viii
MC LC
Trang tựa
Quyết định giao đề tài
Xác nhận ca Ging viên hớng dẫn
Lý lịch cá nhân i
Li cam đoan ii
Cm t iii
Tóm tắt luận văn iv
Mục lục viii
Danh mục các từ viết tắt xi
Danh sách các hình xiii
Danh sách các bng xv
CHNG I. TNG QUAN
1. Tình hình nghiên cu 3
1.1. Nớc ngoài 3
1.2. Trong nớc 6
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ca luận văn 7
2. Mục tiêu và nội dung nghiên cu 9
2.1. Mục tiêu 9
2.2. Nội dung nghiên cu 9
3. Nhiệm vụ ca đề tài và phm vi nghiên cu 9
3.1. Nhiệm vụ ca đề tài 9
3.2. Phm vi nghiên cu 10
4. Phng pháp nghiên cu 10
5. Điểm mới ca luận văn vƠ giá trị thực tiễn 10
CHNG II. VT LIU COMPOSITE
2.1. Giới thiệu chung về vật liệu composite 11
2.1.1. Khái niệm vật liệu composite 12
2.1.2. Lịch sử phát triển 12
ix
2.1.3. Xu hớng phát triển ca vật liệu composite trong tng lai 13
2.1.4. Các thành phần cấu to và phân loi vật liệu composite 13
2.1.4.1. Thành phần cấu to 13
2.1.4.2. Đặc điểm 13
2.1.4.3. Phân loi 14
2.1.4.4. Liên kết nền – cốt 15
2.1.5. Composite cấu trúc dng lớp 16
2.1.6. ng dụng ca vật liệu composite 17
2.1.6.1. Trong lĩnh vực thể thao 17
2.1.6.2. Trong lĩnh vực hàng không 17
2.1.6.3. Trong các lĩnh vực khác 18
2.2. Phn ng kết nối ngang 19
2.3. Vùng chuyển tiếp trong composite 20
2.4. Công nghệ chế to composite 21
2.4.1 Giới thiệu 21
2.4.2 u - nhợc điểm ca phng pháp lát tay 21
2.5. Composite sợi ngắn 22
CHNG III C S PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN C TệNH CA
COMPOSITE
3.1. Giới thiệu 24
3.2. Tỷ lệ nền – cốt 24
3.3. Lý thuyết dầm chịu uốn ca vật liệu đồng nhất 26
3.4. Đặc tính uốn ca composite 27
3.5. Tính toán mô đun đƠn hồi ca composite sợi ngắn 38
3.6. Các lý thuyết về sự truyền ng suất 29
3.6.1. ng suất bình quân sợi 29
3.6.2. nh hng ca vật liệu nền 30
3.7. Các lý thuyết tính toán độ bền vƠ mô đun đƠn hồi uốn ca composite sợi ngắn
phân bố ngẫu nhiên 31
x
3.7.1. Phng trình Halpin – Tsai 31
3.7.2. Lý thuyết tính toán thuộc tính ca composite cốt sợi ngẫu nhiên dựa trên các
kết qu tính toán thuộc tính composite đn hớng 33
3.7.3. Hệ số nh hng ca sợi 33
3.7.4. Mô hình ca Christensen and Waal's 34
3.7.5. Mô hình Pan's. Hàm tỷ trọng ca sợi 34
CHNG IV MỌ T THÍ NGHIM
4.1. Vật liệu chế to composite 36
4.2. Quy trình chế to composite bằng phng pháp lát tay 39
4.3. Thí nghiệm 3 điểm uốn 42
4.4. Các mẫu composite đƣ đợc chế to và thí nghiệm 43
CHNG V PHÂN TÍCH KT QU THÍ NGHIM
5.1. Mối liên hệ giữa lực và chuyển vị 45
5.2. Thuộc tính c khí ca các mẫu thí nghiệm chịu uốn 46
5.3. nh hng ca tỷ lệ sợi đến độ bền uốn 48
5.4. nh hng ca tỷ lệ sợi đến mô đun đƠn hồi uốn 49
5.5. So sánh, đánh giá kết qu thí nghiệm ca độ bền uốn vƠ mô đun đƠn hồi uốn
với các mô hình lý thuyết 51
5.5.1. So sánh kết qu độ bền uốn giữa thí nghiệm và lý thuyết hoà trộn 51
5.5.2. So sánh, đánh giá kết qu mô đun đƠn hồi uốn giữa thí nghiệm và lý thuyết
hoà trộn 53
5.5.3. So sánh, đánh giá kết qu mô đun đƠn hồi uốn giữa thí nghiệm và lý thuyết
Christensen and Waal's 55
5.6. Đánh giá sự phá huỷ ca các mẫu composite qua các nh SEM 56
5.7. Kết luận 59
CHNG VI KT LUN VÀ KIN NGH
6.1 Tóm tắt các kết qu đt đợc ca luận văn 62
6.2 Hớng phát triển ca đề tài 62
TÀI LIU THAM KHO 63
xi
DANH MC CÁC T VIT TT
: ng suất
c
: ng suất ca composite
f
: ng suất ca sợi
m
: ng suất ca nhựa nền
E
: Mô đun đƠn hồi
c
E
: Mô đun đƠn hồi ca composite
f
E
: Mô đun đƠn hồi ca sợi
m
E
: Mô đun đƠn hồi ca nhựa nền
d
: Đng kính sợi
l
: Chiều dài sợi
t
h
l
: Chiều dài tới hn
k
: Hệ số nh hng ca sợi
E
k
: Hệ số nh hng đối với mô đun ca sợi
k
: Hệ số nh hng đối với ng suất ca sợi
c
m
: Khối lợng ca composite
f
m
: Khối lợng ca sợi
m
m
: Khối lợng ca vật liệu nền
c
v
: Thể tích ca composite
f
v
: Thể tích ca sợi trong composite
m
v
: Thể tích ca vật liệu nền trong composite
v
v
: Thể tích ca lỗ trống trong composite
m
V
: Phần trăm vật liệu nền trong composite
f
V
: Phần trăm sợi trong composite
xii
c
: Tỷ trọng ca composite
f
: Tỷ trọng ca sợi
m
: Tỷ trọng ca nền
M: Moment uốn
I : Moment quán tính tiết diện
b
: Bề rộng ca mẫu thử
h
: Bề dày ca mẫu thử
L: Chiều dài ca mẫu thử
span
L
: Chiều dài giữa hai gối đỡ
P
: Ti trọng (lực) tác dụng
: Chuyển vị ca dầm chịu uốn
T
c
: Độ bền ca coposite
T
m
: Độ bền ca nền
T
f
: Độ bền sợi
E
11
: Mô đun dọc
E
22
: Mô đun ngang
: Hệ số thuộc tính đƠn hồi
max
: Giới hn lớn nhất ca sợi trong composite
RTM: Resin Transfer Molding
SEM: Scanning Electron Microscope
ASTM: American Society for Testing and Materials
TNHH: Trách Nhiệm Hữu Hn
TM & DV: Thng mi & Dịch vụ
xiii
DANH MC CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
Hình 1.1:Sửa chữa, gia cố các công trình bằng vật liệu composite FRP 7
