Đề tài Công nghệ sản xuất vật liệu composit tổ ong
Sự phát triển mạnh mẽ cuả công nghệ hiện đại dẫn tới nhu cầu to lớn về những vật liệu đồng thời có nhiều tính chất cần thiết mà các vật liệu truyền thống khi đáp ứng riêng rẽ không thể có được. Vật liệu kết hợp hoặc vật liệu composite ra đời vừa là sự đáp ứng nhu cầu cấp bách đó, vừa là sản phẩm cuả những công trình nghiên cưú nửa sau thế kỷ XX nhằm khai thác, phát triển quy luật kết hợp - một quy luật phổ biến trong tự nhiên . Đồng thời với kết quả đó, ngành khoa học hiện đại về composite cũng xuất hiện. Trong quá trình chế tạo vật liệu composite, các nhà khoa học và các kỹ sư đã kết hợp nhiều loại vật liệu kim loại, ceramics, và polymer nhằm tạo ra những vật liệu cuả thế hệ mới với các tính năng vượt trội. Xét về bản chất, composite là kiểu vật liệu lai tạo ( a hybrid creation) giữa hai hoặc nhiều vật liệu, sao cho tính chất cuả chúng bổ sung lẫn nhau . Thông thường tính chất cuả composite nằm trung gian giữa tính chất cuả các thành phần, nhưng trong đa số các trường hợp, người ta quan tâm đến một tập hợp tối ưu giữa các tính chất hơn là từng đặc tính riêng lẻ. Đối với composite kết cấu thì đó là độ bền riêng cao kết hợp với tính dẻo tốt và chịu được nhiệt độ cao. Đối với composite dụng cụ thì cần sự kết hợp tốt giữa độ cứng, độ bền, khả năng chịu mài mòn và nhiệt độ, Dựa trên các thành tựu của ngành khoa học này, các nhà công nghệ vật liệu có thể tạo ra những composite mới thỏa mãn mọi nhu cầu đa dạng và phong phú cuả nền công nghiệp phát triển hiện nay cũng như trong tương lai. Chính vì vậy gần đây người ta thường nói: nền văn minh cuả thế kỷ XXI là nền văn minh cuả thời kì vật liệu composite.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Công nghệ sản xuất vật liệu composit tổ ong, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSIT TỔ ONG KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU I> Sự phát triển của ngành khoa học composite KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU II> Khái niệm về vật liệu composite tổ ong 1) Phân loại: KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU Composite Cốt hạt (Particle – Reinforced) Cốt sợi (Fiber- reinforced) Composite cấu trúc (Structural) Hạt mịn Hạt thô Có hướng (Aligned) Ngẫu nhiên (Randomly oriented) Liên tục (Continuous) Gián đọan (Discontinuous) Lõi xốp Lõi tổ ong (Honeycomb) Lớp (Laminates) Tấm 3 lớp (Sandwich panels) A. GiỚI THIỆU KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU 2) Vật liệu composite tổ ong: - Là một trong những sự đổi mới về công nghệ cấu trúc. - Được ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không và nhiều ngành công nghiệp khác. A. GiỚI THIỆU a) Cấu tạo Lớp keo dính Lớp keo dính Lớp bề mặt Lớp bề mặt Lõi tổ ong KHOA CNVL – VL05PO * NGUYÊN VẬT LIỆU: Các loại nhựa nền : • EPOXY • VINYL ESTER • POLYESTER • URETHANE KHOA CNVL – VL05PO * B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. NGUYÊN VẬT LIỆU: (slide đầu của phần nguyên vật liệu) KHOA CNVL – VL05PO * B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * B. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU b) Các loại lõi tổ ong thường gặp: Lõi lục giác (Hexagonal Core) KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU Lõi lục giác gia cường (Reinforced Hexagonal Core ) KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU Lõi OX (OX-Core) A. GiỚI THIỆU KHOA CNVL – VL05PO * Lõi Flex (Flex-Core) KHOA CNVL – VL05PO * B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: (slide đầu cùa phần này) B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: (slide đầu cùa phần này) B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: (slide cuối cùa phần này) B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * II. QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT: (slide cuối cùa phần này) B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * HONEYCOMB SANDWICH COMPOSIT FACINGS ADHESIVE HONEYCOMB CORE A. GiỚI THIỆU ADHESIVE : • Độ nhớt • Nhiệt độ đóng rắn • Hàm lượng rắn Core bằng nhựa nhiệt dẻo thì không cần dùng keo. KHOA CNVL – VL05PO * A. GiỚI THIỆU LIÊN KẾT GiỮA FACESHEET & HONEYCOMB ADHESIVE FILM: Phenolic resins Epoxy resins • NO ADHESIVE: KHOA CNVL – VL05PO * SỰ TÁCH LỚP CỦA FACE-SHEET Có thể xảy ra ở 1 hay nhiều vị trí sau: 1. Bề mặt tiếp xúc giữa Resin và sợi trong face-sheet (prepreg). 