Hời gian ( giờ) ổng

C ƯƠ VẬ L ỆU K M LOẠ

hời gian ( giờ) ổng

ổng số thuyếtLý hực hành ài tập Kiểm tra* (LT hoặc TH) 09 08 0 01 MỤC ÊU

- Tr nh bày được định nghĩa tính chất và phạm vi ứng d ng của một số chất dẻo thôngthường

- Tr nh bày được công d ng tính chất phân loại d u m bôi trơn nước làm mát d ng trên ô tô

- Phát biểu được công d ng tính chất của xăng d u di s l d ng trên động cơ ô tô

- Tuân thủ các quy định quy phạm về vật liệuhọc.

Ộ U

1. Chất dẻo ( 02giờ)

1.1. Định nghĩa tínhchất

a. Địnhnghĩa

Chất dẻo là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất ra từ các chất hữu cơ ( fênol anđêhit rượu...). Là vật liệu có khả năng bị biến dạng khi chịu tác d ng của nhiệt áp suất và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi không tác d ng

Trong chất dẻo t y th o công d ng người ta pha thêm một số chất khác để nâng cao tính năng của chất dẻo như chất độn chất làm dẻo chất bôi trơn chất làm rắn chất màu chất ổn định.

- Chất độn làm tăng độ bền độ cứng giảm độ co ngót khi tạoh nh.

- Chất làm dẻo làm tăng tính dẻo và bền vững ngay nhiệt độthấp.

- Chất bôi trơn làm cho chất dẻo không bị dính vào khuôn khi tạoh nh.

- Chất làm rắn làm chất dẻo thể loãng tr thành thể rắn khinguội.

- Chất màu làm cho chất dẻo có màu sắc th o ýmuốn.

- Chất ổn định làm cho chất dẻo giữ được các tính chất banđ u.

b.Tính chất.

- Chất dẻo có trọng lượng riêng nh 0 9 ÷ 2g/cm³.

- Độ bền cơ học khá cao có độ bền nhiệt chống ăn mòn tốt hệ số ma sát nh tính cách điện cách âm tốt.

- Tính công nghệ cao ( công nghệ chế tạo các chi tiết bằng chất dẻo đơngiản)

* Nhược điểm chất dẻo bị hóa già th o thời gian làm biến đổi các tính chất ban đ u để khắc ph c nhược điểm này người ta cho thêm một số chất ph vào chấtdẻo.

1.2. Các loại chất dẻo cơbản

1.2.1. Polym tự nhiên : Cao su

- Cao su tự nhiên : Được lấy từ nhựa của cây cao su. Khi mới lấy ra có màu trắng đ c nếu để lâu ngoài ánh sáng sẽ biến thành màu nâu

- Tính chất nổi bật của cao su là tính đàn hồi. Cao su lưu hóa giữ được tính đàn hồi khoảng nhiệt độ từ 20ºC ÷ 100ºC. Cao su còn có một số tính chất quý khác như : Độ bền khá cao chiu mài mòn rất tốt không thấm nước và khí có khả năng dập tắt nhanh các rung động cách nhiệt cách điện tốt chịu được tác d ng hóa học của axit kiềm ; khối lượng riêngnh .

- Nhược điểm của cao su là : ị giảm d n cơ tính khi chịu tác d ng của ánh sáng và nhiệt độ bị hòa tan trong một số dung môi hữu cơ như xăng d u...

Cao su được sử d ng rất rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Trong ngành cơ khí cao su được d ng rộng rãi để chế tạo các loại sản phẩm sau :

- Đai truyền chyển động đai truyền vận chuyển ( băng tảivận chuyển cát đá

than...).

- Vòng đệm làm kín bề mặt tiếp xúc giữa các chi tiết máy nhằm tránh chảy d u nước tránh dò khí tránhb i...

1.2.2. Polym nhân tạo : là các polyme a. Polym chấtdẻo

Là loại chất dẻo có thể làm nóng chảy và tạo h nh lại được bao gồm

- Poly tyl n ( PE ) : được sản xuất ra từ khí tyl n là loại chất dẻo không dẫn nhiệt và điện không thấm nước. Được d ng để bọc dây điện chai lọ màng bao gói áo đi mưa...

- Poly vynil clorua ( PVC ) : được sản xuất ra từ clorua vinil là chất dẻo bền với axit và kiềm. Thường d ng sản xuất vải giả da dép nhựa ống nhựa hoanhựa...