Hình 2.1: S đồ phân loi composite theo bn chất nền 14
Hình 2.2:S đồ phân loi composite theo cấu trúc 15
Hình 2.3:Composite cấu trúc dng lớp 16
Hình 2.4: Các ng dụng ca composite trong thể thao 17
Hình 2.5:Các ng dụng ca composite trong hàng không – vũ trụ 18
Hình 2.6:Các ng dụng ca composite trong xây dựng, công nghiệp 19
Hình 2.7:S đồ cấu trúc composite cốt sợi 22
Hình 2.8: Biểu đồ phân bống suất trên chiều dài sợi 23
Hình 3.1:Thí nghiệm dầm chịu uốn 26
Hình 3.2:Sợi ngắn phân bố ngẫu nhiên 28
Hình 4.1: Sợi thy tinh ngắn, phân bố ngẫu nhiên 36
Hình 4.2: Nhựa epoxy 37
Hình 4.3: Công thc hóa học ca epoxy Biosphenol-A 37
Hình 4.4: Chất đóng rắn TETA 38
Hình 4.5: Khuôn chế to composite 38
Hình 4.6: Chất tách khuôn MG–WAX No.8 39
Hình 4.7: Khuôn sau khi đợc to lớp tách khuôn 40
Hình 4.8: Hòa trộn hỗn hợp Epoxy và chất đóng rắn TETA 40
Hình 4.9: Đắp sợi vào khuôn, to lớp 41
Hình 4.10: Quá trình đóng rắn ca composite 42
Hình 4.11: Sn phẩm composite sau khi tách khuôn 42
Hình 4.12: Mô hình thí nghiệm 3 điểm uốn ca dầm composite 42
Hình 4.13: Các mẫu composite đợc chế to và cắt theo tiêu chuẩn thí nghiệm 43
Hình 4.14: Các mẫu composite sau khi thí nghiệm 44
Hình 5.1: Biểu đồ ca lực và chuyển vị 45
xiv
Hình 5.2: Biểu đồ nh hng ca tỷ lệ sợi đến độ bền uốn 48
Hình 5.3: Biểu đồ nh hng catỷ lệ sợi đến mô đun đƠn uốn 49
Hình 5.4: So sánh kết qu độ bền giữa thí nghiệmvà lý thuyết hòa trộn 51
Hình 5.5: So sánh kết qu mô đun đƠn hồi uốn giữa thí nghiệm và lý thuyết hòa
trộn 53
Hình 5.6: So sánh kết qu mô đun đƠn hồi uốn giữa thí nghiệm và lý thuyết
Christensen and Waal's 55
Hình 5.7: Các kiểu phá hy ca composite dới ti trọng uốn 56
Hình 5.8: nh SEM ca composite không có sợi gia cng 57
Hình 5.9: nh SEM ca composite với 1 lớp sợi gia cng bị phá hy 57
Hình 5.10: nh SEM ca composite với 7 lớp sợi gia cng bị phá hy 58
Hình 5.11: Các vị trí khác nhau khi bị phá hy ca các mẫu composite 59
Hình 5.12: Sự phân bố không đồng đều ca sợi theo các hớng 61
Hình 5.13: Các khuyết tật khi chế to composite 61
xv
DANH SÁCH CÁC BNG
BNG TRANG
Bng 3.1: Hệ số nh hng tng ng với định hớng sợi 29
Bng 3.2: Các thông số theo Halpin – Tsai đối với composite sợi ngắn 32
Bng 4.1: Thuộc tínhca sợi thy tinh Chopped Strand Mat 36
Bng 4.2: Đặc tính ca vật liệu nền – nhựa Epoxy 37
Bng 5.1: Độ bền và mô đun đƠn hồi uốn ca các mẫu thí nghiệm không có sợi gia
cng 47
Bng 5.2: Độ bền vƠ mô đun đƠn hồi uốn ca các mẫu composite có tỷ lệ sợi gia
cng từ 0÷0.28 47
CảNẢ I: TNG QUAN
1
CHNG I
TNG QUAN
Vật liệu composite đƣ xuất hiện và phát triển trong đi sống ca chúng ta từ rất
lâu.Tuy nhiên, trong những thập niên gần đơy thì chúng mới đợc ng dụng rộng
rãi, phổ biến trong các ngành kỹ thuật.Thế kỉ XXI đợc cho là thế kỉ ca công nghệ
cao và ca vật liệu composite.Vật liệu composite đƣ đợc nghiên cu và phát triển,
ng dụng trong hầu hết các ngƠnh kĩ thuật nh ngƠnh hƠng không, vũ trụ, công
nghiệp đóng tƠu, xơy dựng, ô tô. Composite đƣ đợc nghiên cu về các đặc điểm
sc bền, các thuộc tính c học, về kh năng lƠm việc trong các điều kiện khác nhau
nh ti trọng, nhiệt độ, môi trng, tính chất dẫn điện … Tuy nhiên, để tăng kh
năng ng dụng và phát triển, phát huy các u điểm ca vật liệu thì cần phi hiểu rõ
hn về các đặc tính sc bền, c tính, kh năng lƠm việc và các thành phần vật liệu
kết hợp để to thành composite. Vật liệu composite là vật liệu kết hợp, do đó việc
nghiên cu và chế to composite từ các thành phần, vật liệu khác nhau để có thể tận
dụng, kết hợp từng u điểm ca các thành phần vật liệu to nên composite nhiều u
điểm, có thể thay thế các vật liệu khác là một công việc quan trọng vƠ đòi hỏi một
quá trình lâu dài. Các vật liệu kết hợp để to thành composite, tỷ lệ ca các thành
phầnvật liệu này và sự phân bố, sắp xếp ca các thành phần kết hợp trong
composite đóng vai trò rất quan trọng, nh hng và quyết định đến thuộc tính, sc
bền ca vật liệu composite. Đối với vật liệu composite thì thành phần sợi đóng vai
trò là yếu tốnh hng đến c tính nhiều nhất. Đặc trng ca composite cốt sợi là
cng độ vƠđộ cng phụ thuộc vào đng kính sợi, hớng phân bố ca sợi và các
đặc trng ca chất nền.Điều quan trọng nhất đối với vật liệu composite kết cấu cốt
sợi là phi có cấu trúc sao cho ti trọng đặt vào phi đợc đặt vào sợi là pha có độ
bền cao, nếu ti trọng đặt vào nền thì dẫn đến vật liệu sẽ nhanh chóng bị phá hy,
hay nói cách khác là c tính ca vật liệu composite cốt sợi phụ thuộc vào mc
CảNẢ I: TNG QUAN
2
độtruyền ti trọng từ nền sang sợi. Hiện nay, sợi cacbon và sợi thy tinh với cấu
trúc nền là epoxy đợc sử dụng rộng rãi nh nhữngu điểm ca chúng khi kết hợp.
