Bài giảng vật liệu compozite

Vật liệu composite haycomposite là vật liệu tổng hợptừ hai hay nhiều vật liệu khácnhau tạo lên vật liệu mới cótính năng hơn hẳn các vật liệuban đầu, khi những
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng vật liệu compozite NỘI DUNG Khái niệm vật liệu compozite1. Lịch sử phát triển vật liệu compozite2. Thành phần cấu tạo vật liệu compozite3. Phân loại vật liệu compozite4. Công nghệ chế tạo vật liệu compozite5. Một số sản phẩm được chế tạo tư vât6. liệu compozite Phương hướng phát triển.7. 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 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 Nền gọi là vật liệu nền (matrice), cácbon 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 ... 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.1 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 COMPOZITE3.1.2 Sợi Bazan 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.1.3 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 như: khác 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. 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.1.5 Sợi Bor Sợi Bor hay Bore (ký hiệu hóa học là B), là một dạng sợi gốm thu được nhờ phương pháp kết tủa. Sản phẩm thương mại của loại sợi này có thể ở các dạng: dây sợi dài gồm nhiều sợi nhỏ song song, băng đã tẩm thấm dùng để quấn ống, vải đồng phương.3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE 3.1.6 Sợi Cacbua Silic  Sợi Cacbua Silic (công thức hóa học là: SiC) cũng là một loại sợi gốm thu được nhờ kết tủa. 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.1.7 Sợi kim loại3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.1.8 Sợi ngắn và các hạt phân tán 3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.1.9 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 dùng là: kiểu dệt lụa trơn, kiểu dệt xa tanh, kiểu dệt vân chéo, kiểu dệt vải mô đun cao, kiểu dệt đồng phương. Kiểu dệt là cách đan sợi, hay còn gọi là kiểu chéo sợi. Kỹ thuật dệt cao cấp còn có các kiểu dệt đa phương như: bện, tết, và kiểu dệt thể tích tạo nên vải đa phương.3. THÀNH PHẦN VÀ CẤU TẠO VẬT LIỆU COMPOZITE3.2 Vật liệu nền 3 ...