2. Các lớp Resin (giữa prepreg và thành honeycomb) được hình thành trong quá trình kết dính. 3. Bề mặt tiếp xúc giữa resin ( từ prepreg/ film) và thành cell của honeycomb 4. Thành cell ( hỏng ở core) III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Độ bền và phương pháp đo độ bền: 1 Độ bền nén và phương pháp đo độ bền nén + Độ bền nén: Độ bền nén ổn định là khả năng chịu nén tối đa của vật liệu dạng tổ ong xác định bằng khối lượng trên một đơn vị diện tích (inch vuông) khi tác dụng 1 lực theo hướng T. B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: + Phương pháp đo: Kích thước mẫu Đối với những lõi tổ ong có kích thước 1 ô tổ ong là ½ inch thì kích thước mẫu thường là 4”x4” hoặc 6”x6”. Tốc độ tác dụng lực thường là 0,020 inches trong 1 phút. B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 2 Độ bền nghiền: B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 3. Độ bền trượt : là ứng suất tối đa xác định bởi lực tác dụng tối đa trên một đơn vị diện tích. Lực được tác dụng theo phương song song với mặt phẳng L-W của mẫu. Có 3 phương pháp kiểm tra tính kháng trượt - Phương pháp đĩa trượt - Phương pháp dầm chịu uốn - Phương pháp kéo căng B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐĨA TRƯỢT Kích thước mẫu Tốc độ tác dụng lực kéo là 0,020 inches trong 1 phút B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 3.2 PHƯƠNG PHÁP DẦM Kích thước mẫu 8”x 3” B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 3.3 PHƯƠNG PHÁP KÉO CĂNG - Phương pháp này được dùng để đo độ bền của mối nối giữa lớp chất kết dính và lõi tổ ong. - Thường dùng phương pháp này để kiểm tra và xác định việc chọn lựa phương pháp chuẩn bị bề mặt để kết dính giữa lõi và lớp ngoài cùng được tốt hơn. B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Khả năng bền trượt cao khi lực tác dụng theo hướng L và thấp khi lực tác dụng theo hướng W. B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Ảnh hưởng của khối lượng riêng. B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Ảnh hưởng của khối lượng riêng. B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Một số tính chất khác của vật liệu tổ ong: TÍNH CÁCH ÂM B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Một số tính chất khác của vật liệu tổ ong: KHẢ NĂNG UỐN TẤM HONEYCOMB B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Một số tính chất khác của vật liệu tổ ong: KHẢ NĂNG DÃN NỞ NHIỆT B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Một số tính chất khác của vật liệu tổ ong: TÍNH HÚT ẨM B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: Một số tính chất khác của vật liệu tổ ong: TÍNH DẪN ĐIỆN B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO * KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO KHOA CNVL – VL05PO III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: SO VỚI CÁC VẬT LIỆU KHÁC B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 4 . Một số dạng phá hủy của vật liệu tổ ong: Phá hủy bền Phá hủy do độ cứng Phá hủy do bị oằn (buckling) B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * III. KẾT QUẢ VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA: 2.5 Một số dạng phá hủy của vật liệu tổ ong: Phá hủy bởi trượt do lực nén theo chiều ngang Phá hủy do các nếp gấp của vách lõi Phá hủy do bị oằn liên tục Phá hủy do lực nén tập trung B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHOA CNVL – VL05PO * C. KẾT LUẬN Đặc điểm của vật liệu cấu trúc tổ ong ( Honeycomb Sandwich Panel) Ưu điểm: Độ bền riêng cao Nhẹ Độ cứng cao Rất bền khi nén Khả năng cách nhiệt ( tự chống cháy và ít tạo hơi độc) rất tốt Khả năng cách âm cao Có thể làm việc ở nhiệt độ lên đến 180 0C Dễ tạo hình Chịu ăn mòn KHOA CNVL – VL05PO * C. KẾT LUẬN Khuyết điểm: Chịu kéo kém ( thường dùng chịu nén) Đòi hỏi lớp keo bền đặc biệt ( máy bay C-5A) Ứng dụng: Chế tạo các tấm pin mặt trời Các tấm tuabin khí Các lọai ăngten parapol Các tấm phản xạ Cánh quạt máy bay trực thăng Các chi tiết khác nhau của các vật thể bay Thuyền chất lượng cao Khung xe đua KHOA CNVL – VL05PO * Thuyền chất lượng cao Tăng tải trọng bồn chứa KHOA CNVL – VL05PO * C. KẾT LUẬN KHOA CNVL – VL05PO * C. KẾT LUẬN C. KẾT LUẬN KHOA CNVL – VL05PO * KẾT LUẬN Vật liệu cấu trúc tổ ong là một trong những sản phẩm thành công nhất của khoa học mô phỏng tự nhiên Những tính năng ưu việt của vật liệu cấu trúc tổ ong ngày càng chiếm thị phần lớn trong nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp vũ trụ, hàng hải, vận tải …
