Vật liệu kỹ thuật - Chương 11

VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI Trong chương này ta nghiên cứu các loại vật liệu không chứa kim loại hay có kim loại nhưng không phải là thành phần chủ yếu như : vật liệu composit, céramic, pôlyme, ximăng, thủy tinh, cao su...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật liệu kỹ thuật - Chương 11 CHÆÅNG 11 : VÁÛT LIÃÛU PHI KIM LOAÛI Trong chæång naìy ta nghiãn cæïu caïc loaûi váût liãûu khäng chæïa kim loaûi hay coï kim loaûi nhæng khäng phaíi laì thaình pháön chuí yãúu nhæ : váût liãûu composit, ceïramic, pälyme, ximàng, thuíy tinh, cao su... 11.1.VÁÛT LIÃÛU KÃÚT HÅÜP (COMPOSIT) : 11.1.1.Khaïi niãûm vaì phán loaûi : 1-Khaïi niãûm : Váût liãûu com po zit laì loaûi váût liãûu gäöm hai hay nhiãöu loaûi váût liãûu khaïc nhau kãút håüp laûi, trong âoï caïc æu âiãøm cuía mäùi loaûi âæåüc kãút håüp våïi nhau hoàûc taûo nãn mäüt cháút læåüng måïi hoaìn toaìn maì nãúu âæïng riãng leí khäng mäüt loaûi váût liãûu thaình pháön naìo coï thãø âaïp æïng âæåüc 2-Âàûc âiãøm vaì phán loaûi : -Âàûc âiãøm : +Laì váût liãûu nhiãöu pha : trong âoï caïc pha ràõn khaïc nhau vãö baín cháút, khäng hoìa tan láùn nhau vaì phán caïch våïi nhau bàòng ranh giåïi pha. Phäø biãún nháút laì loaûi com po zit hai pha : pha liãn tuûc trong toaìn khäúi goüi laì nãön, pha phán bäú giaïn âoaûn, âæåüc nãön bao boüc goüi laì cäút. +Trong váût liãûu composit tyí lãû, hçnh daïng, kêch thæåïc, sæû phán bäú cuía nãön vaì cäút tuán theo quy luáût âaî thiãút kãú. +Tênh cháút cuía caïc pha thaình pháön âæåüc kãút håüp laûi âãø taûo nãn tênh cháút chung cuía composit. Ta læûa choün caïc tênh cháút täút âãø phaït huy thãm. -Phán loaûi : *Phán loaûi theo baín cháút cuía nãön : +Composit nãön cháút deío (composit polymerit) +Composit nãön kim loaûi (composit metallit) +Composit nãön gäúm (Composit ceïramic) +Composit nãön laì häùn håüp cuía hai hay nhiãöu pha. *Phán loaûi theo hçnh hoüc cuía cäút hoàûc âàûc âiãøm cáúu truïc : Composit ↓ -------------------------------------------------------------------------------------- ↓ ↓ ↓ Cäút haût Cäút såüi Composit cáúu truïc ↓ ↓ ↓ -------------- ------------------- ---------------------------- ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ Haût Haût Liãn Giaïn Låïp Táúm Täø ong 174 thä mën tuûc âoaûn 3 låïp 3-Tênh cháút cuía váût liãûu composit : a-Cå tênh riãng : Ta khaío saït mäüt thanh chëu keïo doüc, âuïng tám. P l Quan hãû giæîa læûc P vaì biãún daûng ∆ l âæåüc biãøu diãùn nhæ sau : EF ∆l P= l Trong âoï : - E laì mä âun âaìn häöi cuía váût liãûu (mä âun Young) - F laì tiãút diãûn ngang - l laì chiãöu daìi thanh - ∆ l laì âäü daîn daìi tuyãût âäúi Âäü cæïng keïo (neïn) EF/l âàûc træng cho tênh cháút cå hoüc cuía thanh trong miãön âaìn häöi. Ta xeït hai loaûi váût liãûu khaïc nhau, kyï hiãûu laì 1 vaì 2, tyí lãû caïc âäü cæïng seî laì : K1 E1 F1 l2 = (11-1) . K 2 E2 F2 l1 Tyí lãû khäúi læåüng cuía hai thanh âæåüc biãøu diãùn nhæ sau : m1 F1l1 ρ 1 = . (11-2) m2 F2l2 ρ 2 Tæì biãøu thæïc (11 -1) vaì (11 -2) ta suy ra : 2 K1 E1 / ρ 1 m1  l2  (11-3) = . .  K 2 E2 / ρ 2 m2  l1  Trong mäüt kãút cáúu våïi caïc chi tiãút coï kêch thæåïc cho træåïc, ta so saïnh âäü cæïng cuía kãút cáúu khi l1 = l2 nãn tæì (11-3) ta coï : K1 E1 / ρ 1 m1 = . (11-4) K 2 E2 / ρ 2 m2 Trong caïc lénh væûc cäng nghiãûp : haìng khäng, vuî truû, thãø thao, xáy dæûng ...ta cáön so saïnh tênh nàng cå hoüc cuía caïc kãút cáúu coï cuìng khäúi læåüng : m1 = m2, ta coï : K1 E1 / ρ 1 = (11-5) K 2 E2 / ρ 2 Tæì (11-5) ta tháúy ràòng mäüt váût liãûu âæåüc coi laì täút hån khê coï giaï trë E/ ρ cao hån, coï nghéa laì seî coï âäü cæïng cuía thanh cao hån. Âaû ...