nghiên cứu khả năng bọc composite cho kết cấu thép cacbon làm việc trong môi trường biển

ẹAẽI HOẽC ẹONG A
Soỏ 05-2011
51


NGHIấN CU KH NNG BC COMPOSITE
CHO KT CU THẫP CACBON
LM VIC TRONG MễI TRNG BIN
ThS. H Hu Huy
Trng i hc Thỏi Bỡnh Dng
ThS. Trn Minh H
Khoa in-Trng i hc ụng
TểM TT
Bi bỏo trỡnh by kt qu nghiờn cu bc u v kh nng cú th s dng
vt liu composite lp ph bo v, chng n mũn cỏc kt cu thộp lm vic
trong mụi trng bin. Phng phỏp gia cụng lp ph composite bo v c
s dng l phng phỏp trỏt lp bng tay cú s dng lp lút Primers tng
bỏm dớnh ca lp ph composite lờn trờn nn thộp cn bo v.
ABSTRACT
This paper presents the result of initial findings on the possibility of using
composite materials to wrap protection against corrosion of structural steel
work in the marine environment. The method of processing composite coating
is plastered with layers of hand-lining using primer to increase adhesion of
the composite coatings on steel substrates to be protected.
I. T VN
Thc t s dng cỏc kt cu thộp, cỏc trang thit b mỏy múc thng c bo v bng
sn ph [1], [5], [7]. Mc dự c u t nghiờn cu khỏ ln nhng cỏc loi sn ph ch cú
tỏc dng bo v vi mc khỏ hn ch cỏc b mt khụng lm vic, vi tui th khỏ ngn,
c bit khi lm vic trong mụi trng bin.
Bc bo v b mt kim loi bng nha (polyme) l gii phỏp c nhiu c s k thut
s dng. Tuy nhiờn, cụng ngh ny mi ch c ỏp dng cho kt cu kim loi dõn dng

ĐẠI HỌC ĐÔNG Á
Số 05-2011
52


làm việc trong mơi trường khơng khí bình thường (bọc giỏ và đèo hàng xe máy ). Cơng
nghệ này khi áp dụng cho kết cấu thép làm việc trong mơi trường biển thường bị rỉ và bong
tróc rất nhanh, thậm chí một số hỗn hợp nhựa còn gây ăn mòn kim loại khá mạnh. Ngồi ra,
việc bọc nhựa thơng thường khơng tạo được độ bền bề mặt đủ lớn cho các bề mặt thiết bị kỹ
thuật, kết cấu thép. Điều này chỉ có thể khắc phục nếu phủ lên các bề mặt làm việc kết cấu
thép bằng vật liệu composite.
Chính vì vậy, việc “nghiên cứu khả năng bọc composite cho các kết cấu thép cacbon
làm việc trong mơi trường biển” là rất cần thiết. Nội dung nghiên cứu trên vật liệu composite
sợi thủy tinh, nền vinylester với tỉ lệ pha trộn và cơng nghệ bọc phủ phù hợp để có khả năng
bảo vệ lâu dài kết cấu thép, góp phần hồn thiện cơng nghệ bảo vệ bề mặt các thiết bị kỹ
thuật, kết cấu thép làm việc trong mơi trường biển.
II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu
Vật liệu composite có khả năng bảo vệ chống ăn mòn các kết cấu thép làm việc trong
mơi trường biển. Vật liệu composite theo u cầu phải kín, khơng ngấm nước, chịu được
một số tải trọng tác dụng nhất định, ít bị phá hủy theo thời gian, đặc biệt phải bám dính tốt
vào bề mặt thép cần bảo vệ khi làm việc trong mơi trường biển.
2. Vật liệu
Vật liệu được lựa chọn để gia cơng lớp phủ composite bảo vệ là loại composite cốt
sợi thủy tinh ngắn, nền vinyleste có thành phần cấu tạo và đặc điểm như sau:
Bảng 1. Vật liệu sợi - sợi E glass của Hàn Quốc
Loại sợi thủy tinh
Khối lượng riêng
(g/cm
3