Một cách tổng quát đặc tính c học ca vật liệu composite phụ thuộc vào các yếu tố
sau đây:
Đặc trng c học ca sợi (sợi cacbon, sợi thy tinh hay sợi aramid)
Đặc trng c học ca chất nền (epoxy, vinylester hay polyeste)
Tỷ lệ giữa sợi và chất nền trong cấu trúc vật liệu composite cốt sợi (hay tỉ lệ
phần trăm ca sợi gia cng trong vật liệu composite cốt sợi)
Hớng phân bố ca sợi trong chất nền.
Từ năm 1970 đến nay, các chi tiết chế to từ composite cốt sợi đƣ đợc ng
dụng hầu hết trong các ngƠnh công nghiệp, lƠm vật liệu xơy dựng vƠ các ngƠnh kỹ
thuật cao. Mặc dù vậy, việc nghiên cu để nơng cao chất lợng, ci thiện các
đặctính c học, tính chất nhiệt, điện …, m rộng lĩnh vực ng dụng ca vật liệu nƠy
vẫn luôn đợc đợc đặt ra.
nớc ta,việc sn xuất và ng dụng vật liệu composite đƣ phát triển đáng
kểtrong những năm gần đơy,tuy nhiên vẫn cha xng tầm với cácđiều kiện thuận lợi
mƠ chúng ta đang có nh nguồn tài nguyên, nhân công Một số công ty đƣ sử
dụng các sn phẩm đợc chế to từ vật liệu composite nhập khẩu từ Trung Quốc và
ĐƠi Loan, tuy nhiên các công ty nƠy cha nắm rõ đợc các đặc điểm, thuộc tính và
phng pháp chế to. Do đó, khi có các h hỏng hay sự cố xy ra đối với các sn
phẩm composite thì việc khắc phục và sửa chữa còn nhiều hn chế do đội ngũ kỹ
thuật ca các công ty cha hiểu sâu về các đặc điểm ca vật liệu composite và các
thành phần vật liệu kết hợp. Chẳng hn nh Công ty TNHH TM & DV Tân Hiệp
Phát, lƠ ni tác gi hiện nay đang công tác sử dụng hệ thống các tháp Cooling
Tower đợc chế to từ vật liệu composite nhập từ ĐƠi Loan để gii nhiệt cho nớc
làm mát hệ thống máy móc ca nhƠ máy. Khi các tháp nƠy h hỏng thì việc sửa
chữa tốn nhiều thi gian và chi phí, hiệu qu không cao do bộ phận kỹ thuật cha
nắm đợc các thuộc tính ca vật liệu composite và các vật liệu kết hợp. Việc sử
CảNẢ I: TNG QUAN
3
dụng các vật liệu kết hợp nh các loi sợi gia cng, nhựa nền sao cho phù hợp và
tính toán đợc kh năng chịu ti trọng, độ bền hay các thông số khác ca composite
tng ng với các thành phần sợi, nhựa nền vƠ độ dày ca composite còn hn chế
rất nhiều. Xuất phát từ tình hình thực tế đó, tác gi thấy rằng việc nghiên cu các
thuộc tính c học ca vật liệu composite là một điều cần thiết, đặc biệt là vật liệu
compositecốt sợi không liên tục (sợi thy tinh ngắn) là loi sợi đợc sử dụng rộng
rãi và phổ biến nớc ta hiện nay do những u điểm về thuộc tính c học và giá
thành.
Để góp phần lƠm rõ hn đặc tính c học ca vật liệu composite cốt sợi, kh năng
ng dụng ca vật liệu này nên tác gi chọn đề tài: " Nghiên cứu cường độ ứng
suất trên dầm composite nhiều lớp với cốt sợi không liên tục".
Việc nghiên cu về các thành phần kết hợp, tỷ lệ ca các thành phần và sự phân
bố sắp xếp các thành phần kết hợp trong composite là rất cần thiết và quan trọng, từ
c s là các kết qu ca nghiên cu này có thể áp dụng để chế to composite phù
hợp với các điều kiện làm việc, độ bền hay thuộc tính c học khác nhau, phù hợp
với các chc năng ca vật liệu khi đợc sử dụng. Trong nghiên cu nƠy đƣ tính toán
các đặc tính c bn ca composite đó là ng suất uốn lớn nhất (độ bền uốn), mô đun
đƠn hồi uốn dựa trên các c s lý thuyết và kết qu thu đợc từ thí nghiệm đối với
vật liệu composite cốt sợi không liên tục, phân bố ngẫu nhiên.
1. Tình hình nghiên cu
1.1. Nớc ngoài
- Naresh Kr Sharma [13] đƣ nghiên cu: "Thermoplastic polyurethane - glass
fibre mat reinforced composite: Effect of alternative multilayer sandwich model on
mechanical properties". Trong nghiên cu này tác gi đƣ đa ra sự nh hng ca
c tính composite có cấu trúc sandwich đợc kết hợp từ nhựa nhiệt dẻo gia cng
sợi thy tinh khi thay đổi các lớp; Đa ra các kết qu nh hng ca sự thay đổi các
lớp vàtỷ lệ phần trăm sợi gia cng đến ng suất kéo và uốn, mô đun đƠn hồi và
ng suất va đập ca composite.
