Bài tiểu luận vật liệu composite

BÀI TIỂU LUẬN VẬT LIỆU COMPOSITE Môn : Vật liệu học MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE .2 1.1 Giới thiệu vật liệu Composite 1.2 Cấu tạo vật liệu Composite .3 1.2.1 Vật liệu (phần nền) 1.2.2 Một số chất thường gặp vật liệu Composite 1.2.3 Thành phần cốt 1.2.4 Chất pha loãng .13 1.2.5 Chất tách khn, chất làm kín phụ gia khác .13 1.2.6 Xúc tác – Xúc tiến 14 1.3 Cơ chế vật liệu gia cường 14 1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vật liệu Composite 15 1.4.1 Sự định hướng sợi 15 1.4.2 Tương tác sợi 15 1.4.3 Lượng sợi có vật liệu 16 1.4.4 Tỉ lệ chất đóng rắn, thời gian, nhiệt độ, loại chất đóng rắn 16 1.4.5 Kỹ thuật gia cơng 16 CHƯƠNG II: VẬT LIỆU COMPOSITE CỐT SỢI THỦY TINH 17 2.1.Khái quát vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh 17 2.1.1 Cấu trúc vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh 17 2.1.2 Vai trò thành phần 17 2.1.3 Phân loại vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh 17 2.2.Vật liệu Composite nhựa Epoxy gia cường cốt sợi thủy tinh 19 2.2.1 Tổng quan .19 2.2.2 Nguyên liệu .20 2.3 Tính vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh 23 2.3.1 Tính đặc trưng 23 2.3.2 Ưu điểm nhược điểm 23 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU COMPOSITE CỐT SỢI THỦY TINH 25 3.1 Phương pháp handlayup (lăn ép tay) 25 3.2 Phương pháp lăn ép phun 26 3.3 Phương pháp đúc kéo .26 3.4 Phương pháp quấn sợi .27 3.5 Phương pháp đúc chân không 28 3.6 Phương pháp túi chân không 29 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE CỐT SỢI THỦY TINH 31 4.1 Trong ngành y tế .31 4.2 Trong lĩnh vực công nghiệp .31 4.3 Trong ngành cơng nghiệp đóng tàu 31 4.4 Trong ngành chế tạo ô tô 31 4.5 Trong lĩnh vực hàng không .32 4.6 Trong trang trí nội thất 32 4.7 Trong ngành xây dựng: 32 4.8 Một số hình ảnh vật liệu Composite 32 KẾT LUẬN .35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 DANH MỤC BẢNG, HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vật liệu Composite Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc Vật liệu Composite Hình 1.3 Cơng thức nhựa UPE (Unsaturated Polyester) Hình 1.4 Một số tính chất nhựa UPE (Unsaturated Polyester) Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo nhựa Epoxy Hình 1.6 Một số đặc tính nhựa Epoxy Hình 1.7 Sơ đồ cơng nghệ phủ Cu lên graphit dung dịch đồng sunfat Hình 1.8 Ứng dụng vật liệu PC Hình 1.9 Lý thuyết kết dính bề mặt tiếp xúc vật liệu gia cường/ vật liệu Hình 2.1 Sàn nhà máy quét lớp bọc nhựa cốt sợi thủy tinh Hình 2.2 Hình ảnh SEM mặt cắt vật liệu Composite nhựa Epoxy cốt sợi thủy tinh Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ chế tạo sọi thủy tinh giai đoạn Hình 2.4 Một số chất liên kết thơng dụng dùng Epoxy sợi thủy tinh Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp Handlayup Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp lăn ép phun Hình 3.3 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp đúc kéo Hình 3.4 Sơ đị cơng nghệ phương pháp quấn sợi Hình 3.5 Thiết bị vật liệu cơng nghệ đúc chân khơng Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ phương pháp đúc chân không Hình 3.7 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp tứi chân khơng Hình 4.1 Ống Composite bàn hình chữ nhật để ngồi hiên Hình 4.2 Bồn bể chứa làm vật liệu Composite nhựa Epoxy cốt sợi