- Poly propyl n ( PP ) : Được sản xuất ra từ polyl n nhờ có chất xúc tác đặc biệt. Có tính chịu ăn mòn hóa học tương tự như poly tyl n nhưng độ bền cơ học và tính chịu nhiệt cao hơn. ng để chế tạo các loại ống cánh quạt bơm nước ly tâm các d ng c y tế điện tử vô tuyếnđiện

b. Polym nhiệtrắn

- Chất dẻo F nol ( ak lit ) : Được sản xuất từ f nol – fomand hit. Có độ bền cơ học khá cao chịu nhiệt chịu axit và kiềm rất tốt. Được d ng nhiều trong công nghiệp điện và điệntử

- Chất dẻo có thớ T ctolit và H tynac : Được sản xuất bằng cách tẩm nhựa f nol fomand hit vào sợi bông hoặc sợi vải tổng hợp để tăng tính dẫn nhiệt và chống mòn có thể cho thêm chất độn graphit vào t ctolit. T ctolit được d ng để chế tạo bánh răng bạc lót.

H tinac được d ng sản xuất bằng cách tẩm nhựa f nol fomand hit vào giấy. H tynac hơn h n t ctolit chỗ có tính cách điện cao và chịu ẩm tốt. Được d ng làm vật liệu cách điện kể cả với điện áp cao áp

2. Cao su –amiăng – compozit ( 02 giờ)

2.1. Cao su 2.1.1. Phân loại :

Có hai loại cao su là cao su tự nhiên và cao su nhân tạo.

- Cao su tự nhiên : Được lấy từ nhựa của cây cao su. Khi mới lấy ra có màu trắng đ c nếu để lâu ngoài ánh sáng sẽ biến thành màu nâu

- Cao su nhân tạo : Là những vật liệu polym tương tự cao su tự nhiên do có người điều chế từ các chất hữu cơ đơn giản hơn thường bằng phản ứng tr nghợp.

Ví d : Cao su butadi n ( cao su buna) cao su Isopr n...

- Cao su thường d ng trong công nghiệp và đời sống là cao su đã lưu hóa tức là đã pha thêm 1 ÷ 2% lưuhu nh.

2.1.2. Tính chất

- Tính chất nổi bật của cao su là tính đàn hồi. Cao su lưu hóa giữ được tính đàn hồi khoảng nhiệt độ từ 20ºC ÷ 100ºC. Cao su còn có một số tính chất quý khác như : Độ bền khá cao chiu mài mòn rất tốt không thấm nước và khí có khả năng dập tắt nhanh các rung động cách nhiệt cách điện tốt chịu được tác d ng hóa học của axit kiềm ; khối lượng riêngnh .

- Nhược điểm của cao su là : ị giảm d n cơ tính khi chịu tác d ng của ánh sáng và nhiệt độ bị hòa tan trong một số dung môi hữu cơ như xăng d u...

2.1.3 Công d ng

Cao su được sử d ng rất rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Trong ngành cơ khí cao su được d ng rộng rãi để chế tạo các loại sản phẩm sau :

- Đai truyền chyển động đai truyền vận chuyển ( băng tải vận chuyển cát đá

than...).

- Vòng đệm làm kín bề mặt tiếp xúc giữa các chi tiết máy nhằm tránh chảy d u nước tránh dò khí tránhb i...

- Ống dẫn chất l ng chất khí chịu áo suấtthấp.

2.2. Amiăng

2.2.1.Tính chất

- Amiăng được lấy từ quặng m gồm các chất canxi silicat và magiê màu trắng mịn có thớ nh . Amiăng được cung cấp dưới dạng sợi tấm hoặc thanh.

- Đặc tính quan trọng của Amiăng là không bị cháy chịu được axit cách điện

cách nhiệt.

2.2.2.Công d ng.

Trong công nghiệp Amiăng được sử d ng rộng rãi làm chất cách nhiệt làm tấm đệm chịu nhiệt găng tay cản nhiệt qu n áo cứu h a tấm lợp tấm lát tường phòng h a... Ngoài ra Amiăng còn được d ng để chế tạo má phanh ô tô.

2.3. Compozit

2.3.1. Khái niệm tính chất

a. Khái niệm

Compozit là vật liệu tổ hợp từ hai vật liệu có bản chất khác nhau. Vật liệu tạo thành có đặc tính trội hơn đặc tính của từng thành ph n khi xét riêng rẽ.

b. Tính chất

- Một vật liệu Compozit gồm một hay nhiều pha gián đoạn đươc phân bố trong

một pha liênt c.

- Khi vật liệu gồm nhiều pha gián đoạn còn gọi là Compozit hỗn tạp. Pha gián đoạn thường có cơ tính trội hơn pha liên t c.