CảNẢ I: TNG QUAN
4
- Mohd Zuhri Mohamed Yusoff, Mohd Sapuan Salit, Napsiah Ismail và Riza
Wirawan[14]đƣ nghiên cu: "Mechanical Properties of Short Random Oil Palm
Fibre Reinforced Epoxy Composites".Các đặc tính c học ca vật liệu composite
nền epoxy, gia cng sợi dầu cọ ngắn, phân bố ngẫu nhiên đƣ đợc tìm hiểu. Các
kết qu về ng suất kéo, ng suất uốn vƠ mô đun đƠn hồi tng ng với các tỷ lệ
phần trăm ca sợi gia cng đƣ đợc trình bày. Khi tỷ lệ % sợi cọ dầu gia cng
tăng lên thì các ng suất kéo và uốn ca composite này gim xuống và tỷ lệ tối u
ca thành phần sợi trong composite là khong 5%, ti đơy các ng suất kéo, ng
suất uốn vƠ mô đun đƠn hồi đt đợc giá trị lớn nhất.
- Yunkai Lu[15] đƣ nghiên cu: "Mechanical Properties of Random Discontinuous
Fiber Composites Manufactured from Wetlay Process". Đa racác kết qu về đặc
tính c học ca composite sợi ngắn, phân bố ngẫu nhiên đợc sn xuất từ quá trình
thẩm thấu. Mối quan hệ giữa ng suất uốn, ng suất kéo, mô đun đƠn hồi tng ng
với các tỷ lệ % sợi gia cng. nh hng ca các yếu tố khác nh nhiệt độ làm mát
khuôn, áp suất khuôn khi chế to đến các giá trị ng suất uốn, ng suất kéo và mô
đun đƠn hồi ca composite.
- Một nghiên cu khác đƣ đợc thực hiện trên vật liệu composite polypropylene
gia cng sợi lanh ngẫu nhiên với hai phng pháp khác nhau, đó lƠ sắp xếp các
lớp khác nhau và hệ thống thẩm thấu [16]. Thí nghiệm kéo đợc tiến hành trên mẫu
thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D-638, tỉ lệ sợi gia cng ca composite dao
động từ 0.1 đến 0.44. Các kết qu đƣ chỉ ra rằngmô đun đƠn hồi kéo đt giá trị lớn
nhất tỷ lệ sợi là 0.28. tỷ lệ sợi cao hn, mô đun đƠn hồi kéo bắt đầu gim xuống
vƠ sau đó tăng một lần nữa khi tỷ lệ sợi là0.44. Đối với độ bền kéocó rất nhiều thay
đổi trong các kết qu, các giá trị tăng lên vƠ gim xuống trớc khi đt tối đa khi tỷ
lệ sợi là 0.4.
- Thomason[17] đƣnghiên cu các đặc tính c học ca tấm polypropylene gia
cng sợi thy tinh. Tỷ lệ trọng lợng ca sợi dao động từ 0.03 đến 0.40, độ dài sợi
thay đổi từ 0.1 mm đến 50 mm đƣ đợc thử nghiệm. Trong phm vi ca tỷ lệ trọng
lợng sợi thay đổi đợc nghiên cu, dự đoán từ mô hình Kelly-Tyson tng quan
CảNẢ I: TNG QUAN
5
với các dữ liệu thí nghiệm. Mô đun vƠ độ bền ca các tấm tăng tuyến tính với hàm
lợng sợi lên đến 0.40.
- Baxter [18] đƣnghiên cu độbền ca nền kim loi gia cng sợi graphite không
liên tục với hớng phân bố ngẫu nhiên. Kết qu đƣ phát hiện ra rằng độ bền gim
đáng kể khi mà phần trăm sợi cao. Nếu liên kết giữa hai bề mặt là yếu hn so với
nền, độ bền ca vật liệu composite có sợi phân bố ngẫu nhiên có thể chỉ tăng vừa
phi (rất ít) hoặc không tăng tất c các phần trăm khối lợng sợi. Tác gi kết luận
rằng với phần trăm sợi cao hn 0.3, composite sẽ có nhiều h hỏng, khuyết điểm do
có sự phân nhóm ca các sợi graphite hoặc các sợi đó lƠ không thẩm thấu dẫn đến
sự hình thành các vết nt nhỏ.
- Li và Mai[19] thu đợc dữ liệu thí nghiệm từ vật liệu composite trênnền
polystyrene gia cng sợi sisal định hớng ngẫu nhiên. thành phần trọng lợng
sợilần lợt là 0 (nhựa nguyên chất), 0.10, 0.20 và 0.30, thì các độ bền kéo lớn nhất
tng ng là 34.9 MPa, 24.72 MPa, 31.14 MPa và 30.09 Mpa vƠ đối với mô đun
đƠn hồi, các giá trị là 390 MPa, 457.4 MPa, 543.3 MPa và 710.7 MPa, có thể thấy
rằng độ bền ca composite là thấp hn so với nhựa nền. Độ bền gim khi trọng
lợng phần sợi tăng từ0.20 đến 0.30. Mặt khác, chỉ có sự tăng lên vừa phi (hay rất
ít) ca mô đun đƠn hồikhi hƠm lợng sợi tăng lên. Một trong những lý do đợc gi
định là do sự tng tác ca sợi khi phần trăm sợi cao, dẫn đến sự lan truyền kém
ca sợi trong composite.
Kết qu tng tự đƣ đợc quan sát, kiểm tra đặc tính c học ca composite nền
polyethylene gia cng tấm gỗ mỏng bi Balasuriya [20]. Việc gim đi ca độ bền
đƣ đợc kết luận là do sự gia tăng trong tng tác giữa các mnh sợi dẫn đếnngăn
cn sự lan truyền ng suất ca các mnh sợi.
Mặc dù, các vật liệu composite với sự kết hợp khác nhau ca sợi và nền đƣ đợc
sử dụng trong các nghiên cu trên, một số kết luận chung có thể đợc đa ra lƠ:Các
tỷ lệ sợi tối uca composite sợi ngẫu nhiên lƠ thng nhỏ hn 0.40, đây là giới hn
mƠ các phng pháp sn xuất bình thng có thể đt đợc. các tỷ lệ sợi cao thì rất
CảNẢ I: TNG QUAN
6
khó đt đợc các thuộc tính c học cao do có sự tng tác ca sợi, liên kết nền –
cốt.Mô đun đƠn hồi vƠ độ bền có thể chỉ tăng nhẹ hoặc gim ti phần trăm sợi cao.