thủy tinh (GRE) Hình 4.3 Sản phẩm giả làm từ vật liệu Composite Hình 4.4 Thang cáp ống dây dẫn Hình 4.5 Vỏ xe, tàu làm vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh LỜI MỞ ĐẦU Những vật liệu composite đơn giản có từ xa xưa Khoảng 5000 năm trước công nguyên người biết trộn viên đá nhỏ vào đất để làm gạch tạo thành cơng trình kiến trúc vĩ đại Và điền hình vật liệu Composite lúc hợp chất dùng để ướp xác người Ai Cập Vật liệu Composite xuất lần tiên Trái Đất thiên nhiên tạo cấu trúc Composite, thân gỗ cấu trúc gồm nhiều sợi xenlulo dài kết nối với licnin1 Kết liên kết hài hoà làm thân vừa bền dẻo cấu trúc vật liệu Composite tạo hóa tạo lý tưởng Người Hy Lạp cổ biết lấy mật trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng Và Việt Nam, từ người xưa truyền lại cho cách làm nhà bùn trộn với rơm băm nhỏ để làm vách nhà, khô tạo lớp vật liệu cứng, mát mùa hè ấm vào mùa đông Mặc dù vật liệu Composite vật liệu có mặt từ lâu, ngành khoa học vật liệu Composite hình thành gần gắn với xuất công nghệ chế tạo tên lửa Mỹ từ năm 1950 Từ đến nay, khoa học công nghệ vật liệu Composite ngày phát triển tồn giới có thuật ngữ "vật liệu mới" đồng nghĩa với "vật liệu Composite" Trong vật liệu Composite có nhiều loại khác áp dụng loại lĩnh vực khác nhóm tìm hiểu vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh (FRP)2 áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Trong tiểu luận đề cập cách tổng quan vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh như: Nguyên liệu chế tạo, phương pháp gia công, ứng dụng… (A lignin) hợp chất cao phân tử hữu có gỗ Cấu tạo linic phức tạp, có nhiều nhóm chức khác nhóm OH, OCH3, số lượng nhóm chức phân tử phụ thuộc vào chủng loại thực vật Tên viết tắt vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh (Fibeglass Reinfored Plastic) CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE 1.1 Giới thiệu vật liệu Composite Vật liệu Composite vật liệu chế tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhằm mục đích tạo vật liệu có tính ưu việt hẳn vật liệu ban đầu tạo Hình 1.1 Vật liệu Composite Vật liệu Composite cấu tạo từ hai thành phần : + Vật liệu ( hay cịn gọi phần nền) có chức đảm bảo thành phần cốt bên vật liệu Composite liên kết với nhau, nhằm tạo tính nguyên khối thống cho vật liệu Composite + Vật liệu gia cường ( hay gọi phần cốt) nhằm đảm bảo cho vật liệu Composite có đặc tính học cần thiết + Ngồi cịn có chất đóng rắn (đối với nhựa nhiệt rắn), chất độn số phụ gia cần thiết Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc Vật liệu Composite Thành phần vật liệu Composite là: + Phần loại Polymer (chiếm 90%) PolyEtilen (PE), PolyVinylAxetat (PVA), PolyPropilen (PP), PolyVinylClorua (PVC), Epoxy, cao su,… Ngồi cịn vật liệu Ceramic (Xi măng, thủy tinh,…), kim loại ( Sắt, thép, đồng,…) + Phần cốt có hai loại cốt là: cốt sợi (thủy tinh, cellolose 3, cacbon, aramid,…), cốt hạt (kim loại, đất sét, bột gỗ, bột đá,…) hình dạng đặc biệt khác 1.2 Cấu tạo vật liệu Composite 1.2.1 Vật liệu (phần nền) Vật liệu cần có độ cứng cần thiết để đảm bảo cho vật liệu Composite chịu tải, cấu trúc đồng Vật liệu giữ vai trị quan trọng việc chế tạo vật liệu Composite Vật liệu phải đáp ứng yêu cầu khai thác công nghệ Xen-lu-lô (bắt nguồn từ tiếng Pháp: cellulose) cịn gọi xenlulơzơ, xenlulơza, hợp chất cao phân tử cấu tạo từ liên kết