)
Ứng suất kéo
(MPa)
Mơđun đàn hồi
(GPa)
Đường kính sợi
(mm)
E lụa - Mat 300 2,56 3600 72 15
Bảng 2. Vật liệu nền - nhựa Swancor 901 thương phẩm Đài Loan
Loại resin
Khối lượng
riêng
(g/cm
3
)
Mơ đun
đàn hồi
(GPa)
Ứng suất
kéo
(MPa)
Ứng suất
nén
(MPa)
V co
(%)
Độ nhớt
(cps)
Swancor 901
1,04 (±0.01)

3,2 125 80
7,5 ÷ 8 450 (±100)
ẹAẽI HOẽC ẹONG A
Soỏ 05-2011
53


- Cht úng rn:
Chn cht úng rn l TETA (trietylentetramin), õy l loi alkylene amin khụng
bin tớnh, thuc h úng rn ngui c dựng ph bin trờn th trng hin nay. T l %
trng lng gia cht úng rn TETA vi Swancor 901 ó c cỏc nh sn xut quy nh
l 10%.
- Lp lút primer: úng vai trũ kt dớnh gia lp ph composite v vt liu thộp nn cn
bo v. Theo tớnh cht nha nn ta s dng lp Swancor 984M Primers lm lp lút trc khi
ph composite. Theo nh sn xut, lp lút ny cú chc nng nh mng kt dớnh, to liờn kt
gia lp ph composite v thộp cacbon cn bo v.
Cỏc thnh phn vt liu composite la chn nh trờn khi phõn tớch lý thuyt chỳng cú
cỏc c im tha món theo yờu cu bo v ca lp bc ph t ra.
3. Cỏc thit b nghiờn cu chớnh
Bng 3: Danh mc cỏc thit b phc v th nghim
STT Mỏy - Thit b Nc sn xut
1 Mỏy o chiu dy lp ph elcometer 456 (0 - 30mm) Anh
2
Mỏy o nhỏm b mt elcometer 224 E (0 - 500mm)
Anh
3
Thit b phun bi, phun cỏt, gm: Bn phun cỏt 200 lớt, bỡnh tỏch
m, van cỏt, dõy phun cỏt, bộc phun cỏt
Vit Nam
4 Mỏy th kộo, un, nộn HOUNSFEILD H50K - S Anh

5 Mỏy th kộo SANS CHT 4206 Anh
6 Mỏy th va p Tinius Olsen, thang o t 0 ữ 460 J M
7 Thit b o tng tr in húa - kim tra n mũn Auotlab PGS.30
4. Phng phỏp nghiờn cu
Phng phỏp nghiờn cu da trờn kt qu thc nghim kim chng vic phõn tớch v
la chn cỏc thnh phn vt liu theo lý thuyt, ni dung tin hnh thc nghim nh sau:
- Da vo kinh nghim thc t v kt qu nghiờn cu [2], t l phn trm si v nn theo
thc nghim m bo vt liu t bn cao nht, ng thi m bo kớn nc theo t l:
40% si + 60% resin, vi t l xỳc tỏc bng 10% khi lng resin.
- Ni dung nghiờn cu: Phng phỏp x lý b mt tng bỏm dớnh ca lp ph
composite lờn b mt thộp cn bo v:
ẹAẽI HOẽC ẹONG A
Soỏ 05-2011
54


+ Chun b mu: Phun cỏt to nhỏm b mt t giỏ tr trung bỡnh l: 60mm [6].
+ X lý mu: Pht phỏt húa b mt sau khi to nhỏm va lm sch b mt, cng vi s
cú mt ca H
3
PO
4
s tỏc dng lm th ng b mt thộp (tng kh nng chng n mũn) [3].
Vi cỏc la chn x lý trờn, s mu tin hnh thớ nghim nh sau:
- Kim tra c tớnh: kộo, un, va p - mi loi 5 mu: 3 x 5 = 15 mu.
- Kim tra bỏm dớnh: mu c x lý sch v to nhỏm bng phun cỏt, ph composite,
gm loi ph composite v loi ph composite + lp lút primers Swancor 984M - mi loi 5
mu: 2 x 5 = 10 mu.
- Thc nghim n mũn v hp ph nc: loi mu c ph 1 lp Mat, 1 lp la v mu
2 Mat, 1 la + 2 phng phỏp x lý mu (khụng pht phỏt húa v pht phỏt húa) - mi loi 6

mu: 2 x 2 x 6 = 24 mu.
Tng s lng mu l: 49 mu
Kt cu mu th:
- Mu th c tớnh:



