Số lượt truy cập

Thiết kế bởi

Các loại composite cốt sợi phổ biến

a. Composite polyme - sợi thủy tinh

Là loại được sản xuất với khối lượng nhiều nhất vì chúng khá rẻ, nhẹ, có độ bền riêng cao và sự gắn kết tốt giữa hai pha nền - cốt, với cả hai loại cốt sợi liên tục cũng như gián đoạn. Loại phổ biến nhất là polyeste - sợi thủy tinh, tiếp đến là nylon - sợi thủy tinh. Tuy nhiên loại này có nhược điểm là không đủ độ cứng vững trong một số trường hợp yêu cầu (như khi làm kết cấu của máy bay, cầu...), nhiệt độ làm việc thấp, dưới 200oC (trên đó polyme bị chảy và hủy hoại). Hiện composite polyme - sợi thủy tinh được dùng ngày càng nhiều trong các phương tiện vận tải đặc biệt là vỏ (thân) xe hơi, tàu biển, ống dẫn, container chứa hàng, tấm lát sàn công nghiệp. Đặc biệt trong công nghiệp ôtô nó có sức cạnh tranh cao nhờ giảm được khối lượng và do đó là tiêu hao nhiên liệu.

b. Composite polyme - sợi khác

Composite polyme - sợi cacbon có môđun đàn hồi riêng cao hơn, tính chịu nhiệt độ và bền hóa học cao hơn nhưng đắt hơn và chỉ có loại sợi gián đoạn. Loại composite này có sức cạnh tranh lớn trong máy bay do giảm nhẹ được khối lượng (giảm 20 - 30% so với dùng kim loại).
Composite epoxy - sợi bo được dùng trong máy bay lên thẳng (làm cánh rôto), còn loại polyme - sợi aramit bắt đầu được dùng trong hàng không, tàu biển và đồ dùng thể thao.

c. Composite kim loại - sợi

Trong loại này nền kim loại có thể là: nhôm, đồng (phổ biến nhất), magiê, titan với cốt sợi: cacbon, bo, cacbit silic, dây kim loại. Tỷ lệ thể tích sợi khoảng 20 - 50%. Một trong các composite có triển vọng nhất là loại nền nhôm - sợi bo có phủ cacbit silic để làm chậm phản ứng không mong muốn giữa nhôm và bo. Composite nền kim loại có nhiệt độ làm việc cao hơn nền polyme. Chịu nhiệt độ cao hơn cả là loại nền hợp kim trên cơ sở Ni hoặc Co với cốt sợi là dây vonfram dùng trong tuabin.

d. Composite cacbon - cacbon

Trong loại này tất cả đều bằng cacbon: cốt là sợi cacbon còn nền bao quanh là các hạt (tinh thể) cacbon nhiệt phân được phân hóa và tạo thành ở trạng thái nóng trên sợi cacbon. Nền cacbon được tạo thành cũng trên nguyên lý như dùng để chế tạo sợi cacbon: cacbon hóa một chất hữu cơ ở nhiệt độ cao (trong chất lỏng ở áp suất trung bình và cao, còn trong chất khí ở áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển), trong các điều kiện như thế các tinh thể grafit sẽ hình thành và phát triển.

e. Composite cốt sợi pha

Đây là loại composite trong đó người ta dùng hai (hay nhiều hơn) loại sợi trong cùng một nền, có sự kết hợp các tính chất tốt hơn loại chỉ có một loại cốt sợi. Trong loại này hiện nay phổ biến hơn cả là dùng hai loại cốt sợi cacbon và thủy tinh trong nền polyme (trong đó sợi cacbon bền, cứng vững, nhẹ hơn song đắt hơn sợi thủy tinh). Khi composite sợi pha bị ứng suất kéo, sự phá hủy xảy ra không tức thời: sợi cacbon bị đứt trước sau đó tải trọng được truyền sang sợi thủy tinh, rồi cuối cùng composite bị phá hủy hoàn toàn khi nền bị hỏng do tải trọng tác dụng vào.
 

Comments