1.2. Trong nớc
Hiện nay, trong nớc có rất nhiều công trình nghiên cu về vật liệu composite.
Các đề tài ch yếu nghiên cu về độ bền c học, về các phng pháp to sợi từ tự
nhiên, về các quy luậtng xử ca vật liệu composite, ci thiện c tínhđối với vật
liệu composite bằng các phng pháp nh : gia cng cho vật liệu, thay đổi thành
phần nền hay cốt . Kết qu ca các nghiên cu này đã đợc vào sử dụng trong các
ngành xây dựng, công nghiệp đóng tƠu, ô tô …
- Trớc hiện trng h hỏng nhà và xuống cấp ca các công trình xây dựng, việc
sửa chữa, gia cố các công trình bằng vật liệu composite FRP- Fiber reinforced
Polymer đã đợc nghiên cu bi tác gi Ngô Quang Trng [1]- TrngĐi học
Bách Khoa Thành phố Hồ chí Minh. Trình bày gii pháp mới để sửa chữa, gia cố
công trình bê tông cốt thép đó là: “ Phng pháp sử dụng vật liệu FRP (Fiber
reinforced Polymer) trong sửa chữa và gia cố công trình”. Khi sử dụng phng
pháp này đã làm tăng cng kh năng chịu uốn, chịu cắt, kh năng chịu ti động,
mô menâm và dng ca dầm và sàn bê tông cốt thép.
Hình 1.1 : Sửa chữa, gia cố các công trình bằng vật liệu composite FRP- Fiber
Reinforced Polymer
- Nguyễn Tiến Đắc [2], Trng Đi học Khoa học Tự nhiên đƣ thực hiện luận văn
Thc sĩvới đề tƠi: "Tính toán xác định một số đặc trng c học cho vật liệu
Sửa chữa dầm bằng
cách bọc vi FRP
Sửa chữa dầm bằng
dán các tấm FRP đáy
Sửa chữa dầm bằng
tấm FRP
Dán tấm FRP
tăng mô men ơm
CảNẢ I: TNG QUAN
7
composite cốt sợi đồng phng”. Tác gi đƣ nghiên cu về composite cốt sợi đồng
phng hai pha vƠ ba pha; tính toán, xác định một số đặc trng c học ca vật liệu
composite cốt sợi đồng phng. Áp dụng phng pháp xấp xỉ thể tích để thiết lập
và gii bài toán kéo trụ đều mọi phía theo phng ngang với lực kéo không đổi,
qua đó tìm đợc công thc gii tích xác định mô đun khối biến dng phẳng ca vật
liệu composite cốt sợi đồng phng.
- Nguyễn Thị Bích Nga [3], "Nghiên cu c chế phá hy ca composite sợi
ngắn", trong nghiên cu nƠy đƣ trình bƠy các c s lý thuyết về c chế phá hy, sự
truyền ng suất ca vật liệu composite, tính toán đợc tốc độ gii phóng năng lợng
tới hn đặc trng cho vật liệu composite nền polyamide gia cng sợi cacbon và sợi
thy tinh các nhiệt độ khác nhau là -2
0
c, 20
0
c và 45
0
c. Đồng thi đa ra mối quan
hệ giữa tốc độ gii phóng năng lợng tới hn và nhiệt độ.
- Các tác gi Hoàng phng Hoa, Nguyễn Văn Mỹ, Đỗ Việt Hi- TrngĐi Học
Bách khoa ĐƠ Nẵng [4] đã nghiên cunh hng ca kích thớc, cấu to vật liệu và
s đồ kết cấu đến trng tháing suất, biến dng ca một dng liên kết chữ T đợc
chế to từ những tấm composite dới tác dụng ca ti trọng tĩnh. Ngoài ra, các tác
gi còn nghiên cunh hng ca thành phần cốt sợi, chất liên kết đến vị trí hình
thành các hiện tợng nt giữa các tấm vật liệu trong kết cấu chữ T này.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ca luận văn
Cùng với sự phát triển không ngừng ca khoa học kỹ thuật thì khoa học vật liệu
là một trong ba ngành khoa học kỹ thuật đợc dự đoán sẽ phát triển vợt bậc và
chiếm u thế trong thế kỉ này. Với xu hớng phát triển ca các ngành công nghiệp
nh công nghiệp đóng tƠu, công nghiệp ôtô, công nghiệp xây dựng và sự phát triển
ca ngƠnh hƠng không, vũ trụ thì việc sử dụng các loi vật liệu mới với công nghệ
cao đƣ vƠ đang mang li những hiệu qu lớn lao về mặt kinh tế, đm bo các yêu
cầu về mặt kỹ thuật, nâng cao và ci thiện rõ rệt những khuyết điểm mà các vật liệu
truyền thống không đáp ng đợc. Và vật liệu composite là vật liệu đƣ đợc nghiên
cu, phát triển và ng dụng rất nhiều trong những thập niên gần đơy vì những u
điểm mà chúng mang li cho các ngành công nghiệp.
CảNẢ I: TNG QUAN
8
Nhìn chung trong thi gian vừa qua Việt Nam chúng ta đƣ có nhiều công trình
nghiên cu về vật liệu composite và nhiều công tyđƣ sn xuất, chế to các sn phẩm
để ng dụng vào các ngành công nghiệp nh công nghệ đóng tƠu, công nghiệp ô tô,
sửa chữa - gia cố công trình, trong ngành xây dựng, trong các sn phẩm sinh hot
hằng ngày. Tuy nhiên, vật liệu composite vẫn cha đợc phát triển xng tầm và sử
dụng rộng rãi nớc ta vì còn nhiều hn chế nh thiếu công nghệ, kỹ thuật để sn
xuất nguyên vật liệu và chế to sn phẩm. Trong quá trình sử dụng vật liệu này do
các điều kiện, môi trng làm việc khác nhau, cùng với các khuyết tật có thể tồn ti
bên trongnh vết nt, lỗ trống … ca các chi tiết khi chế to, sn xuất dẫn đến các
sn phẩm, chi tiết sử dụng dễ h hỏng, nh hng đến tuổi thọ ca các công trình,
thiết bị sử dụng, vì vậy chúng cần đợc gia cố hay sửa chữa. Để lƠm đợc điều này
thì yêu cầu đặt ra là phi am hiểu đợc thuộc tính c học ca composite với các
thành phần nhựa nền và sợi gia cng khác nhau để đm bo các yêu cầu kĩ thuật
cho chi tiết, thiết bị, tăng tuổi thọ và thi gian là việc ca các chi tiết, các công trình
kết cấukhi sử dụng.