Hỡnh 1. Kớch thc cỏc loi mu th nghim theo tiờu chun ISO v ASTM.
- Mu th nghim n mũn: ph composite kớn trờn thộp tm 150x100x4 (mm) v cú
cỏc ký hiu sau. Mi loi mu cú 6 mu.
+ CT3-X1: mu x lý phun cỏt, khụng pht phỏt húa, bc composite 1 lp Mat, 1 lp la
+ CT3-X2: mu x lý phun cỏt, khụng pht phỏt húa, bc composite 2 lp Mat, 1 lp la
+ CT3-XPh1: mu x lý phun cỏt, pht phỏt húa, bc composite 1 lp Mat, 1 lp la
ẹAẽI HOẽC ẹONG A
Soỏ 05-2011
55


+ CT3-XPh2: mu x lý phun cỏt, pht phỏt húa, bc composite 2 lp Mat, 1 lp la
Phng phỏp, kt qu ỏnh giỏ:
- Kim tra c tớnh vt liu composite c thc hin ti Vin nghiờn cu ch to tu
thy - Trng H Nha Trang trờn thit b th kộo, un, ca Anh: HOUNSFEILD H50K - S,
th va p ca M: Tinius Olsen, thang o t 0-460 Jun. Phng phỏp th: TCVN 6282 -
2003. Kim nghim c tớnh nhm xỏc nh ti trng m lp ph bo v cú th chu c.
Bng 4. Kt qu tng hp th nghim c tớnh
Giỏ tr trung
bỡnh th nghim
Kớch thc mu (mm)
ng sut
(MPa)

Mụ un n
hi (MPa)
Vt liu
Rng Dy
Th kộo
10,40,1 3,10,1 1101 64305
Nha Swancor
901 + Mat 300
Th un
9,940,05 3,060,05 1870,1 63185
Th va p
Nng lng hp th (J)
10 10
4,760,05
- Kim nghim bỏm dớnh mc ớch xỏc nh kh nng bỏm dớnh ca lp ph composite
vi vt liu nn cn bo v. Phng phỏp th theo ASTM D1876 - 95, trờn thit b th kộo,
un ca Anh: SANS - CHT - 4206.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
1 2
MPa
ng sut trung bỡnh ca mu ng sut trung bỡnh ca mu
khụng cú lp primers cú lp lút primers
Hỡnh 2. th so sỏnh ng sut tỏch lp gia lp ph bo v cú lp lút
v khụng cú lp lút

- Vic ỏnh giỏ s thay i tớnh nng bo v mu sau mi chu k th nghim cú th tin
hnh bng phng phỏp in húa nh nhiu in húa (electrochemical noise) hay tng tr in
húa (electroimpedance,) Phng phỏp tng tr in húa c s dng rng rói bi vỡ nú khỏ
n gin v hu hiu [4]. o tng tr in húa trờn thit b o tng tr in húa - kim tra n
mũn Auotlab PGS.30.
ẹAẽI HOẽC ẹONG A
Soỏ 05-2011
56


Bng 5. Tng hp kt qu o in húa sau 4 chu k
Loi mu Mu s
Rf
0
x 10
7

Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CT
3
-X1
1 3.753 3.685 3.306 1.931 0.828
4 3.863 3.793 3.403 1.987 0.853
5 3.965 3.894 3.493 2.040 0.875
CT
3
-X2
7 3.876 3.806 3.414 2.335 1.002
9 3.897 3.827 3.433 2.348 1.007
12 3.961 3.890 3.489 2.387 1.024

CT
3
-XPh1
13 2.998 2.677 2.401 2.243 1.747
16 2.845 2.541 2.279 2.128 1.658
17 2.879 2.571 2.306 2.154 1.678
CT
3
-XPh2
19 2.856 2.830 2.691 2.498 2.315
20 2.769 2.744 2.609 2.422 2.245
21 2.764 2.739 2.604 2.417 2.241
- S thay i in tr lp ph mu CT3-X1 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi trng bin.
47


