1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Bài giảng Vật liệu học Chương 11: Vật liệu composite

89 12 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • VẬT LIỆU HỌC

  • Chương 11 Vật liệu composite

  • Tre = Sợi xelulo + Lignin

  • Bêtong = Cát + Đá + Ximăng + Nước

  • Gỗ dán : Bột gỗ + Nhựa

  • Bồn = Sôi thuỷ tinh + Nhựa

  • Slide 7

  • Slide 8

  • 11.1.Khái niệm

  • 11.1.Khái niệm chung

  • Slide 11

  • Slide 12

  • 11.2.Tổ chức của vật liệu composite

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • 11.3.Liên kết trong vật liệu composite

  • Slide 19

  • 11.4.Tính chất của vật liệu composite

  • Slide 21

  • 11.4.1.Tính chất cơ học composite cốt hạt

  • Slide 23

  • Slide 24

  • Slide 25

  • 11.4.1.Tính chất cơ học composite cốt sợi

  • Slide 27

  • Slide 28

  • Slide 29

  • Slide 30

  • 11.5.Vật liệu làm cốt

  • 11.5.1.Vật liệu làm cốt sợi

  • Slide 33

  • Slide 34

  • Slide 35

  • Slide 36

  • Slide 37

  • 2-Sợi cacbon

  • Slide 39

  • Slide 40

  • Slide 41

  • Slide 42

  • Slide 43

  • Slide 44

  • Slide 45

  • Slide 46

  • Slide 47

  • Slide 48

  • Slide 49

  • Slide 50

  • Slide 51

  • 11.5.2.Cốt dạng hạt

  • 11.6.Vật liệu làm nền 11.6.1. Nền kim loại

  • 11.6.2.Nền Polyme

  • 11.6.3.Nền gốm

  • 11.7.Ứng dụng & Gia công composite

  • 11.7.1.Gia công composite 11.7.1.1.Làm bằng tay

  • Slide 58

  • Slide 59

  • Slide 60

  • Slide 61

  • 11.7.1.Gia công composite 11.7.1.1.Làm bằng máy

  • Slide 63

  • Slide 64

  • Slide 65

  • 11.7.2.Composite nền nhựa

  • Chế tạo ôtô, xe lửa

  • Ngành tàu biển

  • Chế tạo ống dẫn

  • Bồn chứa

  • Bọc lót trụ cầu

  • 2-Composite nền Polyme-Sợi cacbon

  • Chế tạo máy bay

  • Ngành thể thao

  • 3-Composite nền Polyme-sợi polyme

  • 11.7.3.Composite nền kim loại

  • Slide 77

  • 11.7.4.Composite nền gốm

  • Slide 79

  • Sản xuất máy bay

  • Chế tạo tàu vũ trụ

  • Chế tạo chi tiết máy

  • Ngành Y

  • 11.7.5.Composite cấu trúc 1.Composite cấu trúc dạng lớp (tấm)

  • Slide 85

  • Slide 86

  • 2.Composite tấm 3 lớp (Panel sandwich)