mắt xích β-D-Glucose, có cơng thức cấu tạo (C6H10O5)n n nằm khoảng 5000-14000, thành phần chủ yếu cấu tạo nên vách tế bào thực vật Là chất kết dính, tạo mơi trường phân tán, đóng vai trị truyền ứng suất sang độn có ngoại lực tác dụng lên vật liệu Có thể tạo thành từ chất hỗn hợp nhiều chất trộn lẫn cách đồng tạo thể liên tục 1.2.2 Một số chất thường gặp vật liệu Composite 1.2.2.1 Nhựa nhiệt rắn Trong thực tế, người ta sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt dẻo làm polymer cho vật liệu Composite: Nhựa nhiệt dẻo: PE, PS4, ABS5, PVC… độn trộn với nhựa, gia công máy ép phun trạng thái nóng chảy Nhựa nhiệt rắn: PU6, PP, UF7, Epoxy, Polyester không no, gia công áp suất nhiệt độ cao, riêng với epoxy polymer khơng no tiến hành điều kiện thường, gia công tay Nhìn chung, nhựa nhiệt rắn cho loại vật liệu Composite có tính cao nhựa nhiệt dẻo Một số loại nhựa nhiệt rắn thông thường: a Nhựa Polyester Hình 1.3 Cơng thức nhựa UPE (Unsaturated Polyester) Nhựa polyester sử dụng rộng rãi công nghệ vật liệu Composite, Polyester loại thường loại không no, nhựa nhiệt rắn, có khả đóng rắn dạng lỏng dạng rắn có điều kiện thích hợp Nhựa Polystyren Nhựa Acrylonitrin butadien styren Polyurethane có khả chống mài mịn sức bền nứt tốt so với cao su, đồng thời có khả chịu tải cao Khi so sánh với nhựa, Polyurethane có độ bền va đập tốt hơn, đặc tính chịu mịn đàn hồi tốt Nhựa urê-formaldehyde loại nhựa nhiệt làm Urê formaldehyde tạo phản ứng trùng hợp ngưng tụ Urê formaldehyde Nó có độ tinh khiết cao lưu trữ lâu Polyester có nhiều loại, từ acid, glycol hay monomer khác nhau, loại có tính chất riêng biệt đặc trưng khác Để tạo nên phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố sau: + Thành phần nguyên liệu (loại tỷ lệ chất sử dụng) + Phương pháp tổng hợp + Trọng lượng phân tử + Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến) + Hệ chất độn Bằng cách thay đổi yếu tố trên, người ta tạo nhiều loại nhựa có tính chất đặc biệt khác tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng Hình 1.4 Một số tính chất nhựa UPE (Unsaturated Polyester) Có hai loại polyester thường sử dụng cơng nghệ vật liệu : Nhựa orthophthalic cho giá trị kinh tế cao, sử dụng rộng rãi Nhựa isophthalic lại có khả kháng nước tuyệt vời nên xem vật liệu quan trọng công nghiệp, đặc biệt lĩnh vực hàng hải Đa số nhựa Polyester có màu nhạt, thường pha lỗng styrene Lượng styrene lên đến 50% để làm giảm độ nhớt nhựa, dễ dàng cho trình gia cơng Ngồi ra, styrene cịn làm nhiệm vụ đóng rắn tạo liên kết ngang phân tử mà khơng có tạo thành sản phẩm phụ Polyester cịn có khả ép khn mà khơng cần áp suất Nhựa Polyester có thời gian tồn trữ ngắn tượng tự đóng rắn sau thời gian Thông thường, người ta thêm vào lượng nhỏ chất ức chế trình tổng hợp nên nhựa polyester để ngăn ngừa tượng Nhà sản xuất cung cấp nhựa dạng tự nhiên hay có dùng số phụ gia Nhựa sản xuất cần cho xúc tác vào sử dụng cần phải có thời gian để Polyester tự đóng rắn Do tốc độ trùng hợp q chậm cho mục đích sử dụng, cần dùng chất xúc tác chất xúc tiến để đạt độ trùng hợp nhựa khoảng thời gian Khi đóng rắn, nhựa Polyester cứng có khả kháng loại hóa chất Quá trình đóng rắn hay tạo kết ngang gọi q trình Polymer hóa Đây phản ứng hóa học có chiều Cấu trúc khơng gian cho phép nhựa chịu tải mà khơng bị giịn Nhựa phụ gia phải phân tán trước cho xúc tác vào