Các đặc tính c học ca composite thu đợc từ các lý thuyết và kết qu thí
nghiệm có sự khác nhau do trong thực tế chiều dài ca các sợi gia cng là không
bằng nhau, số lợng sợi phân bố theo các hớng không đồng đều và trong quá trình
sn xuất composite chịu nhiều nh hng ca các yếu tố nh công nghệ chế to,
nhiệt độ, chất xúc tác, khuôn, áp suất khi chế to, nhựa nền và sợi gia cng. Do
đó, để có thể áp dụng vào thực tiễn chúng ta cần những số liệuthu đợc từ các công
trình thí nghiệm, từ đó có thể dễ dàng áp dụng vào sn xuất, chế to, thực nghiệm.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế ti công ty tác gi đang lƠm việc: việc sửa chữa các
Tháp Cooling Tower đợc chế to từ vật liệu composite gặp các khó khăn nhất định
nh chi phí, thi gian sửa chữa và chất lợng sn phẩm không cao sau khi sửa chữa
do đội ngũ kỹ thuật cha am hiểu sâu về công nghệ chế to, đặc điểm sc bền ca
vật liệu composite.
CảNẢ I: TNG QUAN
9
Trên những c s đợc trình bƠy nh trên tác gi đƣ chọn đề tƠi “Nghiên cu
cng độ ng suất trên dầm composite nhiều lớp với cốt sợi không liên tục”.
2. Mc tiêu và ni dung nghiên cu
2.1. Mục tiêu
– Nghiên cu nh hng ca cốt sợi không liên tục phân bố ngẫu nhiên đến ng
suất uốn vƠ mô đun đƠn hồi uốn ca composite nhiều lớp đợc chế to từ sợi
thy tinh ngắn và nền epoxy.
2.2. Nội dung nghiên cu
– nh hng ca số lớp sợi (hay tỉ lệ sợi gia cng) trong composite đến ng suất
uốn vƠ mô đun đƠn hồi uốn.
– Độ bền c học ca vật liệu composite nhiều lớp cốt sợi không liên tục.
– Quan hệ giữa ng suất và biến dng ca vật liệu composite nhiều lớp.
– Mô đun đƠn hồi và biến dng ca vật liệu composite nhiều lớp.
3. Nhim v ca đ tài và phm vi nghiên cu
3.1. Nhiệm vụ ca đề tài
Để đt đợc mục tiêu đề ra thì trong đề tài cần thực hiện một số nhiệm vụ sau:
- Tìm hiểu các c s lý thuyết và các phng pháp tính toán về vật liệu composite
bao gồm:
Các công nghệ chế to vật liệu composite
Các đặc tính c học ca vật liệu composite
Các kiểu phá hyca composite
- Tìm hiểu về lý thuyết dầm chịu uốn
- Xác định sự nh hng ca tỉ lệ sợi gia cng đến các thuộc tính c khí ca vật
liệu composite nhiều lớp cốt sợi không liên tục.
- Tính toáncác thông số c tính nh độ bền uốn, mô đun đƠn hồi uốn, chuyển
vịca dầm composite nhiều lớp khi chịu uốn.
CảNẢ I: TNG QUAN
10
3.2. Phm vi nghiên cu
Do điều kiện và thi gian hn chế nên đề tài chỉ tập trung nghiên cu vào
các nội dung chính sau:
– Nghiên cu về dầm composite nhiều lớp với cốt sợi không liên tục(sợi không
liên tục đơy đợc xem là sợi ngắn), hớng sợi phân bố ngẫu nhiên.
– Vật liệu chế to mẫu thử là nhựa epoxy và sợi thy tinh ngắn.
– Phng pháp lát tay (hay còn gọi lƠ phng pháp hand lay-up).
– Kiểm tra và tính toán các thuộc tính c khí ca dầm composite nhiều lớp với cốt
sợi không liên tục bằng phng pháp thí nghiệm 3 điểm uốn.
4. Phng pháp nghiên cu
Để hoàn thành các mục tiêu đƣ đợc trình bày trên, đề tài sử dụng các phng
pháp sau đơy để nghiên cu:
– Tìm hiểu lý thuyết từ các nguồn dữ liệu sách, báo …
– Nghiên cu, phân tích, tổng hợp tài liệu, tham kho các công trình nghiên cu
trớc đơy.
– Phng pháp thí nghiệm.
5. Đim mi ca lun văn vƠ giá tr thực tin
Trên c s các kết qu thu đợc từ thí nghiệm, tác gi đƣ tính toán đợc giá trị
mô đun đƠn hồi uốn vƠ độ bền uốn ca dầm composite, xác định đợc dng phng
trình đặc trng cho độ bền vƠ mô đun đƠn hồi uốn ca dầm composite tng ng
vớitỉ lệ sợi gia cng (hay số lớp sợi) trong composite. Các kết qu thu đợc từ quá
trình thí nghiệm có thể đợc áp dụng trong sn xuất, chế to composite tng ng
với tỷ lệ sợi (hay số lớp sợi)phù hợp với các yêu cầu kĩ thuật, yêu cầu về các thuộc
tính c học khi làm việc trong các điều kiện khác nhau. Qua đó, đem li các lợi ích
kính tế nh ít hao tốn nguyên vật liệu, gim thi gian chế to, sn xuất, tăng tuổi thọ
ca các chi tiết, công trình, kết cấu.
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
11
CHNG II
VT LIU COMPOSITE
2.1. Gii thiu chung v vt liu composite
Vật liệu composite, hay còn gọi là vật liệu kết hợp, đơy lƠ loi vật liệu đa pha
có thành phần hóa học khác nhau, hầu nh không tan vƠo nhau, phơn cách nhau bi
ranh giới pha, kết hợp với nhau theo những s đồ thiết kế trớc, nhằm tận dụng và
phối hợp các tính chất u việt ca từng pha.
Thông thng trong các vật liệu truyền thống nh kim loi, hợp kim, polyme,
gốm…có một số tính chất thng trái ngợc nhau, nếu có những u điểm về tính
chất nƠy thì ngợc li có những nhợc điểm về các tính chất khác. Ví dụ: hợp kim
có độ cng, độ bền cao hn thng có độ dẻo, dai thấp. Vật liệu composite khắc
phục những nhợc điểm này: chúng có thể vừa có độ bền cao li vừa dẻo dai, chịu
mài mòn, chịu nóng, chịu ăn mòn hóa học cao. Vật liệu composite có đợc những
tính chất này vì chúng là vật liệu kết hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau.
