Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ

Mục tiêu của luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ" là xác định quy trình công nghệ chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al 2O3 in-situ, khảo sát một số tính chất của vật liệu nhận được. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Lý do lựa chọn đề tài Ở nước ta, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit, đặc biệt là vật liệu compozit nền kim loại còn rất hạn chế và mới chỉ bắt đầu trong khoảng thập niên gần đây. Việc nghiên cứu vật liệu compozit nền kim loại, được phát triển theo hai hướng chính, đó là: nghiên cứu các phương pháp chế tạo vật liệu và nghiên cứu công nghệ tạo hình các chi tiết, sản phẩm từ vật liệu compozit nền kim loại. Có thể nói, đây là lĩnh vực nghiên cứu vật liệu mới tiềm năng, đầy triển vọng. Căn cứ vào nhu cầu thực tiễn của vật liệu và mong muốn làm sáng tỏ một số cơ sở lý thuyết của hệ vật liệu compozit nền kim loại nói chung và vật liệu compozit nền Al-Ti cốt Al2O3 nói riêng vào thực tiễn, vấn đề “Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in- situ” là đề tài được lựa chọn giải quyết trong bản luận án này. 2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu Mục tiêu của bản luận án là xác định quy trình công nghệ chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ, khảo sát một số tính chất của vật liệu nhận được. Để đạt được mục tiêu đó, luận án cần thực hiện các nội dung chính sau: - Tổng quan về compozit nền kim loại và compozit trên cơ sở nền Al-Ti. Nhiệt động học phản ứng in-situ xảy ra trong quá trình chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 bằng phương pháp in-situ. - Chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 bằng phương pháp in- situ. - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nghiền và nhiệt độ thiêu kết đến sự hình thành pha trong vật liệu. - Khảo sát một số tính chất của vật liệu ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ tương đối cao. Ảnh hưởng của các điều kiện chế tạo đến tính chất của vật liệu. Đối tượng nghiên cứu của luận án là: Compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3. 3. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm trên cơ sở hệ thống thiết bị thí nghiệm Bộ môn Vật liệu và Công nghệ đúc - Viện khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Trường Đại học Doshisha – Kyoto – Nhật Bản. - Sử dụng một số phương pháp hiện đại để chế tạo và phân tích vật 1 liệu bằng nhiễu xạ tia X, hiển vi điện tử quét (HVĐTQ), đo độ xốp, đo độ cứng, đo độ dai phá hủy … - Sử dụng và so sánh các dữ liệu để đối chứng. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Nghiên cứu chế tạo compozit nền kim loại là hướng nghiên cứu tiếp cận với công nghệ sản xuất vật liệu tiên tiến trên thế giới và có tiềm năng ứng dụng trong thực tế. Tại Việt Nam đã bắt đầu được quan tâm đến hệ vật liệu này nhưng chưa có nghiên cứu một cách đầy đủ và hệ thống việc chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 bằng phương pháp in-situ. Vật liệu này đang được các nhà nghiên cứu trong nước và quốc tế quan tâm. Compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ được nghiên cứu chế tạo có những tính chất công nghệ có thể đáp ứng đối với vật liệu kỹ thuật trong chế tạo chi tiết yêu cầu làm việc trong điều kiện khắc nghiệt và có những đặc tính ưu việt hơn, giá thành giảm. Có khả năng triển khai trong thực tiễn sản xuất. Việc nghiên cứu có hệ thống một số tính chất đặc trưng, ưu việt của compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ đã khẳng định ưu thế so với các phương pháp khác bởi hiệu quả tăng bền vật liệu liên kim Al- Ti bằng cốt hạt Al2O3. 5. Những kết quả đạt được và những đóng góp mới của luận án Nghiên cứu công nghệ chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ là hướng nghiên cứu hiện đại, lần đầu được thực hiện ở Việt Nam và chỉ có một vài công bố chưa đầy đủ trên thế giới. Xây dựng, lựa chọn được hệ thống thiết bị thực nghiệm, phân tích kiểm tra và đánh giá một số tính chất đặc trưng của vật liệu phù hợp với điều kiện thực tiễn để tiến hành quá trình chế tạo compozit nền Al- Ti cốt hạt Al2O3 in-situ. Những đóng góp mới của luận án: 1. Chế tạo thành công compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 bằng phương pháp in-situ. Đây là hướng nghiên cứu hiện đại, công nghệ và thiết bị chế tạo đơn giản và dễ thực hiện trong điều kiện thực tiễn tại Việt Nam. 2. Thiết lập được quy trình công nghệ chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 bằng phương pháp in-situ. 3. Xác định được cơ chế của các phản ứng xảy ra trong chế tạo compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 bằng phương pháp in-situ. 2 5. Xác định được cơ tính của compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 so với các vật liệu khác ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ tương đối cao. 6. Compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 được chế tạo khẳng định có tính công nghệ cơ bản đáp ứng yêu cầu chế tạo chi tiết kỹ thuật làm việc ở nhiệt độ tương đối cao. B. NỘI DUNG CHÍNH Chương 1: TỔNG QUAN VỀ COMPOZIT NỀN KIM LOẠI 1.1. COMPOZIT NỀN KIM LOẠI 1.1.1. Khái quát về compozit Vật liệu compozit là vật liệu tổ hợp gồm hai hay nhiều cấu tử khác nhau về tổ chức, tính chất, không hoặc ít tạo pha trung gian với nhau. Tính chất của vật liệu compozit phụ thuộc chủ yếu vào các thành phần tạo nên nó và độ bền liên kết giữa chúng. 1.1.2. Khái niệm về compozit nền kim loại. Vật liệu compozit là tổ hợp của hai hay nhiều vật liệu thành phần nhằm tạo ra vật liệu mới có tính chất nổi trội hơn tính chất của từng vật liệu thành phần. Vật liệu compozit nền kim loại (MMCs) là nhóm vật liệu có sự kết hợp giữa nền kim loại và các hạt tăng bền; chúng có những tính chất đặc trưng như: độ bền, độ bền riêng cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp, độ dẫn nhiệt cao, chịu mài mòn tốt, chịu nhiệt tốt… hơn vật liệu thành phần. 1.1.3. Tính chất của MMCs Tính chất cơ Đặc tính cho thiết bị chính xác cao Đặc tính chịu mài mòn 1.1.4. Chế tạo MMCs Để chế tạo MMCs có nhiều phương pháp, việc lựa chọn phương pháp chế tạo phụ thuộc vào các yếu tố như bản chất liên kết nền - cốt, khả năng của phương pháp có chế tạo được vật liệu đảm bảo tính chất tối ưu và hiệu quả kinh ...