- S thay i in tr lp ph mu CT3-X1 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin.
Hỡnh 3. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-X2 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin
Hỡnh 4. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X2 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh1 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin
Hỡnh 5. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh2 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin

R 10
7

:
Mu
1 4 5
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM

IN TR LP PH
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
Mu
7 9 12
Mu
13 16 17
Mu
R 10
7
:
R 10
7
:
R 10
7
:
t
t
t
Hỡnh 3. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X1 sau ngõm 9 thỏng

- S thay i in tr lp ph mu CT3-X2 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin
47


- S thay i in tr lp ph mu CT3-X1 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin.
Hỡnh 3. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-X2 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin
Hỡnh 4. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X2 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh1 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin
Hỡnh 5. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh2 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin

R 10
7
:
Mu
1 4 5
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500

4.000
4.500
5.000
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM

IN TR LP PH
Mu
7 9 12
Mu
13 16 17
Mu
R 10
7
:
R 10
7
:
R 10
7
:
t
t
t
Hỡnh 4. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X2 sau ngõm 9 thỏng
ẹAẽI HOẽC ẹONG A
Soỏ 05-2011
57


- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh1 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin
47


- S thay i in tr lp ph mu CT3-X1 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi

trng bin.
Hỡnh 3. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-X2 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin
Hỡnh 4. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-X2 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh1 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin
Hỡnh 5. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh2 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin

R 10
7
:
Mu
1 4 5
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH

0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
Mu
7 9 12
Mu
13 16 17
Mu

R 10
7
:
R 10
7
:
R 10
7
:
t
t
t
Hỡnh 5. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh2 sau 9 thỏng ngõm trong trong mụi
trng bin
48

Hỡnh 5. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh1 sau ngõm 9 thỏng
- S thay i in tr lp ph mu CT3-XPh2 sau 9 thỏng ngõm trong trong
mụi trng bin

Hỡnh 6. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh2 sau ngõm 9 thỏng
Nhn xột kt qu:
- Khi kho sỏt s bin dng tng i gia thộp cacbon v lp ph composite,
trong trng hp tng quỏt ta cú: {V} = {H}.E vi {H} l bin dng di cho phộp. Do
ú, ng sut ln nht m lp composite phi chu tng ng vi bin dng cho phộp
ca thộp l: {V} = 0,2% x 6.430 = 12,860 (MPa) << 110 (MPa). Nu xột bin dng,
bin dng ca composite ln hn rt nhiu so vi bin dng ca thộp.
Vi cỏc thụng s phõn tớch v c tớnh nh trờn, lp ph m bo do, dai v bn.
Ngha l lp ph composite ban u bỏm cht vo b mt thộp, khi lm vic khụng b trt

ra, tỏch lp. Vi kt cu thộp lm vic thi gian di, khi xy ra tỏch lp thỡ lp ph vn cú
tỏc dng bo v, chng n mũn tt vỡ lp ph khụng b nt, h hng (phỏ hy) khi chu bin
dng cựng vi thộp n giỏ tr bin dng tớnh toỏn bn ca thộp l 0,2%.
- i vi mu cú s dng lp keo lút Swancor 984M, ng sut tỏch lp ln hn
nhiu (>2,4 ln) so vi mu s dng composite khụng cú lp keo lút.
- Da vo kt qu tng hp o in húa v ph tng tr ca cỏc mu th nghim
n mũn (ngõm trong mụi trng bin t nhiờn) nhn thy vi chu k ngõm 9 thỏng, tt
c cỏc loi mu gm: CT
3
-X1, CT
3
-X2, CT
3
-XPh1, CT
3
-XPh2 u cha thy xut hin
n mũn.
- Theo th hỡnh 3, hỡnh 4 thỡ in tr ca lp ph gim mnh nht l ca 2 loi
mu CT
3
-X1, CT
3
-X2. Hai loi mu ny cú cựng phng phỏp x lý b mt thộp v
khụng c pht phỏt húa. Trong cựng 1 loi mu thỡ loi chiu dy ln (CT
3
-X2,
CT
3
-XPh2) cú in tr gim ớt hn so vi loi cú chiu dy nh (CT
3