Phải khuấy cẩn thận để loại bỏ bọt khí nhựa khơng loại bỏ bọt khí ảnh hưởng đến q trình gia cơng Điều quan trọng bọt khí cịn nhựa ảnh hưởng tính chất lý, làm cấu trúc sản phẩm bị yếu Cần phải ý việc dùng xúc tác xúc tiến với hàm lượng vừa đủ cho vật liệu tính chất tốt Nếu nhiều xúc tác làm q trình gel hố xảy nhanh hơn, ngược lại, xúc tác q trình đóng rắn bị chậm lại b Nhựa Vinylester Nó có cấu trúc tương tự nhựa Polyester, điểm khác biệt chủ yếu với polyester vị trí phản ứng, thường cuối mạch phân tử vinyl ester có kết đơi C = C hai đầu mạch Toàn chiều dài mạch phân tử sẵn chịu tải, nghĩa vinylester dài đàn hồi polyester Vinylester có nhóm Ester nhựa Polyester nhóm Ester dễ bị thủy phân, tức vinylester kháng nước tốt loại nhựa Polyester khác Ứng dụng: làm ống dẫn bồn chứa hóa chất c Nhựa Epoxy Hình 2.4 Một số chất liên kết thơng dụng dùng Epoxy sợi thủy tinh Chất hóa dẻo: đưa vào nhằm giảm độ co ngót, cải thiện tính dẻo vật liệu số trường hợp cần thiết, hàn gắn vết nứt, khuyết tật lòng vật liệu Chất hóa dẻo lấy từ tự nhiên số sản phẩm dầu mỏ: parafin, dầu mazut, nhựa đường Cũng sử dụng chất hóa dẻo tổng hợp : Butyoleat, Dioctinphtalate Chất chống co ngót: sau q trình gia cơng, sản phẩm bị co ngót dẫn tới cong vênh, thiếu hụt, ảnh hướng tới tính chất sử dụng vật liệu sau Một số chất chống co ngót: Oxit kim loại, Chất hoạt động bề mặt triethanol Amin, Dibutyl Amin Chất chống oxy hóa đưa vào vật liệu nhằm kéo dài tuổi thọ sản phẩm, trình sử dụng hay q trình gia cơng số yếu tố nhiệt độ, ánh sáng… làm sản phẩm bị lão hóa Các chất chống oxy hóa chất có khả cho proton nhận điện tử tự tạo gốc tự không hoạt động Một số chất chống oxy hóa như: phenol, amin thơm Chất chống tia UV: đưa vào nhằm hạn chế, ngăn cản ảnh hưởng tia UV tới vật liệu Chất chống cháy: khả chống cháy vật liệu Composite Polyme thường không tốt, chế tạo người ta thường đưa thêm vào chất chống cháy : PVC, cao su clopren, SiO2, parafin clo hóa… Đặc điểm chung chất nhiệt độ cao, chúng phân hủy chất khí khơng trì cháy HCl nhờ lửa bị dập tắt b) Chất độn: chất đưa vào vật liệu Polyme Compozit tương đối nhiều, trước hết làm giảm giá thành sản phẩm, sau làm tăng số tính chất Ví dụ: CaCO3, bột mica, SiO2, BaSO4, … 2.3 Tính vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh 2.3.1 Tính đặc trưng Chịu uốn dẻo cao, siêu cứng, liên kết siêu bền chống lại oxy hóa ăn mịn chất hóa học mà vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh bền, tuổi thọ sản phẩm làm từ cao Thành phần từ nhựa nên vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh nhẹ thích hợp cho việc vận chuyển thi công lắp đặt sản phẩm làm từ loại vật liệu Bản chất vật liệu tạo từ liên kết nhựa nhiệt rắn với sợi thủy tinh nên nhiệt độ cao định dễ dàng tạo hình dạng theo khn mẫu ý người mốn tạo hình mà người ta thường sử dụng vật liệu để làm đồ trang trí Màu sắc bị phai màu, pha màu mà sử dụng để làm giả vật liệu kể đồ cổ Nhờ có khả cách điện cách nhiệt cao mà người ta gọi chất bán dẫn, sử dụng lại an toàn Dễ dàng bảo trì, sửa chữa sản phẩm làm từ vật liệu kể vị trí phức tạp 2.3.2 Ưu điểm nhược điểm 2.3.2.1 Ưu điểm vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh Giá thành: vật liệu Composite có giá thành thấp so với nguyên vật liệu gang hay thép Vì sử dụng vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh tiết kiệm số tiền đáng kể