Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật vật liệu: Tổng hợp vật liệu phi tinh thể hệ Al-TM/RE bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học

Luận án "Tổng hợp vật liệu phi tinh thể hệ Al-TM/RE bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học" với mục tiêu tổng hợp hợp kim Al₈₂Fe₁₄Ni₄ vô định hình hoàn toàn bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học; nghiên cứu sự ảnh hưởng của cường độ nghiền đến quá trình vô định hình hóa, sự thay đổi cấu trúc, tính chất từ và độ ổn định nhiệt của hợp kim Al₈₂Fe₁₄Ni₄;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật vật liệu: Tổng hợp vật liệu phi tinh thể hệ Al-TM/RE bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỖ NAM BÌNHTổng hợp vật liệu phi tinh thể hệ Al-TM/RE bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học Ngành: Kỹ thuật vật liệu Mã số: 9520309 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU Hà Nội – 2023 Công trình này được hoàn thành tại Đại học Bách khoa Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Hoàng ViệtPhản biện 1: ……………………………………………………Phản biện 2: ……………………………………………………Phản biện 3: ……………………………………………………Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩcấp Đại học Bách khoa Hà Nội họp tại Đại học Bách khoa HàNộiVào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu – Đại học Bách khoa Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt NamA. Mở đầu1. Lý do lựa chọn đề tài Vật liệu phi tinh thể được biết đến với 02 dạng chính là vật liệu vôđịnh hình (VĐH) và vật liệu giả tinh thể (QC). Trong luận án sử dụnghệ vật liệu Al-TM/RE (hợp kim vô định hình cơ sở Al và hợp kim giảtinh thể cơ sở Al) để tổng hợp hợp kim phi tinh thể. Hợp kim vô định hình (VĐH - amorphous) với các đặc tính cơ họccũng như khả năng chịu ăn mòn vượt trội. Trong số các hợp kim vôđịnh hình, hệ hợp kim Al-Fe đã thu hút được sự quan tâm về côngnghệ vì chúng có độ bền riêng cao và khả năng chống ăn mòn tuyệtvời ở nhiệt độ cao trong môi trường sunfua hóa, ô xi hóa và các bonhóa. Hệ hợp kim Al-RE (La, Y, Ce)-TM (Fe, Co, Ni) có hàm lượnghơn 80 % nguyên tử Al là kết hợp đặc biệt giữa độ bền cao và tỷ trọngthấp thích hợp cho các ứng dụng kỹ thuật. Do không có cấu trúc tinhthể nên hợp kim vô định hình không có khuyết tật mạng vì vậy cónhững tính chất nổi trội hơn so với hợp kim kết tinh. Độ bền hợp kimvô định hình cao gấp hai đến ba lần so với hợp kim Al thông thường.Hợp kim vô định hình chế tạo bằng kỹ thuật làm nguội nhanh thườngbị giới hạn trong phạm vi kích thước từ vài milimét đến vài centimetdo tốc độ làm nguội tối thiểu cần thiết để làm quá nguội mà không trảiqua quá trình tinh thể hóa. Gần đây các phương pháp luyện kim bột đãđược sử dụng để khắc phục các hạn chế về kích thước và hình dạngcủa vật liệu vô định hình khi tạo khối. Phương pháp hợp kim hóa cơhọc có một số ưu điểm để chế tạo hợp kim vô định hình như lựa chọnthành phần vật liệu, chi phí chế tạo thấp, kiểm soát quá trình dễ dànghơn, tiết kiệm vật liệu, sản phẩm dạng bột dễ dàng tạo mẫu khối bằngcác kỹ thuật thiêu kết và sản xuất hàng loạt. Hiện nay rất ít các nghiên cứu tổng hợp hợp kim vô định hình cơsở Al bằng phương pháp hợp kim hóa nghiền cơ học tại Việt Nam vàít công trình công bố trên thế giới về hệ hợp kim Al-Fe-Ni, Al-Fe-Ni-Y và Al-Fe-Ti-Y. Sự ảnh hưởng của nguyên tố đất hiếm đến độ ổnđịnh nhiệt của hợp kim vô định hình cũng như tương quan giữa cấutrúc và tính chất từ của hợp kim cũng là chủ đề thú vị cần nghiên cứu. Giả tinh thể (QC - Quasicrystal) là chất rắn có đối xứng bị cấmtrong tinh thể học đối với tinh thể học cổ điển, chẳng hạn như đối xứngtrục bậc 5, bậc 8, bậc 10 và bậc 12. Do trật tự giả tuần hoàn 1(quasiperiodic) và đối xứng khối đều 20 mặt (icosahedral), vật liệu QCcó sự kết hợp độc đáo của các tính chất như độ cứng cao, năng lượngbề mặt thấp, chống mài mòn tốt, hệ số ma sát nhỏ và độ dẫn điện thấp.Với độ cứng cao và ma sát thấp, và lớp phủ cách nhiệt, vật liệu QCAl-Cu-Fe phù hợp cho các ứng dụng phủ khác nhau, bao gồm cả lớpphủ chống mài mòn. Sử dụng QC làm pha gia cường trong vật liệucompozit nền kim loại có thể duy trì độ bền cao, tăng độ dẻo dai vàgiảm hệ số ma sát và tỷ số mài mòn. QC còn có thể đóng một vai tròquan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng trên toàn thế giới. Việctổng hợp vật liệu QC có tính chất từ mềm mở ra một số khả năng ứngdụng quan trọng cho các ngành công nghiệp điện và điện tử như làmcuộn cảm, máy biến áp, máy điện và mạch chuyển mạch. Có nhiều công bố trên thế giới về hệ hợp kim giả tinh thểAl₆₅Cu₂₀Fe₁₅ chế tạo bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học kết hợpxử lý nhiệt tạo ra pha QC. Các nghiên cứu tập trung vào sự thay đổicấu trúc trong quá trình nghiền và xử lý nhiệt tuy nhiên chưa có nghiêncứu nào làm rõ mối tương quan giữa cấu trúc, hàm lượng pha và tínhchất từ của hợp kim giả tinh thể Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅. Trong nước chưa cónghiên cứu nào công bố chế tạo hợp kim giả tinh thể Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ bằngphương pháp hợp kim hóa nghiền cơ học và xử lý nhiệt. Dựa trên tình hình nghiên cứu trên, luận án “Tổng hợp vật liệuphi tinh thể hệ Al-TM/RE bằng phương pháp hợp kim hóa cơ học”đã được lựa chọn và thực hiện.2. Mục đích nghiên cứuMục đích nghiên cứu của luận án là: • Tổng hợp hợp kim Al₈₂Fe₁₄Ni₄ vô định hình hoàn toàn ...