-X1, CT
3
-XPh1).
- Cng theo kt qu th hỡnh 3, hỡnh 4, loi mu khụng pht phỏt húa (CT
3
-X1,
CT
3
-X2) cú in tr gim mnh sau 9 thỏng ngõm. Nu tip tc ngõm vi chu k 15,
18 thỏng thỡ cú th xut hin n mũn. iu ny cú th khng nh vi mu cú x lý
pht phỏt húa trong dung dch H
3
PO
4
kh nng xut hin n mũn thp hn so vi mu
khụng pht phỏt húa.
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Cha ngõm Sau 1 thỏng Sau 3 thỏng Sau 6 thỏng Sau 9 thỏng
CHU K TH NGHIM
IN TR LP PH
Mu
19 20 21
R 10

7
:
t
Hỡnh 6. S thay i in tr lp ph ca mu CT3-XPh2 sau ngõm 9 thỏng
Nhn xột kt qu:
- Khi kho sỏt s bin dng tng i gia thộp cacbon v lp ph composite, trong
trng hp tng quỏt ta cú: {} = {}.E vi {} l bin dng di cho phộp. Do ú, ng sut
ln nht m lp composite phi chu tng ng vi bin dng cho phộp ca thộp l: {} =
0,2% x 6.430 = 12,860 (MPa) << 110 (MPa). Nu xột bin dng, bin dng ca composite
ln hn rt nhiu so vi bin dng ca thộp.
Vi cỏc thụng s phõn tớch v c tớnh nh trờn, lp ph m bo do, dai v bn.
Ngha l lp ph composite ban u bỏm cht vo b mt thộp, khi lm vic khụng b trt
ra, tỏch lp. Vi kt cu thộp lm vic thi gian di, khi xy ra tỏch lp thỡ lp ph vn cú
tỏc dng bo v, chng n mũn tt vỡ lp ph khụng b nt, h hng (phỏ hy) khi chu bin
dng cựng vi thộp n giỏ tr bin dng tớnh toỏn bn ca thộp l 0,2%.
- i vi mu cú s dng lp keo lút Swancor 984M, ng sut tỏch lp ln hn nhiu
(>2,4 ln) so vi mu s dng composite khụng cú lp keo lút.
ĐẠI HỌC ĐÔNG Á
Số 05-2011
58


- Dựa vào kết quả tổng hợp đo điện hóa và phổ tổng trở của các mẫu thử nghiệm ăn
mòn (ngâm trong mơi trường biển tự nhiên) nhận thấy với chu kỳ ngâm 9 tháng, tất cả các
loại mẫu gồm: CT
3
-X1, CT
3
-X2, CT
3

-XPh1, CT
3
-XPh2 đều chưa thấy xuất hiện ăn mòn.
- Theo đồ thị hình 3, hình 4 thì điện trở của lớp phủ giảm mạnh nhất là của 2 loại mẫu
CT
3
-X1, CT
3
-X2. Hai loại mẫu này có cùng phương pháp xử lý bề mặt thép và khơng được
phốt phát hóa. Trong cùng 1 loại mẫu thì loại chiều dày lớn (CT
3
-X2, CT
3
-XPh2) có điện
trở giảm ít hơn so với loại có chiều dày nhỏ (CT
3
-X1, CT
3
-XPh1).
- Cũng theo kết quả đồ thị hình 3, hình 4, loại mẫu khơng phốt phát hóa (CT
3
-X1, CT
3
-
X2) có điện trở giảm mạnh sau 9 tháng ngâm. Nếu tiếp tục ngâm với chu kỳ 15, 18 tháng thì
có thể xuất hiện ăn mòn. Điều này có thể khẳng định với mẫu có xử lý phốt phát hóa trong
dung dịch H
3
PO
4