Trọng lượng: vật liệu đạt trọng lượng nhẹ mà có lợi việc vận chuyển, dễ dàng việc lắp ráp, thi cơng Tính thẩm mỹ cao: dễ dàng cắt dời dễ sáng tạo hoa văn lên bề mặt lựa chọn màu sắc mà u thích nên sản phẩm mà chế tạo từ vật liệu có tính thẩm mỹ cao Độ bền cao: từ đặc tính vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh tạo cho sản phẩm từ vật liệu loại khả chống ăn mịn, chống oxy hóa chống chịu mơi trường khắc nghiệt mà độ bền cao 2.3.2.2 Nhược điểm vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh Trong sống khơng có vật liệu hồn mỹ mặt vật liệu khơng ngoại trừ có số nhược điểm như: Sản phẩm làm từ vật liệu tái chế Độ bền cao, đem so sánh với loại vật liệu từ thiên nhiên thép hay gang cịn xa Vì mà độ bền sản phẩm làm từ vật liệu dừng lại mức mà CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU COMPOSITE CỐT SỢI THỦY TINH 3.1 Phương pháp handlayup (lăn ép tay) Các bước tiến hành: Bước 1: Chuẩn bị bề mặt khuôn Bước 2: Quét gelcoat vào khuôn Bước 3: Sắp xếp vật liệu gia cường vào khuôn Bước 4: Điền nhựa vào khuôn Bước 5: Lăn ép đạt độ dày mong muốn Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp Handlayup Ưu điểm: Đơn giản, thiết kế linh động, dễ dàng thay đổi Gia công sản phẩm lớn, phức tạp Chi phí đầu tư thiết bị thấp, dụng cụ rẻ tiền Nhược điểm: Sản phẩm có bề mặt nhẵn Thời gian đóng rắn thường dài Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào kỹ thao tác bề mặt khn Nhựa u cầu có độ nhớt thấp, ảnh hưởng đến tính chất có học, tính chất nhiệt cần phải có chất pha lỗng Cần ý đên an toàn sức khỏe 3.2 Phương pháp lăn ép phun Nguyên tắc: sợi gia cường phải cắt ngắn súng phun sau phải trộn hỗn hộp (sợi gia cường nhựa ) vào khuôn Dùng lăn lăn ép để lớp phải kết chặt thành khối Để đóng rắn hồn tồn trước tháo sản phẩm Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp lăn ép phun Ưu điểm: Nhanh, dụng cụ rẻ tiền, chế tạo sản phẩm hai mặt nhẵn Nhược điểm: Tính chất lý sản phẩm không cao Chỉ chế tạo vật liệu Composite sợi ngắn Cần phải có chất pha lỗng để giảm độ nhớt 3.3 Phương pháp đúc kéo Sợi thuỷ tinh trộn với nhựa kéo qua lõi có gia nhiệt, nhựa đơng rắn hồn tồn hay phần qua lõi tạo hình Có thể áp dụng cho nhựa nhiệt dẻo nhiệt rắn Dùng để chế tạo sản phẩm dạng thẳng, uốn vòng với tiết diện khơng đổi Sản phẩm thu có tính chất lý cao, tốc độ sản xuất cao, nhiên cần phải đầu tư lớn Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ phương pháp đúc kéo 3.4 Phương pháp quấn sợi Quy trình cơng nghệ sản xuất Composite phương pháp quấn sợi thực qua giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Chuẩn bị lõi quấn Giai đoạn 2: Giai đoạn quấn sợi Giai đoạn 3: Đóng rắn Giai đoạn 4: Lấy lõi quấn Hai giai đoạn cuối - : Hoàn thành sản phẩm tiến hành kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm theo quy chuẩn Hình 3.4 Sơ đị cơng nghệ phương pháp quấn sợi Ưu điểm: Phương pháp nhanh, hiệu kinh tế cao Hàm lượng nhựa điều chỉnh sợi qua bể nhựa Sợi cuộn liên tục tồn sản phẩm Có thể chế tạo sản phẩm có độ dày lớn Giá thành sợi giảm thiểu không qua công đoạn dệt sợi thành vải Cần nhân cơng so với phương pháp khác Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn Hạn chế số dạng sản phẩm định (rỗng, mặt cắt trịn, oval, …) Sợi khơng dễ dàng đặt xác dọc theo chiều dài sản phẩm Bề mặt ngồi sản phẩm khơng tiếp xúc với khn nên khơng hấp dẫn (khơng trơn, bóng) Khó thay đổi hướng sợi Yêu cầu nhựa có độ nhớt thấp nên ảnh hưởng đến tính chất học vấn đề an toàn sức khỏe 3.5 Phương pháp đúc chân khơng Quy trình : Nhựa Polymer dạng bột hỗn hợp nhựa Polymer vật liệu gia cường có chiều dài ngắn cấp vào chỗ trống chứa hỗn hợp vật liệu máy đùn ép Trục vít sử dụng để đẩy hỗn hợp vật liệu phía trước trống, nén hỗn hợp vật liệu đồng thời đẩy khơng khí chứa vật liệu ngồi Trong q trình hịa trộn ma sát làm tăng nhiệt độ hỗn hợp, lượng nhiệt làm vật liệu chuyển sang trạng thái lỏng trước chuyển tới buồng phun ép Do trình nén cắt trục vít, chiều dài sợi gia cường giảm Dưới lực ép trục vít, vật liệu đùn ép vào khuôn, hệ thống van chiều sử dụng để ngăn vật liệu bị nén ngược lại chỗ trống chứa Khi vật liệu nén vào khuôn, trục vít giữ ngun vị trí để trì áp suất khuôn Khi vật liệu đông kết khn, trục vít di chuyển theo chiều ngược lại để chuẩn bị cho chu trình đùn ép sản phẩm Hình 3.5 Thiết bị vật liệu cơng nghệ đúc chân khơng Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ phương pháp đúc chân không Ưu điểm: Khả tự động hóa cao, suất lớn, hiệu cao Phù hợp với loạt sản phẩm có số lượng lớn Sử dụng để chế tạo sản phẩm có hình dạng phức tạp Nhược điểm: Cơ tính sản phẩm không cao tỷ lệ vật liệu gia cường thấp Độ dài vật liệu gia cường ngắn Tính đẳng hướng vật liệu không đều, chế tạo sản phẩm có kích thước khơng lớn với u cầu tính khơng cao 3.6 Phương pháp túi chân khơng Cơng nghệ hút chân khơng q trình đắp sợi, nhựa lõi lên khn, sau dán lên màng nhựa dẻo bao bọc kín xung quanh, dùng bơm chân khơng rút khí hình thành mơi trường chân khơng, tạo chênh áp ngồi màng; áp suất khí bên ngồi (tương đương bar) nén chặt lớp nhựa sợi lên khuôn đóng rắn Hình 3.7 Sơ đồ cơng nghệ phương pháp tứi chân không Ưu điểm: Kỹ thuật phát triển từ công nghệ đắp tay (handlay-up) tạo chênh áp nén lớp nhựa sợi lên khuôn nhằm: Cải thiện khả thấm ướt Khử bọt, loại bỏ lượng nhựa dung môi thừa Giảm lượng nhựa sử dụng làm tỷ lệ sợi/nhựa cao hơn, sản phẩm cứng Tỷ lệ độ bền/khối lượng tốt Tránh hít dung mơi bay thao tác Sản phẩm đồng (kể hình dạng phức tạp) Nhược điểm: Kỹ thuật chân không đồng thời làm tăng chi phí, màng phủ, màng rút khí, máy hút chân khơng, … Địi hỏi cơng nhân kỹ thuật cao từ thao tác trộn nhựa sợi lắp đặt thao tác thiết bị chân không CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE CỐT SỢI THỦY TINH Với tính ưu việt đặc điểm trội mà vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh sử dụng nhiều lĩnh vực như: 4.1 Trong ngành y tế Vật liệu sử dụng nhiều lĩnh vực y tế lĩnh vực y tế ln có phịng ban làm việc nhiều với hóa chất cụ thể axit, bazo… Chính thế, với xuất chai, lọ vật liệu Composite sợi thủy tinh giúp bảo quản hóa chất tốt Khi chưa có vật liệu đời hóa chất sử dụng ống thủy tinh Điều gây lãng phí nhiều chi phí ngồi lọ thủy tinh cịn dễ vỡ trình vận chuyển Với sản phẩm lọ hay ống vật liệu Composite đem lại hiệu tốt giá thành rẻ nhiều 4.2 Trong lĩnh vực công nghiệp Khi kinh tế ngày phát triển ngành cơng nghiệp phát triển theo Chính thế, vật liệu Composite với nhiều ưu điểm bật áp dụng rộng rãi với nhiều ứng dụng thiết thực khác sống 4.3 Trong ngành cơng nghiệp đóng tàu Trong lĩnh vực đóng tàu vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh sử dụng nhiều phận tàu thuyền thùng tàu, mũi tàu, mái che khung tàu… Ngồi