- Pha liên t c được gọi lànền.

- Pha gián đoạn gọi là cốt hay vật liệu tăngcường.

- Cơ tính của vật liệu Compozit ph thuộc vào :

+ Cơ tính của các vật liệu thành ph n + Luật phân bố h nh học của vật liệu cốt

+ Tác d ng tương hỗ giữa các vật liệu thành ph n

Hình 2.3. Vật liệu Compozit

2.3.2. Một số vật liệu Compozit thông d ng

- Vật liệu Compozit cốt sợi :

+ ạng này có độ bền và mô đun đàn hồi riêng cao. Loại này thường d ng vật liệu nền phải tương đối dẻo cốt sợi phải có độ bền độ cứng vững cao ngoài ra còn ph thuộc vào h nh dạng kích thước và sự phân bốsợi.

+ Các dạng Compozit sợi thường d ng hiện nay là : Compozit polym sợi thủy tinh d ng để chế tạo v x ô tô tàu biển ống dẫn tấm lát sàn công nghiệp.

+ Compozit polym cốt sợi cacbon thường d ng chế tạo chi tiết của máy bay. + Compozit kim loại sợi ví d : nền là nhôm đồng magiê và sợi là cacbon bo cacbit silic... loại này chịu nhiệt cao d ng chế tạo chi tiết trong tua bin.

+ Người ta có thể điều khiển việc phân bố phương của sợi để có vật liệu dị ứng th o ý muốn.

- Vật liệu Compozit cốt hạt :

+ Loại này có đặc điểm là các ph n tử cốt hạt thường cứng hơn nền thường

dùng các oxit, nitorit, borit, cacbit..

Ví d : Hợp kim cứng là loại Compozit hạt trong đó nền là coban và cốt là các ph n tử hạt cacbit vonfram cacbit titan. Hợp kim cứng có độ cứng và độ chịu nhiệt rất cao nó d ng để chế tạo d ng c cắt gọt khuôn ép...

+ ê tông là loại Compozit hạt trong đó nền là ximăng và cốt là đá s i cát

vàng.

+ Hợp kim bột : trên cơ s nhôm ( Al) và oxit nhôm (Al2O3) hoặc nhôm và bột các nguyên tố hợp kim ( ví d : Cr F Mn...) được thiêu kết một nhiệt độ nhất định.

3. Vật liệu bôi trơn và làm mát ( 02giờ)

3.1. u bôitrơn

u bôi trơn được chế biến từ d u m có màu đ n màu l c hoặc màu nâu

3.1.1.Công d ng

- u nhờn là chất bôi trơn đối với máy móc có công d ng :

+ Làm giảm ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết máy nhờ đó làm giảm sự mài mòn chi tiết và hạn chế được sự tiêu hao năng lượng do ma sát gây ra cho các chi tiết

+ Làm mát các chi tiết máy khi chịu ma sát trong quá tr nh máy làm việc nhất là d u v d u có tác d ng truyền dẫn nhiệt ra ngoài nhờ hệ thống dẫn d u chuyển động

liên t c

+ Làm kín các bề mặt c n làm kín

+ Làm chất chống gỉ cho các bề mặt kim loại + Tạo lớp bảo vệ chốngăn mòn kim loại

+ Làm sạch bề mặt của các chi tiết máy nhờ đó làm hạn chế sự mài mòn của

các chi tiết

Ví d : Trong động cơ đốt trong màng d u m ng trên vách xi lanh ngoài tác d ng bôi trơn còn có tác d ng làm kín kh h giữa x cmang và pittông đảm bảo cho hỗn hợp khí cháy không bị rò ra ngoài

- Chất bôi trơn phải có độ nhớt sao cho trong quá tr nh chi tiết máy làm việc chất bôi trơn vẫn còn bám trên bề mặt tiếp xúc không bị tuột đi và không được quá nhớt làm cản tr chuyển động của chi tiết máy.

+ Độ nhớt của d u người ta d ng độ nhớt động học đơn vị là m²/s và gọi là stốc

( st).

1st = 0 0001 m²/s = 100 x ntistốc ( cst)

+ Trong kĩ thuật dngf độ nhớt Engl kí hiệu là ºE được đo bằng cách so sánh thời gian chảy (T) của d u với thời gian chảy (t) của c ng lượng nước cất c ng một d ng c đo gọi là nhớt kế.