khả năng xuất hiện ăn mòn thấp hơn so với mẫu khơng phốt phát hóa.
III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
- Với lớp phủ làm từ vật liệu composite sợi thủy tinh, nhựa vinyleste có các thành phần
vật liệu theo tỉ lệ 40% sợi/60 nhựa, khối lượng xúc tác bằng 10% khối lượng nhựa hồn tồn
đáp ứng được các chỉ tiêu về biến dạng tương đối (ε) so với thép, và chỉ tiêu độ bền (σ) mà
u cầu đề tài đặt ra. Ngồi ra với lớp phủ composite, bề mặt làm việc của kết cấu thép có
thể chịu được năng lượng va đập đến 5.2J mà khơng bị bong tróc.
- Để tăng khả năng bám dính của lớp phủ vào thép, có thể sử dụng lớp lót Swancor
984M làm “keo dán”. Với lớp lót này, khả năng bám dính của lớp phủ được tăng lên đáng kể
(tăng >2,4 lần so với lớp phủ composite khơng có lớp lót). Đồng thời với việc sử dụng lớp
lót thì chuẩn bị bề mặt thép đạt độ nhám theo quy định cũng có ý nghĩa vơ cùng quan trọng
để nâng cao độ bám dính của lớp phủ vào kết cấu thép.
- Để tăng khả năng bảo vệ của lớp phủ, bảo vệ kết cấu thép lâu bị ăn mòn nhất, cần
phải phốt phát hóa kết cấu thép cần phủ trong dung dịch phốt phát H
3
PO
4
. Lớp phủ này
có tác dụng làm thụ động hóa bề mặt thép, đồng thời giúp liên kết tốt hơn giữa lớp phủ
composite và bề mặt kết cấu thép cần bảo vệ.
Với các kết quả đạt được nêu trên, chúng ta nhận thấy với vật liệu composite có các
thành phần được lựa chọn như trong đề tài nghiên cứu hồn tồn có thể sử dụng để bọc phủ
bảo vệ các kết cấu thép làm việc trong mơi trường biển.
2. Kiến nghị
- Tăng thời gian thử nghiệm tự nhiên lên nhiều chu kỳ - đến 24, 30 tháng hoặc nhiều
hơn nữa đến khi xuất hiện hiện tượng tách lớp và xuất hiện ăn mòn. Lúc đó mới có kết
ĐẠI HỌC ĐÔNG Á
Số 05-2011
59



luận chính xác hiện tượng khi tách lớp thì lớp phủ có khả năng bảo vệ chống ăn mòn hay
khơng. Qua đó kết luận tuổi thọ của lớp phủ composite và đưa ra kiến nghị sử dụng lớp phủ
composite để bọc bảo vệ kết cấu thép làm việc trong mơi trường biển hợp lý.
- Bên cạnh phương pháp đo điện hóa để xác định thời điểm xuất hiện ăn mòn, cần phải
kết hợp với phương pháp chụp ảnh điện tử hiển vi qt (SEM) để phân tích sự thay đổi cấu
trúc tế vi của lớp phủ. Từ sự thay đổi cấu trúc tế vi, chúng ta có thể đề xuất các biện pháp
nghiên cứu nâng cao nhằm hồn thiện khả năng ứng dụng của đề tài.
- Đối với các lớp phủ hữu cơ chịu lực, đặc biệt là lớp phủ composite cần phải có thử
nghiệm uốn với tải trọng thay đổi nhằm xác định xem với bao nhiêu chu kỳ dao động, biên
độ dao động bao nhiêu thì lớp phủ bị phá hủy (nứt), mất khả năng bảo vệ. Qua đó có kết luận
chính xác về khả năng bảo bệ của lớp phủ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TS. Nguyễn Thanh Lộc, Ăn mòn và bảo vệ vật liệu, Đại học Quốc gia TP.HCM.
[2] Vũ Phương (2010), Nghiên cứu cơng nghệ tạo vật liệu composite đảm bảo khả năng đúc
áp lực bơm nước biển, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Nha Trang.
[3] Trịnh Anh Trúc - Nguyễn Tuấn Dung (2006), Nghiên cứu lớp phủ bảo vệ chống ăn
mòn cho thép cacbon trên cơ sở polyurethan và hợp chất phơt pho, Tạp chí Khoa học
và Cơng nghệ (Tập 44, số 2).
[4] Sở Khoa học và Cơng nghệ Khánh Hòa (2008), “Báo cáo đề tài xử lý chống ăn mòn
kim loại cho các cơng trình ven biển Khánh Hòa”.
[5] Trịnh Xn Sén (2006), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, NXB Đại học Quốc gia.
[6] Tiêu chuẩn ISO 8501-1
[7] GS. Alain Galerie, PGS.TS Nguyễn Văn Tư (2008), Ăn mòn và bảo vệ kim loại,
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.