  • Slide 88

  • Slide 89

Nội dung

Ngành khoa học vật liệu Vật liệu ngày càng đóng vai trò quan trọng trong quá trình đổi mới công nghệ. Đẩy mạnh nghiên cứu ngành khoa học vật liệu có ý nghĩa hết sức quan trọng đem lại sự phát triển công nghệ, đặc biệt cần thiết cho các nước đang phát triển điển hình như Việt Nam hiện nay. Khoa có chức năng đào tạo các cử nhân khoa học vật liệu có đủ kiến thức và năng lực phục vụ cho nhu cầu giảng dạy, nghiên cứu cơ bản cũng như ứng dụng khoa học vào thực tiễn sản xuất và đời sống về lĩnh vực vật liệu kỹ thuật cao. Đây là đối tượng nghiên cứu đã và đang có nhiều hứa hẹn về sự phát triển và ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam cũng như trên thế giới như: các hợp kim đặc dụng, gốm kỹ thuật, vật liệu polymer và composite, vật liệu y sinh, vật liệu quangđiện tử, vật liệu bền cơ nhiệt, vật liệu bán dẫn, vật liệu từ, vật liệu photonics... Ngành khoa học vật liêu khoa hoc vat lieu Tốt nghiệp Ngành Khoa học Vật liệu, sinh viên cần phải tích lũy đủ các khối kiến thức sau: Sponsored Content Hàng triệu người trên toàn thế giới xác nhận miếng dán giải độc có tác dụng kỳ diệu Hàng triệu người trên toàn thế giới xác nhận miếng dán giải độc có tác dụng kỳ diệu Nuubu Đã trở lại Miếng dán bán chạy nhất Nhật Bản Đã trở lại Miếng dán bán chạy nhất Nhật Bản Nuubu Recommended by Kiến thức giáo dục đại cương: 60 tín chỉ. Kiến thức cơ sở nhóm ngành: 80 tín chỉ. Sau khi hoàn thành các môn học thuộc chương trình kiến thức giáo dục đại cương (60 tín chỉ), sinh viên sẽ lựa chọn theo học 1 trong 3 chuyên ngành (kiến thức cơ sở nhóm ngành) như sau: 1. Vật Liệu Linh Kiện Màng Mỏng Hàng năm bộ môn có khoảng 60 sinh viên tốt nghiệp thuộc chuyên ngành màng mỏng, các sinh viên ra trường đa phần đều có việc làm sau 12 tháng. Một số làm ở các viện nghiên cứu và tiếp tục học lên để lấy học vị cao hơn. Cơ hội để các sinh viên tốt nghiệp tìm kiếm học bổng du học nước ngoài sau khi tốt nghiệp là rất lớn nếu giỏi ngoại ngữ. Vì ngành Khoa học Vật liệu nói chung và chuyên ngành Vật liệu Màng mỏng nói riêng là một ngành mới và nằm trong chiến lược phát triển về khoa học và công nghệ nước ta, nên số đề tài nghiên cứu khoa học và số suất học bổng cấp cho các sinh viên ngành này là rất lớn. Mục tiêu đào tạo chính của chuyên ngành Vật liệu Màng mỏng là đào tạo các cử nhân Khoa học Vật liệu nắm vững các kiến thức, quy trình chế tạo, vận hành các thiết bị chế tạo các vật liệu mới và có tính ứng dụng cao trong đời sống. Đồng thời, sinh viên cũng được trang bị các kiến thức cần thiết để hiểu rõ nguyên lý và cách thức vận hành các máy phân tích vật liệu mới. Hiện nay có rất nhiều công ty hoạt động trong lĩnh vực xây dựng, sản xuất có nhu cầu tìm kiếm những vật liệu mới bền, rẻ, nhẹ, tiết kiệm năng lượng 2. Bộ môn Vật liệu Polymer Composite