Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1

BBtl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1 Btl thết kế và lựa chọn vật liệu (nhóm 5) nộp l1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

BÀI TẬP LỚN

Thiết kế và lựa chọn vật liệu

Hà Nội, 03/2024

ii

Phân công công việc trong nhóm

Tìm hiểu vật liệu Flexible Polyme Foam(MD)

Nộp bài đúng hạn

Tìm hiểu vât liệu Ceramic Foam

Nộp bài đúng hạn

Nội dung

Chương I: Tổng quan về nhóm vật liệu 3

I.1: Ceramic Foam 3

I.1.1: Ceramic Foam là gì? 3

I.1.2: Tính chất của vật liệu 3

I.1.3: Sản xuất 7

I.2: Flexible Polyme Foam (LD) và Flexible Polyme Foam(MD) 7

I.2.1: Flexible Polyme Foam là gì ? 7

Chương 2: Thiết lập biểu dồ và phân tích để lựa chọn VL phù hợp theo yêu cầu đã đưa ra 19

II.1.1: Biểu đồ mối quan hệ giữa mô đun đàn hồi và tỷ trọng 19

II.1.2: Biểu đồ mối quan hệ giữa cường độ và tỷ trọng 20

Chương 3: Kết luận 21

2

Chương I: Tổng quan về nhóm vật liệu I.1: Ceramic Foam

I.1.1: Ceramic Foam là gì?

Là một loại bọt cứng được làm từ gốm sứ Bọt có thể bao gồm một số vật liệu gốm như oxit nhôm , một loại gốm chịu nhiệt độ cao phổ biến và có đặc tính cách điện từ nhiều khoảng trống nhỏ chứa đầy không khí bên trong vật liệu.

Bọt này không chỉ được sử dụng để cách nhiệt , mà còn cho nhiều ứng dụng khác như cách âm , [1] hấp thụ các chất ô nhiễm môi trường , lọc các hợp kim kim loại nóng chảy và làm chất nền cho xúc tác đòi hỏi diện tích bề mặt bên trong lớn.

I.1.2: Tính chất của vật liệu

Bọt gốm là gốm cứng với các túi không khí hoặc khí khác bị mắc kẹt trong các lỗ rỗng trên khắp thân vật liệu Với khả năng tạo ra diện tích bề mặt riêng lớn, những vật liệu này có thể được chế tạo với hàm lượng không khí lên tới 94 đến 96% theo thể tích

4

với khả năng chịu nhiệt độ cao tới 1700 ° C Bởi vì nhiều đồ gốm đã là oxit hoặc các hợp chất trơ khác nên có rất ít nguy cơ oxy hóa hoặc khử vật liệu.

Trước đây, người ta tránh sử dụng lỗ rỗng trong các thành phần gốm do đặc tính giòn của chúng Tuy nhiên, trong thực tế, bọt gốm có các đặc tính cơ học thuận lợi hơn, cho thấy độ bền và độ dẻo cao so với gốm số lượng lớn Một ví dụ là sự lan truyền vết nứt , ta có công thức:

trong đó σ t là ứng suất tại đỉnh vết nứt, σ là ứng suất tác dụng, a là kích thước vết nứt và r là bán kính cong Đối với một số ứng dụng chịu ứng suất nhất định, điều này có nghĩa là bọt gốm thực sự hoạt động tốt hơn gốm sứ số lượng lớn vì các túi khí xốp có tác dụng làm giảm bán kính đầu vết nứt, dẫn đến sự gián đoạn quá trình lan truyền của nó và giảm khả năng hư hỏng.

5

I.1.3: Sản xuất

Giống như bọt kim loại , có một số phương pháp được chấp nhận để tạo bọt gốm Một trong những phương pháp sớm nhất và vẫn phổ biến nhất là phương pháp bọt biển polyme Một miếng bọt biển polyme được phủ một lớp gốm ở dạng huyền phù và sau khi lăn để đảm bảo tất cả các lỗ chân lông đã được lấp đầy, miếng bọt biển phủ gốm được sấy khô và nhiệt phân để phân hủy polyme, chỉ để lại cấu trúc gốm xốp Bọt sau đó phải được thiêu kết để làm đặc lại lần cuối Phương pháp này được sử dụng rộng rãi vì nó hiệu quả với bất kỳ loại gốm nào có thể lơ lửng; tuy nhiên, một lượng lớn sản phẩm phụ dạng khí được giải phóng và thường xảy ra hiện tượng nứt do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt

I.2: Flexible Polyme Foam (LD) và Flexible Polyme Foam(MD) I.2.1: Flexible Polyme Foam là gì ?

8

Bọt polyurethane linh hoạt là bọt linh hoạt (có thể uốn cong và nén) được làm từ

thành chuỗi được liên kết chéo thành mạng ba chiều Cho đến những phát triển gần đây, polyurethane luôn được tạo ra bằng phản ứng của isocyanate (mono-, di- và tri-) và polyol Cả hai đều có nguồn gốc từ dầu mỏ, nhưng một số polyol có thể được tạo ra từ dầu thực vật.

Bọt polyme linh hoạt được phát triển sau Thế chiến thứ hai, nhưng không được sản xuất hàng loạt cho đến khi isocyanate được cung cấp rộng rãi vào năm 1952 Năm 1954, nó bắt đầu được sử dụng rộng rãi để làm đệm bọc đồ nội thất Độ cứng và khả năng phục hồi của bọt có thể được điều chỉnh để đáp ứng các thông số kỹ thuật cụ thể Flexible Polyme Foam (LD) là bọt nhựa mật độ thấp: Flexible Polyme Foam(MD) là bọt nhựa mật độ trung bình.

9

I.2.1.a: Tính chất của vật liệu Flexible Polyme Foam(LD)

10

I.2.1.b: Tính chất của vật liệu Flexible Polyme Foam(MD)

15

Chương 2: Thiết lập biểu dồ và phân tích để lựa chọn VL phù hợp theo yêu cầu đã đưa

Flexible Polymer Foam (MD)

Flexible Polymer Foam (LD)

- Vật liệu có mô đun đàn hồi cao nhất là Ceramic Foam

- Vật liệu có mô đun đàn hồi thấp nhất là Flexible Polyme Foam (LD)

20

II.1.2: Biểu đồ mối quan hệ giữa cường độ và tỷ trọng

Flexible Polymer Foam (MD)

Flexible Polymer Foam (LD)

- Vật liệu cứng và nặng nhất là Ceramic Foam

- Vật liệu mềm dẻo và nhẹ nhất là Flexible Polyme Foam(LD II.1.3: Biểu đồ giữa tỷ trọng và hệ số dẫn nhiệt

Flexible Polymer Foam (MD)Flexible Polymer Foam (LD)

21

- Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt cao nhất là Ceramic Foam

- Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt thấp nhất là Flexible Polyme Foam(LD) Chương 3: Kết luận

Nhìn chung cả 4 vật liệu được so sánh đều có những đặc điểm, đặc tính riêng, việc so sánh là cần thiết để có thể lựa chọn được vật liệu phù hợp nhất với yêu cầu, điều kiện làm việc của sản phẩm.

Dựa trên sự so sánh giữa các vật liệu Ceramic Foam; Flexible Polyme Foam(LD); Flexible Polyme Foam(MD) ta có thể rút ra kết luận sau

- Vật liệu Ceramic Foam có tính đàn kém thường được dùng cho bộ lọc nhiệt độ cao

- 2 loại vật liệu Flexible Polyme Foam có tính đàn hồi tốt thường được dùng để chế tạo bao bì, đồ nội thất, đệm, thảm ngủ, da nhân tạo, bọt biển.

22