ra, vật liệu cịn sử dụng việc chế tạo thuyền Composite gắn máy 4.4 Trong ngành chế tạo ô tô Các phận ô tô vỏ xe, thùng xe, khung xe… sản xuất vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh Sử dụng vật liệu vừa giúp đảm bảo an tồn vừa nâng cao tính thẩm mỹ xe Ngoài ra, phận làm từ vật liệu có giá thành thấp việc thay hay muốn tân trang làm xe làm giảm trọng lượng xe giúp xe di chuyển nhanh 4.5 Trong lĩnh vực hàng không Theo thống kê có tới 60% phận máy bay hay tàu vũ trụ làm vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh Những phận sử dụng vật liệu để chế tạo khung máy bay, cánh máy bay, thân máy bay, động tên lửa,… Vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh dùng lĩnh vực ln trọng đến tính bền, chịu áp lực cao, khó biến dạng 4.6 Trong trang trí nội thất Ứng dụng phổ biến loại vật liệu ứng dụng lĩnh vực trang trí nội thất bàn ghế, bể bơi, khung tranh số vật trang trí khác Đặc biệt, vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh dùng để chế tạo đồ vật để trời vật liệu có khả chịu điều kiện thời tiết khắc nghiệt khác Ngoài ra, vật liệu làm giả vật liệu khác đá, gỗ, kim loại… Những đồ làm giả khơng bị ăn mịn giữ lâu 4.7 Trong ngành xây dựng: Như vật liệu xây dựng, sơn, loại đồ nội thất, bọc Pilejax, gia cố kết cấu cơng trình kiến trúc cầu cảng, đường xá… 4.8 Một số hình ảnh vật liệu Composite Hình 4.1 Ống Composite bàn hình chữ nhật để ngồi hiên Hình 4.2 Bồn bể chứa làm vật liệu Composite nhưa Epoxy cốt sợi thủy tinh (GRE) Hình 4.3 Sản phẩm giả làm từ vật liệu Composite Hình 4.4 Thang cáp ống dây dẫn Hình 4.5 Vỏ xe, tàu làm vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh KẾT LUẬN Vật liệu Composite loại vật liệu ưa dùng nay, sản phẩm làm từ loại vật liệu thường mang đến cho người tiêu dùng thơng minh cảm giác hài lịng ưng ý Vật liệu Composite sử dụng nhiều lĩnh vực ngành nghề khác tính ưu việt nó, nhiên khơng phải hiểu biết hết loại vật liệu mà tiểu luận cho nhìn tổng quan vật liệu Composite nêu nguyên liệu để chế tạo vật liệu, số yếu tố ảnh hưởng tới tính chất vật liệu, số phương pháp gia cơng chính, thơng dụng, dùng để chế tạo vật liệu composite polyme nói chung vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh nói riêng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nghiêm Hùng (2002), Vật liệu học sở, Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Terry richardson, Composite, Industrial technology department northern stale college aberdean south dakota( January 1, 1987) Trang web“https://vi.wikipedia.org/wiki/V%E1%BA%ADt_li%E1%BB%87u_composite” Trang web” https://tailieu.vn/doc/phuong-phap-su-dung-vat-lieu-frp-238328.html” Trang web “https://tailieu.vn/doc/cong-nghe-vat-lieu-composite-chuong-4-810918.html” ... thực vật Tên viết tắt vật liệu Composite cốt sợi thủy tinh (Fibeglass Reinfored Plastic) CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE 1.1 Giới thiệu vật liệu Composite Vật liệu Composite vật liệu. .. QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE .2 1.1 Giới thiệu vật liệu Composite 1.2 Cấu tạo vật liệu Composite .3 1.2.1 Vật liệu (phần nền) 1.2.2 Một số chất thường gặp vật liệu Composite. .. hai hay nhiều vật liệu khác nhằm mục đích tạo vật liệu có tính ưu việt hẳn vật liệu ban đầu tạo Hình 1.1 Vật liệu Composite Vật liệu Composite cấu tạo từ hai thành phần : + Vật liệu ( hay gọi