Hằng năm, Bộ môn tiếp nhận hơn 50% số sinh viên từ đại cương theo học chuyên ngành. Đây là một chuyên ngành cung cấp những kiến thức cơ bản cũng như chuyên sâu về vật liệu polymer vốn dĩ ngày càng được ứng dụng trong các vật liệu phổ biến trong đời sống đến các loại vật liệu kỹ thuật cao để thay thế cho các vật liệu truyền thống từ thiên nhiên hoặc kim loại mà từ trước đến nay vẫn hay sử dụng. Bên cạnh các hoc phần lý thuyết, sinh viên luôn được tạo điều kiện đi kiến tập hoặc thực tập thực tế và làm seminar báo cáo tại các công ty và nhà máy gia công sản xuất vật liệu. Đến nay, Bộ môn đã có 5 khoá sinh viên ra trường, theo thống kê gần đây của Bộ môn, các sinh viên tốt nghiệp ra trường hướng polymer và composite đều dễ dàng tìm được những công việc đúng theo hướng chuyên môn được đào tạo, nhiều sinh viên có thành tích tốt trong quá trình học và thực tập đã được các công ty hứa tuyển dụng ngay sau khi tốt nghiệp. Các cử nhân chuyên ngành sau khi ra trường có thể tiếp tục học lên, nhận học bổng du học hoặc có thể công tác tại các trường Đại học, Viện nghiên cứu, khu Công nghệ cao, các công ty Kinh doanh hoặc sản xuất vật liệu nhựa, cao su, bao bì và composite.; đặc biệt là làm trong lĩnh vực nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu polymer kỹ thuật cao ứng dụng trong lĩnh vực pin năng lượng mặt trời, vật liệu y sinh, vật liệu nanocomposite… Thương hiệu “tốt nghiệp ngành Khoa học Vật liệu hướng Vật Liệu Polymer Composite” đang trở thành một chìa khoá thành công lúc ra trường của các sinh viên. 3. Vật Liệu Từ Y Sinh Đây là một chuyên ngành mới được thành lập từ những năm 2010 với mục đích mở rộng nội dung đào tạo, giảng dạy và nghiên cứu trong ngành khoa học vật liệu. Trong công cuộc hiện đại hóa đất nước, bên cạnh việc sử dụng và phát triển các loại vật liệu truyền thống, đòi hỏi cần nghiên cứu, phát triển về khoa học và ứng dụng công nghệ vật liệu mới, đặc biệt là vật liệu Quang – Điện tử, vật liệu Từ và vật liệu Y sinh. Hiện nay, vật liệu Từ và vật liệu Y sinh đã được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán y học, chữa trị bệnh và xử lý ô nhiễm môi trường. Xu hướng phát triển khoa học công nghệ hiện nay đòi hỏi sự liên kết hợp tác trong đào tạo và nghiên cứu. Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM hiện có 02 đơn vị có cơ sở về nhân lực và trang thiết bị là Khoa Khoa học Vật liệu và Phòng thí nghiệm Tế bào gốc, có thể triển khai một hướng đào tạo và nghiên cứu sâu về vật liệu Từ và Y sinh. Sự liên kết này cũng phù hợp với chủ trương của ĐHQGHCM. Khoa học về vật liệu Từ và Y sinh nghiên cứu các tính chất của vật liệu Từ và Y sinh, giải thích và làm sáng tỏ bản chất của vật liệu. Từ đó xác định được những ứng dụng của vật liệu, góp phần xây dựng và phát triển ngành công nghệ vật liệu mới ở Việt Nam.

