties of Titalium Boride Dispersed Cu Alloys Fabricated by Spray Forming, Materials Science and Engineering A, Vol 277, pp 274-283 [74] M Lopez, D Crredor, C Camurri, V Vergara, J Jimenez (2005) Performance and Characterization of Dispersion Strengthened Cu-Tib2 Composite for Electrical Use, Materials Characterization, Vol 55, pp 252-262 108 [75] B D Cullity (1978) Elements of X-ray diffraction, Second edition, Addison-Wesley Publishing Company Inc, Canada [76] Takida T, Mabuchi M, Nakamura M, Igarashi T, Doi Y, Nagea T (2001) The Role of Dispersed Particles in Strengthening and Fracture Mechanisms in a Mo-ZrC alloy Processed by Mechanical Alloying, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol 31A, pp 751-758 [77] Juraj Dursin, Katarina Durinova, Maria Orolinova, Karel Saksl (2004) Effect of The MgO Particles on the Nanocrystanlline Copper Grain Stability, Materials Letter, Vol 58, pp 3796-3801 [78] J P Tu, W Rong, S Y Guo, Y X Yang (2003) Dry Sliding Wear Behavior of in situ Cu-TiB2 Nanocomposites Against Medium Carbon Steel Weer Vol 255, pp 832-835 [79] M Elmadagli and A T Alpas (2006) Progression of Wear in The Mild Wear Regime of an Al-18,5%Si (A390) Alloy Wear, Vol 261, No 3-4, pp 367-381 [80] Tanya M T Godfrey, Pual S Goodwin, C Malcolm ward-close (2002) Advance Engineering in Materials, Vol 2, No [81] Y L Shen, N Chawla (2001) On the Correclation Between Hardness and Tensile Strength in Particle Reinforced Metal Matrix Composites Materials Science and Engineering A, Vol 297, pp 44-47.a [82] T S Srivatsan, N Narendra, J D Troxell (2000) Tensile Deformation and Fracture Behavior of an Oxide Dispersion Strengthened Copper Alloy Materials & Design, Vol 21, pp 191-198 109 PHỤ LỤC Giấy chứng nhận kết thử nghiệm đo độ cứng Giấy chứng nhận kết chụp ảnh tổ chức tế vi Giấy chứng nhận kết đo thử nghiệm (điện trở suất) Giấy chứng nhận kết thử nghiệm điện cực máy cắt CNC plasma ... hướng chế tạo vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao từ vật liệu tổ hợp Cu Việc nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp Cu làm vật liệu kim loại bền nhiệt, độ dẫn điện cao cần thiết hợp. .. THUYẾT CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VLTH BỀN NHIỆT, ĐỘ DẪN ĐIỆN CAO 23 2.1 Cơ sở lý thuyết công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao 23 2.1.1 Công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp phương. .. Nghiên cứu cơng nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp bền nhiệt, độ dẫn điện cao Cu - Nghiên cứu đề xuất công nghệ chế tạo VLTH bền nhiệt, độ dẫn điện cao hệ Cu-Al2O3 làm tiếp điểm điện hệ Cu-Cr làm điện