Tài liệu Vật liệu compozite docx

NHÓM 1 DANH SÁCH THÀNH VIÊN 1. Dương Quốc Đệ 2. Nguyễn Hồng Hải 3. Nguyễn Duy Luân 4. Nguyễn Văn Nam 5. Nguyễn Hải Pháp 6. Bùi Đình Quang. NỘI DUNG 1. Khái niệm vật liệu compozite 2. Lịch sử phát triển vật liệu compozite 3. Thành phần cấu tạo vật liệu compozite 4. Phân loại vật liệu compozite 5. Công nghệ chế tạo vật liệu compozite 6. Một số sản phẩm được chế tạo tư vât liệu compozite 7. Phương hướng phát triển. 1. KHÁI NIỆM VẬT LIỆU COMPOZITE  Vật liệu composite hay composite là vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo lên vật liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi những vật liệu này làm việc riêng rẽ.  Vật liệu Composite được cấu tạo từ các thành phần cốt nhằm đảm bảo cho Composite có được các đặc tính cơ học cần thiết và vật liệu nền đảm bảo cho các thành phần của Composite liên kết, làm việc hài hoà với nhau 2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN  Những vật liệu compozit đơn giản đã có từ rất xa xưa. Khoảng 5000 năm trước công nguyên con người đã biết trộn những viên đá nhỏ vào đất trước khi làm gạch để tránh bị cong vênh khi phơi nắng. Và điển hình về compozit chính là hợp chất được dùng để ướp xác của người Ai Cập  Người Hy Lạp cổ cũng đã biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng.  Và ở Việt Nam, ngày xưa truyền lại cách làm nhà bằng bùn trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khi khô tạo ra lớp vật liệu cứng, mát về mùa hè và ấm vào mùa đông . 3. THÀNH PẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE  Nhìn chung, mỗi vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân bố trong một pha liên tục duy nhất. (Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của vật liệu composite.) Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrice), thường làm nhiệm vụ liên kết các pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật liệu tăng cường (renfot) được trộn vào pha nền làm tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước . Nền cácbon 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1 thành phần cốt: gồm có 9 loại cốt 3.1.1 Sợi thuỷ tinh  Sợi thủy tinh, được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi được (thủy tinh dệt), có đường kính nhỏ vài chục micro mét. Khi đó các sợi này sẽ mất những nhược điểm của thủy tinh khối, như: giòn, dễ nứt gẫy, mà trở nên có nhiều ưu điểm cơ học hơn. Thành phần của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê , . tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau như: sợi thủy tinh E (dẫn điện tốt), sợi thủy tinh D (cách điện tốt), sợi thủy tinh A (hàm lượng kiềm cao), sợi thủy tinh C (độ bền hóa cao), sợi thủy tinh R và sợi thủy tinh S (độ bền cơ học cao). Loại thủy tinh E là loại phổ biến. 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.2 Sợi Bazan 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.3 Sợi hữu cơ  Các loại sợi hữu cơ phổ biến: Sợi kenvlar cấu tạo từ hợp chất hữu cơ cao phân tử aramit, được gia công bằng phương pháp tổng hợp ở nhiệt độ thấp (-10°C), tiếp theo được kéo ra thành sợi trong dung dịch, cuối cùng được sử lý nhiệt để tăng mô đun đàn hồi. Sợi kenvlar và tất cả các sợi làm từ aramit khác như: Twaron, Technora, . có giá thành thấp hơn sợi thủy tinh như cơ tính lại thấp hơn: các loại sợi aramit thường có độ bền nén, uốn thấp và dễ biến dạng cắt giữa các lớp. 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.4 Sợi Cacbon  Sợi cacbon chính là sợi graphit (than chì), có cấu trúc tinh thể bề mặt, tạo thành các lớp liên kết với nhau, nhưng cách nhau khoảng 3,35 A°. Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau, trong một mặt phẳng, thành mạng tinh thể hình lục lăng, với khoảng cách giữa các nguyên tử trong mỗi lớp là 1,42 A°. Sợi cacbon có cơ tính tương đối cao, có loại gần tương đương với sợi thủy tinh, lại có khả năng chịu nhiệt cực tốt. [...]... VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.2 Vật liệu nền  3.2.1 Chất liệu polyme nhiệt rắn: nền  Nhựa polyeste và nhóm nhựa cô đặc như: nhựa phenol, nhựa furan, nhựa amin, nhựa epoxy 3 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE  3.2.2 Chất liệu nền polyme nhiệt dẻo  Nền của vật liệu là nhựa nhiệt dẻo như: PVC, nhựa polyetylen, nhựa polypropylen, nhựa polyamit, 3 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE ... nhựa sợi thủy tinh Vỏ tàu thuyền compuzite 6.MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐƯỢC CHẾ TẠO TƯ VẬT LIỆU COMPOZITE 6.MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐƯỢC CHẾ TẠO TƯ VẬT LIỆU COMPOZITE 6.MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐƯỢC CHẾ TẠO TƯ VẬT LIỆU COMPOZITE 6.MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐƯỢC CHẾ TẠO TƯ VẬT LIỆU COMPOZITE Máy phát điện nano Máy biến nước biển thành nước ngọt được làm từ vật liệu compozite 7.PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI ... nhôm,  4.5 Vật liệu composite tạp lai  Là loại vât liêu được làm từ nhiều loại cốt sợi và vật liệu nền khác nhau 4.PHÂN LOẠI VẬT LIỆU COMPOZITE  4.7 Theo hình dạng cốt liệu  4.7.1 Vật liệu composite cốt sợi Sợi là loại vật liệu có một chiều kích thước (gọi là chiều dài) lớn hơn rất nhiều so với hai chiều kích thước không gian còn lại Theo hai chiều kia chúng phân bố gián đoạn trong vật liệu composite,... hay gián đoạn Ta thường thấy các loại vật liệu cốt sợi này gắn liền với từ composite trong tên gọi Các sản phẩm composite dân dụng thường là được chế tạo từ loại vật liệu composite cốt sợi, trên nền nhựa là chủ yếu 4.PHÂN LOẠI VẬT LIỆU COMPOZITE  4.7.2 Vật liệu composite cốt hạt  Hạt là loại vật liệu gián đoạn, khác sợi là không có kích thước ưu tiên Loại vật liệu composite cốt hạt phổ biến nhất... chất phụ gia (chất độn) như vật liệu sợi, bột của các chất vô cơ cơ Còn có thể có thêm 1 thành phần thứ ba là chất liên kết  4.2 Vật liệu composite cacbon-cacbon  Đây là vật liệu nền cacbon cốt sợi cacbon  4.3 Vật liệu composite gốm  Thành phần là Đất sét hay đất sình nhiều mùn được xem như nguyên liệu chủ yếu để làm gạch  4.4 Vật liệu composite kim loại  Đây là vật liệu nền kim loại và sợi kim... LIỆU COMPOZITE  3.2.3 Chất liệu nền cacbon: 3 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE  3.2.4 Chất liệu nền kim loại  Vật liệu compozit nền kim loại có modun đàn hồi rất cao có thể lên tới 110 GPa Do đó đòi hỏi chất gia cường cũng có modun cao Các kim loại được sử dụng nhiều là: nhôm, niken, đồng ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VẬT LIỆU COMPOZITE  Ưu điểm:  Khả năng chế tạo từ vật liệu này thành các kết cấu sản... thức hóa học là: SiC) cũng là một loại sợi gốm thu được nhờ kết tủa 3 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.7 Sợi kim loại 3 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.8 Sợi ngắn và các hạt phân tán 3 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.9 Cốt vải  Cốt vải là tổ hợp thành bề mặt (tấm), của vật liệu cốt sợi, được thực hiện bằng công nghệ dệt Các kỹ thuật dệt vải chuyền thống thường hay... kim titan, nền hợp kim nhôm, Thường kết hợp với cốt liệu dạng: sợi kim loại (Bo, ), sợi khoáng (cacbon, SiC, ) Composit nền kim loại hay nền khoáng chất có thể chịu nhiệt độ tối đa khoảng 600 ÷ 1.000°C (nền gốm tới 1.000°C) ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VẬT LIỆU COMPOZITE Nhược điểm: 4.PHÂN LOẠI VẬT LIỆU COMPOZITE  4.1 Vật liệu composite polyme  là loại vật liệu được cấu tạo bởi 2 hay nhiều cấu tử (thành phần)... pháp công nghệ, thuận lợi cho quá trình sản xuất 4.PHÂN LOẠI VẬT LIỆU COMPOZITE  4.6 Theo bản chất vật liệu nền và cốt  Composite nền hữu cơ: composite nền giấy (cáctông), composite nền nhựa, nền nhựa đường, nền cao su (tấm hạt, tấm sợi, vải bạt, vật liệu chống thấm, lốp ô tô xe máy), Loại nền này thường có thể kết hợp với mọi dạng cốt liệu, như: sợi hữu cơ (polyamit, kevlar (là sợi aramit cơ tính... biến nhất chính là bê tông, thường lại được gọi ngắn gọn chỉ là bê tông, nên ta thường thấy cái được gọi là composite lại là vật liệu composite cốt sợi  4.7.3 Vật liệu composite cốt hạt và sợi  Ví dụ: ở bê tông cốt thép thì đá nhân tạo tạo thành từ xi măng là vật liệu nền, các cốt liệu bê tông là cát vàng và đá dăm thì là cốt hạt, còn cốt thép trong bê tông là cốt sợi 5.CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO  5.Công nghệ . DUNG 1. Khái niệm vật liệu compozite 2. Lịch sử phát triển vật liệu compozite 3. Thành phần cấu tạo vật liệu compozite 4. Phân loại vật liệu compozite 5. Công. chế tạo vật liệu compozite 6. Một số sản phẩm được chế tạo tư vât liệu compozite 7. Phương hướng phát triển. 1. KHÁI NIỆM VẬT LIỆU COMPOZITE  Vật liệu composite