VẬT LIỆU HỌC Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng Chương 11 Vật liệu composite 11.1.Khái niệm chung 11.2.Tổ chức vật liệu coposite 11.3.Liên kệt vật liệu composite 11.4.Tính chất vật liệu composite 11.5.Vật liệu làm cốt 11.6.Vật liệu làm 11.7.Ứng dụng gia công composite Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 11.1.Khái niệm chung Tre = Sợi xelulo + Lignin Bêtong = Cát + Đá + Ximăng + Nước Gỗ dán : Bột gỗ + Nhựa Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng Bồn = Sôi thuỷ tinh + Nhựa Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng HK cứng = Bột WC + Co Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 11.1.Khái niệm  Vật liệu composite : vật liệu chế tạo từ hay nhiều vật liệu có chất khác => Vật liệu kết hợp Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 11.1.Khái niệm chung  Phân loại • Theo chất Nền Vật liệu Composite Vật liệu Composite Polyme Tháng 02.2006 Vật liệu Composite Kim lọai Vật liệu Composite Ceramic TS Hà Văn Hồng Vật liệu Composite HH nhiều pha 10 3-Composite Polyme-sợi polyme • Đặc điểm: -Độ bền riêng, độ dẻo, độ dai va đập cao -Mođun đàn hồi & hệ số giãn nở nhiệt cốt nhau→Tính ổn định nhiệt cao - Cách điện & cách nhiệt tốt • -Khơng bị ăn mịn Ứng dụng: -Chế tạo tàu thuyền -Áo giáp chống đạn, chắn; mũ bảo hiểm Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 75 11.7.3.Composite kim loại 1-Composite Al cốt hạt Al2O3 -Chế tạo : Al Nghiền: bột  Oxy hóa: màng Al2O3  Tạo hình :ép  Thiêu kết -Tính chất : Độ bền riêng : cao Bền hóa: khơng bị ăn mịn o Tlv= 300-500 C -Ứng dụng : Piston, Cánh máy nén, cánh tuabin Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 76 2-Composite Cu cốt hạt thép -Chế tạo : Cu Nấu chảy  Nạp hạt thép:huyền phù  Tạo hình :đúc -Tính chất : Nền Cu : mềm + Hạt thép : cứng  Chống mài mòn -Ứng dụng : Bạc đỡ ổ trục Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 77 11.7.4.Composite gốm 1-Composite Cacbon –Cacbon Nền : Cacbon • Cốt : Sợi cacbon Composite Cacbit –Cacbon Nền : SiC • + + Cốt : Sợi cacbon Composite Cacbit –Cacbit Nền : SiC Tháng 02.2006 + Cốt : Sợi SiC TS Hà Văn Hồng 78 2-Tính chất : +Rất nhẹ : 1.35 – g/cm +σ ; o HRC Tlv = 2000 C : cao +Hệ số giãn nở nhiệt : nhỏ +Khơng bị ăn mịn 3-Ứng dụng: -SX động máy bay,tên lửa, tàu vũ trụ -Vỏ cách nhiệt tàu khơng gian -Động khí nhà máy lượng -Dùng y học Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 79 Sản xuất máy bay Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 80 Chế tạo tàu vũ trụ Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 81 Chế tạo chi tiết máy Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 82 Ngành Y Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 83 11.7.5.Composite cấu trúc 1.Composite cấu trúc dạng lớp (tấm)  Tổ chức : • Nhiều lớp từ loại vật liệu -Loại 1: vật liệu đồng nhất, đóng vai trị liên kết -Loại 2: composite cốt sợi, • đóng vai trò chịu lực Sắp xếp: theo lớp & đổi hướng Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 84 11.7.5.Composite cấu trúc 1.Composite cấu trúc dạng lớp (tấm) Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 85 11.7.5.Composite cấu trúc 1.Composite cấu trúc dạng lớp (tấm)  Tính chất : σ = max theo phương // với mặt σ = theo phương ⊥ với mặt  Ứng dụng: -SX gỗ dán -SX cót ép Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 86 2.Composite lớp (Panel sandwich)  Tổ chức : lớp • lớp mặt: chịu lực học • HK Al, hkTi, thép, Composit cấu trúc dạng lớp Lớp (lõi) : chức - Tạo khoảng cách lớp → ↓biến dạng theo phương⊥ mặt -Tạo độ cứng vững & tránh cong vênh Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 87 2.Composite lớp (Panel sandwich)  Vật liệu làm lõi : nhẹ, xốp Polyme, cao su, gỗ nhẹ, giấy cacton  Tính chất : σ -nén : cao; HB-cao Cách âm, cách nhiệt : tốt  Ứng dụng: -Xây dựng:làm trần, sàn, tường -SX máy bay: vỏ, thân, cánh, đuôi Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 88 2.Composite lớp (Panel sandwich)  Lõi cấu trúc tổ ong Vách ngăn liên kết vng góc với mặt  Vật liệu làm vách loại vật liệu lớp mặt Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 89 .. .Chương 11 Vật liệu composite 11.1.Khái niệm chung 11.2.Tổ chức vật liệu coposite 11.3.Liên kệt vật liệu composite 11.4.Tính chất vật liệu composite 11.5 .Vật liệu làm cốt 11.6 .Vật liệu làm... Vật liệu composite : vật liệu chế tạo từ hay nhiều vật liệu có chất khác => Vật liệu kết hợp Tháng 02.2006 TS Hà Văn Hồng 11.1.Khái niệm chung  Phân loại • Theo chất Nền Vật liệu Composite Vật. .. • Theo chất Nền Vật liệu Composite Vật liệu Composite Polyme Tháng 02.2006 Vật liệu Composite Kim lọai Vật liệu Composite Ceramic TS Hà Văn Hồng Vật liệu Composite HH nhiều pha 10 11.1.Khái niệm

Ngày đăng: 09/06/2021, 11:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN