Giáo trình Khoa học vật liệu_ Chương 9

Tài liệu giáo trình Kỹ thuật công nghệ, bộ môn Khoa học vật liệu_ Chương:Compozit
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Khoa học vật liệu_ Chương 9 329Ch¬ng 9 compozit Sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i dÉn tíi c¸c nhu cÇu to línvÒ lo¹i vËt liÖu ®ång thêi cã nhiÒu tÝnh chÊt mµ c¸c vËt liÖu võa häc (kim lo¹i,ceramic, polyme) khi ®øng riªng rÏ kh«ng cã ®îc mµ næi bËt lµ lo¹i võa bÒn l¹ivõa nhÑ, rÎ l¹i cã tÝnh chèng ¨n mßn cao. Compozit (hay cßn gäi lµ vËt liÖu kÕthîp) ra ®êi trong mÊy chôc n¨m gÇn ®©y ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu ®ã, ®∙ øngdông vµ ph¸t triÓn tíi tr×nh ®é cao quy luËt kÕt hîp - mét quy luËt phæ biÕn trongtù nhiªn. Ngµnh khoa häc vµ c«ng nghÖ vÒ compozit ®∙ cã nhiÒu s¶n phÈm dïngtrong mäi lÜnh vùc: tõ «t«, m¸y bay cho ®Õn vËt liÖu chØnh h×nh vµ hiÖn ph¸t triÓnm¹nh ®Õn møc nhiÒu ngêi cho r»ng thÕ kû 21 sÏ lµ v¨n minh cña compozit.9.1. Kh¸i niÖm vÒ compozit9.1.1. Quy luËt kÕt hîp Tõ l©u ngêi ta ®∙ biÕt sù kÕt hîp tÝnh chÊt cña c¸c pha trong vËt liÖu ®apha. VÝ dô, ®é bÒn cao cïng víi ®é dÎo t¬ng ®èi tèt cña thÐp cïng tÝch lµ sù kÕthîp cña ®é dÎo, ®é dai cao cña nÒn ferit víi tÝnh cøng v÷ng cña c¸c tÊm (h¹t)xªmentit n»m xen trong ®ã. Gç, tre kh¸ cøng v÷ng, bÒn, dai chÝnh lµ nhê c¸c tÝnhchÊt t¬ng øng cña sîi xenlul« (bÒn, dai) ®îc ph©n bè theo híng x¸c ®Þnh víilignin (cøng v÷ng) bao quanh. §ã lµ b»ng c¸c con ®êng kÕt hîp tù nhiªn. B»ngcon ®êng kÕt hîp nh©n t¹o c¸c pha cã b¶n chÊt kh¸c nhau theo mét kiÕn tróc®Þnh tríc sÏ b¶o ®¶m t¹o nªn mét tæ hîp c¸c tÝnh chÊt phï hîp víi c¸c yªu cÇu södông ®Ò ra. VËy compozit lµ lo¹i vËt liÖu nhiÒu pha kh¸c nhau vÒ mÆt hãa häc, hÇu nhkh«ng tan vµo nhau, ph©n c¸ch nhau b»ng ranh giíi pha, kÕt hîp l¹i nhê sù canthiÖp kü thuËt cña con ngêi theo nh÷ng s¬ ®å thiÕt kÕ tríc, nh»m tËn dông vµph¸t triÓn nh÷ng tÝnh chÊt u viÖt cña tõng pha trong compozit cÇn chÕ t¹o.9.1.2. §Æc ®iÓm vµ ph©n lo¹i a. §Æc ®iÓm Compozit cã nh÷ng ®Æc ®iÓm chÝnh sau. - Lµ vËt liÖu nhiÒu pha mµ chóng thêng rÊt kh¸c nhau vÒ b¶n chÊt, kh«nghßa tan lÉn nhau vµ ph©n c¸ch nhau b»ng ranh giíi pha. Trong thùc tÕ, phÇn líncompozit lµ lo¹i hai pha gåm nÒn lµ pha liªn tôc trong toµn khèi, cèt lµ pha ph©nbè gi¸n ®o¹n. - NÒn vµ cèt cã tû lÖ, h×nh d¸ng, kÝch thíc vµ sù ph©n bè theo thiÕt kÕ ®∙®Þnh tríc. - TÝnh chÊt cña c¸c pha thµnh phÇn ®îc kÕt hîp l¹i ®Ó t¹o nªn tÝnh chÊtchung cña compozit. Tuy nhiªn ®ã kh«ng ph¶i lµ sù céng ®¬n thuÇn tÊt c¶ c¸c tÝnhchÊt cña c¸c pha thµnh phÇn khi chóng ®øng riªng rÏ mµ chØ lùa chän trong ®ãnh÷ng tÝnh chÊt tèt vµ ph¸t huy thªm.