Với nhữngu điểm và lợi thế nh trên, ngày nay vật liệu composite đợc sử
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp tiên tiến trên thế giới, kĩ thuật, trong
ngành chế to máyvà trong ngành xây dựng, đồ gia dụng… Đặc biệt vật liệu
composite ngày càng đợc chế to và sử dụng rộng rãi hn trong ngành công
nghiệp hàng không, vũ trụ, tên lửa hiện đi và cácsn phẩm, dụng cụ thể thao do
đápng tốt đợc các yêu cầu về mặt kĩ thuật và đặc điểm ca các sn phẩm này nh
chịu đợc thi tiết khắc nghiệt, chịu đợc sự hao mòn hóa học, chịu đợc sự đàn
hồi, chống mài mòn, độ bền c học cao, nhẹ, thân thiện với môi trng.
Vật liệu composite đợc ng dụng và phát triển rộng rãi vì chúng rất bền và
nhẹ, rất nhiều đòi hỏi khắt khe ca kĩ thuật và công nghệ hiện đi, chỉ có vật liệu
mới compositemới đáp ng đợc. Vì vậy, ngành Khoa học- công nghệ vật liệu mới
là một trong những mũi nhọn then chốt ca sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đi
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
12
hóa, vật liệu composite chính là vật liệu ca tng lai. NgƠy nay, việc nghiên cu,
sn xuất và ng dụng ca vật liệu composite ngày một lan rộng với quy mô ngày
càng lớn sang tất c các nớc, đặc biệt lƠ nớc đang phát triển. Thế kỉXXI đợc cho
là thế kỉ ca công nghệ cao và vật liệu composite.
2.1.1. Khái niệm vật liệu composite[6].
Vật liệu composite, hay còn gọi là vật liệu kết hợp, đơy lƠ loi vật liệu đa pha
có thành phần hóa học khác nhau, hầu nh không tan vƠo nhau, phơn cách nhau bi
ranh giới pha, kết hợp với nhau theo những s đồ thiết kế trớc, nhằm tận dụng và
phối hợp các tính chất u việt ca từng pha.
2.1.2. Lịch sử phát triển[21].
Vật liệu composite đầu tiên đƣ xuất hiện cách đơy hƠng nghìn năm, 5000 năm
trớc công nguyên ngi cổ đi đƣ thêm đá nghiền nhỏ hoặc những vật liệu nguồn
gốc hữu c vƠo đất sét để gim độ co, đt khi nung gch hoặc đồ gốm. Ai Cập,
khong 3000 năm trớc công nguyên ngi ta đƣ lƠm vỏ thuyền bằng lau sậy đan
tẩm bitum, nếu bỏ qua một số khái niệm thì kỹ thuật đó cũng giống nh kỹ thuật
lƠm tƠu hiện đi từ chất dẻo cốt thuỷ tinh hiện nay. Việt Nam, thuyền tre đan trát
sn trộn mùn ca lƠ một ví dụ về vật liệu composite .
Năm 1851, Nelson Goodyear đƣ dùng oxit kẽm lƠm chất độn cho elonit. Năm
1920, Bakeland đã dùng bột gỗ độn vƠo nhựa bakelit vƠ John đƣ sử dụng xenlulo
lƠm chất độn cho các loi nhựa.Mặc dù, đợc hình thƠnh từ rất sớm nhng việc chế
to vật liệu composite mới thực sự đợc chú ý khong 60 năm tr li đơy. Polyeste
tăng cng bằng sợi sợi thy tinh đợc sử dụng trong ngành hƠng không năm 1938.
Năm 1944, đƣ sn xuất hƠng nghìn chi tiết bằng chất dẻo composite cho máy bay và
tƠu chiến phục vụ đaị chiến thế giới lần th II.Năm 1950, chất lợng ca vật liệu
polyme composite đợc nơng cao nh sự ra đi ca nhựa epoxy vƠ hƠng lot sợi
tăng cng nh sợi cabon, sợi polyeste, nylon, aramit (kelva), sợi silic…
Từ năm 1970 đến nay, các chi tiết chế to từ composite cốt sợi đƣ đợc ng
dụng rộng rƣi trong công nghiệp, lƠm vật liệu xơy dựng vƠ những ngƠnh kỹ thuật
cao. Mặc dù vậy, việc nghiên cu nơng cao chất lợng, ci thiện các đặc tính sc
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
13
bền, tính chất nhiệt, điện vƠ m rộng lĩnh vực ng dụng ca vật liệu nƠy vẫn luôn
đợc đặt ra.
2.1.3. Xu hớng phát triển ca vật liệu composite trong tng lai [21].
- Thay thế thép bằng vật liệu composite: Sự thay thế thép bằng các vật liệu mới có
liên quan đến các tính chất đặc biệt và bn chất vật lý ca chúng. Trong các vật
rắn tinh thể, thép và các kim loi khác luôn tồn ti những sai lệch đng, số
lợng ca chúng lên tới nhiều tỷ trên 1cm
3
, làm yếu kim loi và không cho phép
tăng độ bền ca chúng lên một cách đáng kể. Nh những tính chất u việt, vật
liệu polyme composite cho phép đt đợc độ bền nén lớn hn nhiều so với thép.
- Chuyển vật liệu sang dng sợi để tăng cng độ bền : kết qu nghiên cu trong
nhiều năm đƣ chng tỏ khi chuyển vật liệu dng khối sang dng sợi thì độ bền
ca chúng tăng lên. Trong những sợi mnh, độ bền đt tới giá trị gần với lý
thuyết vƠ khi đó trong cấu trúc không quan sát thấy khuyết tật.
- Đa dng hoá nền polyme vƠ chất tăng cng : trong những năm gần đơy trên thế
giới, cùng với những loi nhựa nhiệt rắn đƣ đợc sử dụng rộng rƣi nh nhựa
epoxy, polyeste không no, phenolfomandehyt… ngi ta đƣ sử dụng rất có hiệu
qu các loi nhựa nhiệt dẻo nh PE, PP, polyamit, polycacbonat.
- Phối hợp giữa các vật liệu polyme , nền kim loi và gốm.
2.1.4. Các thành phần cấu to, đặc điểm và phân loi vật liệu composite[7, 8].
2.1.4.1. Thành phần cấu to
Nhìn chung, mỗi vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đon đợc
phân bố trong một pha liên tục duy nhất (Pha là một loi vật liệu thành phần nằm
trong cấu trúc ca vật liệu composite). Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrix),
thng làm nhiệm vụ liên kết các pha gián đon li, đm bo sự liền khối ca vật
liệu, đm bo tính liên tục ca kết cấu. Pha gián đon đợc gọi là cốt hay vật liệu
tăng cng (reinforcement) đợc trộn vào pha nền lƠm tăng c tính, tính kết dính,
chống mòn, chống xớc.
2.1.4.2. Đặc điểm
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
14
- Là loi vật liệuđa pha khác về bn chất, hầu nh không tan vào nhau, phân cách
bằng ranh giới pha. Trong thực tế, phổ biến là loi composite hai pha: pha nền là
pha liên tục, còn pha cốt là pha phân bố gián đon.
- Nền và cốt có tỷ lệ, hình dáng, kích thớc và sự phân bố theo thiết kế.
- Tính chất ca vật liệu composite đợc to thành từ những tính chất ca các pha
thành phần kết hợp li. Tuy nhiên, nó không bao hàm tất c các tính chất ca
pha khi đng riêng lẻ mà chỉ lựa chọn các tính chất tốt và phát huy thêm.
2.1.4.3. Phân loi
Có nhiều cách phân loi vật liệu composite nhng đây chúng ta chỉ tìm hiểu
cách phân loi vật liệu composite theo bn chất nền và theo hình học ca cốt hoặc
theo đặc điểm cấu trúc.
Phân loi theo bn chất nền
Hình 2.1: Phân loi vật liệu composite theo bn chất nền
Theo hình học hoặc đặc điểm cấu trúc: có thể phân loi thành 3 nhóm sau
- Composite cốt ht
- Composite cốt sợi
- Composite cấu trúc
Trong mỗi nhóm có thể chia thành các nhóm nhỏ nhs đồ đợc trình bày trong
hình 2.2 sau:
Vật liệu composite
Vật liệu
composite
nền chất
dẻo
Vật liệu
composite
nền kim
loi
Vật liệu
composite
nền gốm
Vật liệu
composite
đa pha
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
15
Hình 2.2: S đồ phân loi composite theo cấu trúc
2.1.4.4. Liên kết nền cốt
Vật liệu composite là sự kết hợp giữa pha nền và cốt. Tính chất ch yếu ca
composite phụ thuộc vào liên kết giữa nền và cốt. Nếu liên kết giữa nền và cốt là
hoàn ho thì vật liệu này sẽ tổng hợp đợc các tính chất ca chúng vƠ ngợc li.
Sau đơy lƠ đặc điểm nền cốt và liên kết giữa chúng:
Cốt: lƠ pha gián đon đóng vai trò to nên độ bền cao, môđun đƠn hồi cao cho
vật liệu composite. Do đó, bn thân cốt phi có độ bền, môđun đƠn hồi cao và
nhẹ để có độ bền riêng cao. Cốt có thể đợc chế to từ kim loi, bằng chất vô
c, polyme, … HƠm lợng, hình dng, kích thớc và sự phân bố ca cốt nh
hng mnh đến tính chất ca composite.
Nền: là pha liên tục đóng vai trò ch yếu sau:
- Liên kết toàn bộ các phần tử cốt thành khối composite đồng nhất.
- To kh năng để tiến hành các phng pháp gia công composite thành các chi
tiết theo thiết kế.
- Che ph, bo vệ cốt tránh các h hỏng c học và hóa học ca môi trng
Composite
Cốt ht
Cốt sợi
Composite cấu trúc
Ht
thô
Ht
mịn
Liên
tục
Gián
đon
Lớp
Tấm
3 lớp
Tổ
ong
Có
hớng
Ngẫu
nhiên
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
16
Nền phi nhẹ và có độ dẻo cao. Tùy thuộc vào các loi composite cần chế to,
mà ngi ta sử dụng nền là kim loi, polyme, gốm và hỗn hợp.
Liên kết tốt giữa nền và cốt ti vùng ranh giới pha là yếu tố quan trọng nhất đm
bo cho sự kết hợp đặc tính tốt ca hai pha nền và cốt. Để tăng cng độ kết dính
giữa nền và cốt ngi ta có thể dùng các biện pháp:
- Liên kết c học, thực hiện nh khớp nối thông qua độ mấp mô trên bề mặt nh
lực ma sát.
- Liên kết thấm ớt do năng lợng sc căng bề mặt, do pha nền bị nóng chy
dính ớt với cốt nên có sự khếch tán tuy rất nhỏ, to nên sc căng mặt ngoài.
- Liên kết phn ng trên ranh giới pha xy ra phn ng to hợp chất hóa học, nó
nh lớp keo gắn chặt cốt với nền. Đơy lƠ loi liên kết tốt nhất.
- Liên kết ôxyt là loi liên kết phn ng đặc trng cho nền kim loi với cốt
2.1.5. Composite cấu trúc dng lớp
Composite dng nƠy đợc to thành từ các lớp. Các lớp này thng có hai loi:
lớp th nhất thng là vật liệu đồng nhất đóng vai trò liên kết, lớp th hai là các lớp
chịu lực thng lƠ các băng composite cốt sợi.
Hình 2.3: Composite cấu trúc dng lớp
CảNẢ II: VT LIU COMPOSITE
17
Sắp xếp lần lợt các lớp nƠy vƠ đổi hớng các băng composite sao cho thỏa mãn
yêu cầu thiết kế rồi ép dính li. Kết qu nhận đợc dng bán thành phẩm tấm,
thanh, ống… Đó chính lƠ composite dng lớp [6].
2.1.6. ng dụng ca vật liệu composite[22-24].
2.1.6.1. Trong lĩnh vực thể thao
Vật liệu composite là có rất nhiều u điểm, ngƠy cƠng đợc nghiên cu và ng
dụng rộng rƣi trong lĩnh vực thể thao nh vƠo các đặc điểm quan trọng ca nó là
bền, nhẹ. Do đó, khi ng dụng vật liệu nƠy để sn xuất các dụng cụ, phng tiện thể
thao sẽ làm gim trọng lợng, tăng tốc độ di chuyển vƠ độ chính xác.
Hình 2.4: Các ng dụng ca composite trong thể thao
2.1.6.2. Trong lĩnh vực hàng không