3.1.2.Tính chất T Tỷsố gọi là độ nhớt của d u. t sau: kéo ) u nhờn có các tính chất :

- ng để bôi trơn các chi tiết máy

- ảo vệ chống ăn mòn các chi tiết máy

- Làm giảm ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết máy -Làm mát các chi tiết máy khi chịu ma sát

- Làm kín các bề mặt c n làm kín

- Làm chất chống gỉ cho các bề mặt kimloại

3.1.3.Phân loại kíhiệu

a. Phân loại

- u nhờn được chế biến từ d u m có m u đ n màu l c màu nâu

- Có nhiều loại d u nhờn. u nhờn được phân chia thành các nhóm chủyếu + u nhờn cho động cơ ( bôi trơn cho động cơ máy bay các c u của ô tô máy + u truyềnđộng ( dung để bôi trơn các loại hộpsố các c u của ô tô, các hộp truyền lực hộp giảm tốc )

+ u công nghiệp

+ u đặc biệt ( đ u tuabin đ u biến thế )

b.Ký hiệu

- Các chỉ số như SAE 20 - 0 rồi API SF SG . được in trên chai nhớt trên lốc máy trên cây thăm nhớt có ý nghĩa là :

+ API (chữ viết tắt của Am rican P trol um Institut ) đây là hiệp d u khí Hoa K . Cấp chất lượng của API cho động cơ chạy xăng là SA S SC SE SF SG cho đến cấp chất lượng SM (đ ng nóc). API cho động cơ di s l ký hiệu là CA C CC C

+ AS (chữ viết tắt của apan s Automotiv Standards rganization) đây là tổ chức chứng nhận tiêu chuẩn ôtô của Nhật ản. Có nhiều tiêu chuẩn của AS tuy nhiên đối với loại x th là AS MA còn x 2 th là AS FC.

+ SAE (chữ viết tắt của Soci ty of Automotiv Engin rs) dịch là hiệp hội kỹ sư tự động hóa để dễ hiểu th các công ty d u nhớt gắn liền với tiếng Việt cho dễ nhớ là “Độ nhớt”. Độ nhớt phân ra làm 2 loại: đơn cấp và đa cấp. Nếu ký kiệu chỉ có 1 chỉ số th đó là loại đơn cấp (ví d : SAE10 SAE15 SAE 0). Loại d u nhớt đơn cấp th dải nhiệt độ môi trường ph hợp hẹp hơn. Nếu ký kiệu chỉ có 2 chỉ số th đó là loại

đa cấp (ví d : SAE10 -40, SAE15W-50, SAE20 -50). Loại d u đa cấp th dải nhiệt độ môi trường ph hợp rộng hơn. Chữ trong ký hiệu viết tắt từ chữ int r (m a đông) nghĩa là d u nhớt này sử d ng được cả nơi có thời tiết lạnh

3.2. M bôitrơn

Là chất bôi trơn thể đặc có màu vàng nhạt nâu sẫm hoặc đ n

3.2.1. Đặcđiểm

- M là chất bôi trơn thể quánh thay cho d u làm nhiệm v bôi trơn cho các bề mặt chi tiết máy dung d u không ph hợp.

- M có trọng lượng riêng 1g/cm³ chế tạo bằng cách trộn d u với sáp hoặc xà phòng nhiệt độ cao có pha thêm một lượng chất biến tính m có màu vàng nhạt đến nâu sẫm hayđ n.

- Độ nh giọt: là nhiệt độ khi m bị nóng chảy từ thể đặc sang thể l ng gồm có độ nh giọt thấp độ nh giọt trung b nh và cao m chảy nhiệt độ thấp là m có độ nh giọt thấp kém chịu nóng.

- Độ lún của m : là độ cứng mềm của m m cứng lún ít dung cho các bộ phận có lực ma sátnh .

- Tính ổn định của m : là khả năng ít bị biến chất trong quá tr nh sử d ng chịu được nóng không bị vón c c. chống được oxi hóa.

- Không có tạp chấtăn mòn kim loại cặn bẩn và nước lã. 3.2.2. Tính chất

M bôi trơn có các tính chất :

- ng để bảo quản d ng c chi tiết máy trong lúc vận chuyển hoặc chờ sử d ng M được sử d ng để bôi trơn các bộ phận khó giữ d u khó tra d u hoặc lâu mới phải thay chất bôi trơn.

- ảo vệ chống ăn mòn các chi tiết máy

- Làm giảm ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết máy - Làm mát các chi tiết máy khi chịu ma sát

- Làm kín các bề mặt c n làm kín

- Làm chất chống gỉ cho các bề mặt kimloại

3.2.3. Phân loại kýhiệu

a. Phân loại Các loại m thường d ng gồm có: