Nghiên cứu chế tạo vật liệu niken xốp bằng phương pháp luyện kim bột

65728314
Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
DANH
MỤC
CÁC
HÌNH
VẼ
DANH
MỞ
MỤC
ĐẦU
BẢNG
LỜI
CẢM
ƠN
LỜI
CAM
ĐOAN
kích
Tính
Phương
nhỏ
chất
CHƯƠNG
pháp
nhất
lỗ
xốp
bên
nghiên

hở:
trong
Vật
1:
cứu
TỎNG
liệu
những
cấu
QUAN
khe
trúc
hay
lỗxốp
VÈ
xốp
lỗ
VẶT
hở
xốp
được
(hình
phân
1.5).
XỐP
chia
Trong
thành
ứng
2

Hình
4.3.6.
1.2.4.3..........................................................................................................Thi
- thước
Anh
4.1:
Nguyên
Ảnh
hưởng
hưởng
liệu
của
được
nhiệt
của
sử
hàm
độ
dụng
thiêu
lượng
khá
kết
chất
triệt
đến
tạo
để,
tính
ítchất

phải
đến
của
độ
gia
vật
xốpcủa
công
liệu
cắt
Niken
mẫu
gọt.
sau
xốp.
Vìthiêu
hầu
48
Ngoài
ra
còn
có
thể
phân
loại
vật
liệu
xốp
theo
tính

chất
của
vật
liệu:
vật
5.
Đóng
góp
mói
MỤC
LỤC
TRƯỜNG
ĐẠI
HỌC
sư
PHẠM
HÀ
NỘI
2LIỆU
TRƯỜNG
ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2
1.
Líliệu
do
chọn
đề
tài
-kim
Đánh
giá

các
yếu
tố
công
nghệ
ảnh
hưởng
đến
cơ
lýluận
tính
của
mẫu
chế
1.1.
Tính
chất
và
phân
loại
vật
lỉệu
xếp
Phương
pháp
nghiên
cứu
lý
thuyết.
loại:

dụng,
như
kết
ở
không
vật
nhiệt
vật
liệu
độ
có
thấm
xốp
phế
1000°c
liệu
làm
ướt
trong
và
sau
việc
vật
các
1như
giờ.......................................................................40
liệu
giai
thế
không

đoạn
nào
liên
thấm
gia
quan
ướt
trực
với
chất
tiếp
lỏng.
đến
củađược
vật
liệu
loại
xốp,
vật
liệu
gốm
xốp.
LỜI
CẢM
ƠN
KẾT
LUẬN
VÀ
KIẾN
NGHỊ..........................................................................51

Tôi
êu
xin
kết
cam
xung
đoan
điện
rằng
plasma.........................................................................19
số
liệu
và
kết
quả
nghiên
cứu
trong
văntính
nàychất
là trung
thực
Đe
hoàn
thành
luận
văn
tốt
nghiệp
này,

tôi
đãcông.
dựa
trên
những
kiến
thức
tiếp
thu
Bảng 4.1: Các phương pháp
sản
xuất
bọt
kim
loại.........................................11
===£oCũíca3===
HìnhVật
1.1:liệu
cấuxốp
trúcvàlỗcác
xốploại
kín.............................................................................5
vật liệu
có độ
xốp cao vói cấu trúc kiểu mạng lưới
===
BO
BŨI
CS
===

1.1.1.
Tính
chất
của
một
sế
vật
liệu
xếp
-không
Phương
pháp
thực
nghiệm:
Phương
pháp
luyện
kim
bột.
-làm
Đảm
bảo
đồng
bộ
nhất
củaVật
sản
phẩm
về
thành

phần,
tổ lực
chức
tếlỏng
vimà
và
tính
liệu
1.2.
-4.2:
Vật
ra
liệu
nó
Các
và
không
những
phương
thấm
đặc
pháp
ướt:
điểm
chế
của
liệu
tạo
cấu
có

vật
trúc
cấu
liệu
xốp.
trúc
kim
loại
nhưng
xốp
chất
không
tạo.
Hình
Ảnh
SEM
mẫu
0%
NH4HCO3
và
60%
NH4HCO3
với
200
MPa
ở
trong
quá
trình
học

tập
tại
Trường
Đại
học
Sư
phạm
Hà
Nội
2hở
và
những
kiến
thức
tôi
đã
và
trùng
lặp
với
các
đề
tài
khác.
LỜI
CAM
ĐOAN
Bảng
4.1:ứng
Kết

quả đo
xốp
của
mẫu
sau thiêu
kết
1000°c
trong
1 ép
giờ
với
hàm
TÀI1.3.
LIỆU
THAM
KHẢO.................................................................................52
dụng
củađộvật
liệu
xốp
..................................................................
22
được
biết
đến
với
nhiều
tính
chất
hấp

dẫn
như
khối
lượng
riêng
rất
thấp
hoặc
độ
Hình
1.2:
cấu
trúc
lỗ
xốp
hở..............................................................................5
-của
Là
tài
liệu
tham
khảo
cho
mọi
người
quan
tâm
đến
vật
liệu

xốp.
Kích
thươc
xỏp
hiệu
dung
Vật
liệu
xốp
làgian
vật
liệu
chứa
những
kênh
hay
những
khoảng
hở
nhỏ
cho
Các
phương
pháp
đánh
giá
đặc
trưng
vàtạitạo
tính

chất
của
vật
liệu
xốp.
chất
sản
phẩm.
Hiện
nay,
có
nhiều
phương
pháp
đểcứu
chế
vật
liệu
xốp,
trong
đó,
có
thể
hút
vào
bởi
lực
mao
dẫn
(hinh

1.3).
học
hỏi
trong
suốt
thời
học
tập
và
nghiên
Phòng
thí
nghiệm
Luyện
kim
bộtmột
của
các- bị
chế
độ
đại
khác
nhau........................................................................41
lượng
chất
tạo
xốp
khác
nhau..........................................................................39
Đề

tài phóng
“Nghiên
cứu
chế
tạo vật liệu Niken xốp bằng phương pháp luyện kim bột”
MỤC
LỤC
1.3.1..............................................................................................................ứn
thẩm
thấu khí và lỏng cao. Vì lý do này mà vật liệu xốp được sử dụng nhiều
phép
chất
lưu
(chất
khí
hoặc
lỏng)
hấp
thụ
hoặc
đỉtrong
qua.
Do
đó,
tính
trường
Đại
học
Bách
khoa

Hàthấm
Nội.
Những
kết
quả
của
tôi
đạtnhờ
không
chỉ
có sự
nỗchất
lực
- những
Vốn
đầu
tư
ban
đầu
khá
cao,
sẽ
bù
lạivào
tính
đơn
giản
của
các
số

phương
pháp
tương
tự
như
những
kỹđược
thuật
được
sửđược
dụng
tạo
bọt
Hình
1.3:
Vật
liệu
không
ướt....................................................................6
Hình
4.3:
Mối
hệmối
giữa
độ
xốp
modun
đàn
hồi...................................43
đuợc thục

hiện
bởiliên
chính
tác
giả,
duới
sụ và
huớng
dẫn của
TS.
Bùi Xuân
Chiến. Luận văn chua
Bảng
4.2:
Trình
bày
liên
hệ
giữa
độ
xốp
và
modun
độ
bền....................42
DANH
MỤC
CÁC
BẢNG
trong

lĩnh
vực
kếtcòn
cấucóxốp
hoặc
những
ứng
dụng
mang
tínhngười
chức
năngquanh:
chuyên
biệt
gthân
dụng
cấu
trúc
của
vật
liệu
trong
công
nghiệp
.............................
22
của
bản
tôi
mà

sự
giúp
vôliệu
cùng
to lực.
lớn
củaquyết
những
xungyếu
quý
chất
và
lĩnh
vực
ứng
dụng
của
vật
xốp
được
đỉnh
chủ
bởi các
những
nguyên
công,
năng
suất
cao
và đỡ

cần
ítvà
nhân
lỏng
nước
hoặc
chất
lỏng
hữu
cơ,
ngược
lại
có
những
phương
pháp
được
đuợc
công
bố
ở
bất
kỳ
nơi
nào.
Hình
1.4:
Vật
liệu
thấm

ướt...............................................................................6
Hình
4.4:
Ảnh
hưởng
của
lực
ép
đến
độ
xốp
của
vật
liệu.............................44
Bảng
4.3:
Kết
quả đo
độVŨ
xốp
và modun
độ
mẫu xốp
sau hiện
thiêuđang
kết 1000°c
THỊ
MỸ
LINH
(ví

dụ
như
gỗ chị
hoặc
xưomg).
Việc
nghiên
cứubền
về của
vật liệu
thu hút
DANH
MỤC
CÁC
HÌNH
VẼ
thầy
cô,
các
anh
đi
trước,
bè
và
người
thân...
tính
của
cấu
trúc

bao
gồm:
VŨ
THỊ
MỸ
LINH tính
-chất
phẩm
tạo
raxốp
sẽbạn
rẻ
hơn
so
với
phương
phápchất
luyện
thông
thiết
kếSản
đặc
biệt
bởi
việc
muốn
đưa
vào
những
đặckim

trưng
củathường.
vật liệu
1.3.2..............................................................................................................Nh
Hình 4.5:
Ảnh
mẫu
Niken
NH4HCO3
với_lực
ép 100
200
saisựtôiSEM
hoàn tâm
toàn
chịu
trách
nhiệm.
1.5:
Kích
thước
lỗ xốp..............................................................................7
trong
1Nếu
giờ.........................................................................................................44
được
nhiều
quan
trong
cảxốp

lĩnh0%
vực
khoa học
và những
ứngMPa
dụngvàtrong
MỞ Những
ĐẦU..............................................................................................................1
Cấu
trúc
lễ
xốp
kín:
Những
vật
liệu
chứa
bên
trong
nố
là
những
lỗ
xốp
[9].
phương
pháp
khác
nhau
được

phân
loại
theo
trạng
thái
của
vật
liệu
Trước
hết,
tôi
xin
gửi
lời
cảm
ơn
chân
thảnh
và
sâu
sắc
nhất
đến
TS.
Bùi
Xuân
Chiến
Vìững
những
lý do mang

trên tôi
xin
chọn
đề......................................................
tài: “Nghiền cứu chế tạo vật liệu
ứng dụng
tính
chức
năng
23 MPa....................................................................................................................45
Bảng
công
4.4: Tạo
KếtVì
quả
đo
dođộtiếp
này
xốpbằng
màvàvật
tỉphương
trọng
liệu xốp
của
được
mẫu
sử
dụng
thiêu kết
nhiều

ở các
trong
nhiệt
lĩnhđộvực
Hình nghiệp.
1.6:
bọtlýtrực
pháp
đẩysau
khí....................................9
khép
người
kín,
thầy
đã
không
hướng
dẫn,
giúp
vód
đỡ
nhau
tôi
tận
và
tình,
cũng
tỉ không
mỉ
và chế

chu
thông
đáo
trong
suốt
mặt
quá
trình
vật
nghiên
liệu
ban
Điều
nàythông
định
rõ pháp
bốn
họ
của
quá
trình
tạo,vód
mỗibề
một
họcủa
tương
ứng
1.đầu.
Lí
do

chọn
đề
tài......................................................................................1
Niken
xốp
bằug
phương
luyện
kim
bột”.
CHƯƠNG
2:
VẬT
LIỆU
NIKEN
XỐP
...........................................................
25
Hìnhcấu
4.6:
Ảnh
SEM ứng
mẫuchất
Niken
xốp
60%NH
với_lực
ép
100
và 200

4HCO
khác
kết
nhau
hoặc
khỉnhững
không
dụng
tạomang
xốp...............................................................48
tính bằng
chức
năng3sinh
chuyên
biệt
(víMPa
dụ như
gỗ
Hình
1.7:
Tạo
bọt ban
trựccó
tiếp
kim
loại
lỏng
chất
khí...........................9
cứu

đề
tài.trạng
(hình
1.1).
với
một
thái
đầu
của
vật
liệu,
bao
gồm
chế
tạo
vật
liệu
xốp:
Hà
Nội,
ngày
14
tháng
7
năm
2016
NGHIÊN
CỨU
CHỂ
TẠO

NIKEN
2.xương).
Mục đích
nghiên
cứu
................................................................................
2
Kích thước
xổp thực tểXỐP
Kídi
thước
xôp
Lý tươngVẬT LIỆU
MPa....................................................................................................................46
2.
Mục
đích
nghiên
cứu
hoặc
2.1...........................................................................................................Tín
NGHIÊN
CỨU
CHẾ
TẠO
VẬT
LIỆU
NIKEN
XỐP
- Từ

kim
loại
lỏng.
PHƯƠNG
PHÁP
LUYỆN
BỘT
HìnhBẰNG
1.8:
Chế
tạo
vật
liệu
kim
loại
từ dung
dịchTINH
ion kim
loại................10
Trong
quá
trình
làm
luận
văn,
tôi xốp
đã gặp
nhiều khó
khăn,
nhưng

nhờ sự hướng dẫn
Tácliệu
giả kim
Hình
1.3:
Vật
liệu
không
thấm
ướt
[1].
Nghiên
cứu
tổng
quan
về
vật
loại
xốp.
3.
Nhiệm
vụ
nghiên
cứu
................................................................................
2
BẰNG
PHƯƠNG
PHÁP
LUYỆN

TINH
BỘT
Hình
4.7:
Ảnh
hưởng
lực
ép
đến
modun
đàn
hồi
của
vật
liệu..........................47
Hình
1.5:
Kích
thước
lẽ
xốp
[1
].
Trong
loại
vật
liêu
được
lựa
chọn

làm
xốpĐặng
nhưQuốc
Fe,Khánh,
Cr, Cu....thì
Ni
hcác
chất
và Trần
đặc
điểm
của họp
Niken
..........................................................
25
Từ
hơi
hoặc
khí
của
các
chất
kim
loại.
nhiệt
tình
của
PGS.TS.
Quốc
Lập,

TS.
Lê
Minh
Hải,
TS.
cùng
với
sự
Hình- 1.9:
Quy cứu
trìnhtổng
chế quan
tạo vật
liệunghệ
kim chế
loại tạo
xốpvật
bằng..................................13
Nghiên
công
liệu
kim
xốpcó
hiện
nay.
1.1.2.
Phân
loạỉ
vật
liệu

xốp
Hình
4.8:
Ảnh
hưởng
của
nhiệt
độ
thiêu
kết
đến
độ
xốp
khiloại
không
chất
tạo
4.
Đối
tượng,
phạm
vi
nghiên
cứu
...............................................................
2độ
được
đến
với
tínhướt:

chất
quan
trọng
là có
bền
hóa
ngay
cả vật
ở nhiệt
nỗ
lực-biết
bản
thân,
bản
luận
văn
đượclỏng
hoàn
thảnh.
-Vật
Từ
dung
dịch
ionđãchất
kim
loại.
liệu
thấm
được
hútđộ

vào
các
lỗ học
xốp
hở
của
liệuxốp
do
2.2.................................................................................Vật
liệu
Niken
Hình
1.10:
Sơ
đồ
thiêu
kết..............................................................................14
Quy
trình
chế
tạo
vật
liệu
Niken
xốp
bằng
phương
pháp
luyện
kim

bột.
Theo
hình
dạng
lỗ
xốp,
ta
có
thể chia
ra
cácnữa
loạiđộsau
[2]:
xốp......................................................................................................................49
500°c,
bền
ăn
mòn
vói
nhiều
kim
loại
axit,
hơn
bền
cơ
cao hơn các kim
-Đóng
Từ
kim

loại
rắn
dạng
bột.
5.
góp
mới
...........................................................................................
3
tác
động
của
lực
mao
dẫn
(hình
1.4).
Tôi
xin
cảm
ơn
thầy
Nguyễn
Minh
Đức,
thầy
Lê
Hồng
Thắng
trong thời gian qua25

đã
...........................................................................................................
Chế
tạo
vật
liệu
Niken
xốp
ứng
dụng
cho
điều
hòa
mini
dùng
cho
tên
lửa
Hìnhmàu
1.11:
Mối
quan
hệ
giữa
độ
co ngót
vàmắt
nhiệt
độ.....................................15
- Vật

liệu
có cấu
trúc
kiểu
mạng
lưới:
đâyhồi
là của
thuậtvậtngữ
phổ50
biến
Hình
4.9:
Ảnh
hưởng
nhiệt
độ
kết
đến
modun
đàn
loại
khác.
chỉ
dạy
tôi hiểu
rõtạo
về
nguyên
lýthiêu

làm
việc
và
cách
vận
hành
của các
thiết bịliệu....
trong phòng
VŨ
THỊtừ
MỸ
LINH
6. cho
Phương
pháp
nghiên
cứu
..........................................................................
4
1.2.1.
Chế
vật
liệu
xốp
kim
loại
uóng
chảy
vác vai.

Theo
2.2.1..................................................................................................
khảo
sát
phân
tích
mẫu
chuẩn
đòi hỏi
vật
liệután
Niken
xốp cóPha
độ
Tì
nhất
nói
đến
vật
thể
kim
loại
chứa
những
lỗ
hổng
khí
phân
bên
ừong.

Hình
1.12:
SơNiken
đồ các
cấubạn
trúc
của
thiết
bịtính
thiêu
xung
điện
Plasma...............20
Chuyên
ngành:
Vật
lýkết
chất
rắn
thí
nghiệm.
Cảm
ơn
sinh
viên
Nguyễn
Ngọc
Linh
(K56),
Lênhư

Duy khối
Tùng lượng
(K56), Hoàng
Vật
xốp
có
những
chất
đặc
trưng
riêng
Ở liêu
phương
pháp
này,
kim
loại
nóng
chảy
được
chế
tạo
thành
vật
liệu
xốp
CHƯƠNG
1:kích
TỔNG
QUAN

VỀ
VẬT
LIỆU
XỐP...........................................5
xốp
>
50%,
thước
lỗ
xốp
từ
10
đến
50
pm,
modun
đàn
hồi
>
315,06
MPa.
nh
hình
nghiên
cứu
ữên
thế
giới.................................................25
kim
loại

chia
không
gian
thành
những
ô
kiểu
hình
mạng
khép
kín
chứa
pha
khí.
Thị
Thu
(K56),
Đỗ
Nguyễn
Hoàng
Dương
(K56),
Lưu
Văn
Hải
(K54),
đã
giúp
đỡ
trong

quá
sổ:
60
44hoặc
01
04
Hình độ
2.1
: So
sánh
độ
bền
vàMã
độ
xốp
của
ba
phương
pháp
chếkim
tạo................28
thấp,
thấu
khí
cao...
Hơn
nữa,
vật
liệu
Niken

xốp
với
những
ứng
dụng
như:
bằng
cách
tạo
bọt
trực
tiếp,
gián
tiếp,
bằng
cách
rót
loại
lỏng
bao
Cấu
trúc
lỗ
xốp
hở:
Vật
liệu
xốp
có
cấu

trúc
lỗ
xốp
hở
là
vật
liệu
cho
LUẬN
VĂN
THẠC
sĩ
KHOA
HỌC
VẬT
CHẤT
Nhiệm
vụ phân
nghiên
cứu
1.1 3.
.Tính
chất
và
vậtdạng
liệu xốp.............................................................5
Vật
xốp:
là
một

đặc
trình
làm- việc
tạiliệu
Phòng
thíloại
nghiệm
Luyện
kim biệt
bột. của kiểu mạng mắt lưới với những
2.2.2..................................................................................................Tìn
làm
chất
xúc
tác
khi
vận
chuyển,
bộ
lọc
khí
vật
chất
lỏng,
gá kẹp
quanh
vật
liệu
rắn
độn

ở
bên
trong
khuôn
đểqua
tạoliệu,
sẵntừlọc
các
khoảng
cho
quá
phép
những
chất
lỏng
hoặc
khí
đi
xuyên
nó
một
bề
mặttrống
của
vậtchân
liệu
Hình
3.1
:
Sơ

đồ
quy
trình
công
nghệ
chế
tạo
vật
liệu
Niken
xốp..................29
Chế
tạo
vật
liệu
xốp
trên
cơ
sở
bột
Niken.
lỗ trống
cố
hình
dạng
nhất
định.
Các
lỗ
xốp

thường
có
dạng
tròn
cách
biệt
với
1.1.1...............................................................................................................Tí
Cuối
cùng,
tôi
xinnghiên
gửi
lời
cảm
ơn
tớiđi
gia
đình,
bạn nữa
bè
vàlàvới
người
thân
đã
luôn
bên
cạnh,
không,
pin

nhiên
liệu,...
Chế
tạo
vật
liệu
Niken
xốp
những
tính
năng
đặc
hđối
hình
cứu
trong
nước.....................................................28
trình
xử
lý
tiếp
theo
để
tạo
xốp.
Một
cách
khác
làm
nóng

chảy
một
vật
sang
bề
mặt
diện
bởi
những
lối
hay
những
khe
hở
thông
với
nhau
ở
bên
Kiểm
tra cơép..........................................................................................30
lý tính của vật liệu xốp đã chế tạo.
Hình- 3.2:
Khuôn
nhau.
động
viên,
khuyến
khích
giúp

tôi
thực
hiện
được
mục
tiêu
đã
đề ra.
LUẬN
VĂN
THẠC
sĩliệu
KHOA
HỌC
VẬT
nh
chất
của
một
sốứng
vật
xốp...............................................................5
biệt
mang
đến
những
dụng
mới
cho
tương

lai.CHẤT
éptrong
từ-sẽ
bột
chứa
chất
sinh
khí.
vậtcó
liệu
(hình
1.2).
2.3...........................................................................................................Ph
Đánh
giá,
thảo
luận
các
kết
quả
nghiên
cứu.
Hình 3.3:
Thiết
bị rắn
ép........................................................................................31
- Vật
liệu
xốp dạng bọt: đây cũng là một dạng đặc biệt khác của
Tácnhất

giả
Tạo
bọt
trực
tiếp
(hình
1.6): Trong
một
điềuPhương
kiện
định,
người
tạo
1.1.2...............................................................................................................Ph
tao
vậtpháp
liệu
xốp
cónghiên
nhiều
phương
pháp:
pháp
luyện
kimtabột,
4.Chế
Đổi
tượng,
phạm
vỉ

cứu
ương
chếkhởi
tạo
vật
liệu
Niken
xốp
.............................................
28
kiểu
mạng
mắt
lưới
mà
đầu
là
từ
bọt
kim
loại
lỏng
và
do
đố
nó
có
hình
Hình
3.4:bong

Thiếtbóng
bị nung....................................................................................31
ra
những
khí
trong
khối
kimphương
loại nóng
chảy.
Thường
thìphương
những
phương
phản
ứng
nhiệt
tựlòng
lan
truyền,
pháp
đồng
kết tủa,
ânpháp
loại
vật liệu
xốp
..................................................................................
7
Đối

tượng:
Vật
liệu
Niken
xốp.
thái
học
nhất
định.
Những
ô
mạng
kín,
dạng
tròn
hoặc
nhiều
mặt
bị
tách
riêng
CHƯƠNG 3: THựC NGHIỆM..........................................................................
29
Hình -Người
3.5:
Kích
Thiết
thước
bị thiêu
lỗra

xốp:
kích
thước
của
lỗ xốp
ữongnổi
vậtlên
liệu
xốpbềlàmặt
một
thông
bóng
khí
được
tạo
đókết..............................................................................32
có
xuhọc:
hướng
nhanh
chóng
trên
do
lực
pháp
sol-gel...
Khác
các
phương
pháp

khác
phương
pháp
luyện
bộtphương
là
quá
hướng
dẫn
khoa
TS.
BÙI
XUÂN
CHIẾN
-với
Phạm
vi
ngiên
cứu:
Công
nghệ
chế
tạo
vật xốp
liệu
Niken
xốpkim
bằng
phương
pháp

chế
tạo
vật
liệu
kim
loại
.....................................
8
biệt1.2.Các
nhau
bởi
những
màng
mỏng.
3.1.................................................................................................................Qu
số
rất
quan
ừọng.
Thông
sổ
này
ảnh
hưởng
đến
khả
năng
thấu
khí
hay

khả
năng
đẩy
Acsimet
ừong
lòng
chất
lỏng
có
tỷ
trọng
lớn,
nhưng
xu
hướng
nổi
lên
của
Hình chế
3.6:tạo
Cânchi
điện
trình
tiếttử.......................................................................................33
từ bột kim loại hoặc bột các họp chất của kim loại, phương
pháp
luyện
- Vậtkim
liệubột.
có cấu trúc xốp dạng xỉ: dạng này có hình thái học

giống
1.2.2................................................................................Phương
pháp
bay như
hơi
cho
phép
chất
lỏng
đimẫu
qua.
Khả
năng...............................................................
chocách
chất
lỏngđộ
đi nhớt
qua của
lại phụ
vào
y trình
chế
tạo
Niken
xốp
29
các bóng
khí
có
thể

được
điều
khiển
bằng
tăng
kimthuộc
loại nóng
pháp
luyện
kim
bột
có
những
ưu
điểm
khá
rõ
rệt
như:
Hìnhloại
3.7:xốp
Thiết
bị mạng
đo độlưới,
bền nén
MTSở 809.....................................................36
kim
kiểu
thường
dạng những lỗ hổng mở nối liền nhau.

9
chất
lỏng
sử
dụng
là
nước
hay
là
dầu,
có
thể
là
những
chấtbịlỏng
nhiên
chảy.
Bằng
cách
cho
thêm
vào
những
bột
gốm
mịn
hoặc
THỊ
MỸ
LINH

Hình 1.2: cấu hay
trúc
lỗVŨ
xốp
hở
[ ĩcác
] . nguyên
3.2...................................................................................Thiết
thựctựnghiệm
Hình 3.8: Máy hiển vi điện tử quét..................................................................37
hoặc1.2.3..............................................................................Phương
nhân tạo khác. Kích thước lỗ xốp có hiệu quả được xác địnhpháp
là điện hóa
.................................................................................................................30
HÀ NỘI, 2016
10
HÀ NỘI, 2016
3.2.1 Thiết bị ép.................................................................................................
30


10
11
9

một
khối
cóngười
cấupháp
trúc

xốptạo
kiểu
Hơi kim
loại
được
tạo
ra
trong
một
buồng
tố họp
Phương
kim
ta đã
điện
hóa
ra mạng.
được những
dùng
để
hạtchế
làmtạo
ổnbọt
định
kim
khối
loại
kim
Cu,
loại

Ni,
nóng
họp
chân
không
ngưngtatụđãtrên
đặtnhững
sẵn. Kim
lênNibề- mặt
của
kim
- Cr.vàNgười
chếcốt
tạolạnh
được
tấm loại
bọt ngưng
xốp Ni,tụvà
Cr theo
chảy.Ni
cốt
polyme
vànày
tạo với
thành
cómm
độ dày
địnhừong
đượckhoảng
đánh giá

phương
pháp
độ một
dày lớp
từ 2màng
đến 20
với nhất
tỷ ừọng
0,4bằng
đến
mật
hơi3.và thời gian để kim loại ngưng tụ lên cốt đó.
0,65độ
g/cm
Sau khi
làm1.1:
nguội,
polyme
được
bằng
xử lý nhiệt hoặc
Bảng
Cáccốt
phương
pháp
sảnloại
xuấtbỏbọt
kimcách
loại [6].
xử lý hóa học và ta thu được một cấu trúc xốp bằng kim loại giống hệt cấu trức

xốp của polyme.
Người ta đã sản xuất bọt xốp niken theo cách này với tấm mỏng khoảng
3,3 mm; mật độ kim loại trong khoảng 0,2 đến 0,6 g/cm 3, độ sạch vật liệu là
khoảng 99,97%
Ni;1.6:
độ Tạo
bền bọt
kéotrực
khoảng
MPa
đối với
tấmđẩy
có mật
độ kim loại
Hình
tiếp 0,6
bằng
phương
pháp
khỉ [9].
trung bình
Hiện[5].
nay có hai cách để tạo bọt trực tiếp kim loại lỏng, đó là: đẩy khí
vào kim loại lỏng từ một nguồn ở bên ngoài hoặc là tạo khí ở đúng chỗ của nó
ngay từ đầu trong chất lỏng bằng cách trộn thêm vào chất sinh khí trong kim
loại lỏng (hình 1.7).

1. Từ trạng thái lỏng

1,5% Ca

AI sach

Độđat
xốp%
có• Vật liệu đã sử
thề
dụng
1 6% TiH
?

Tạo bọt trực tiếp bằng cách đẩy khí

80-90

Al,Zn

Tạo bọt trực tiếp bằng chất sinh khí

90-93

Al,Zn

Gasars

5-75

Ni,Cu,AI Mg

Nấu chảy vật được
ép 1.8:

từ bột
Hình
Chế tạo vật liệu kim 60-90
loại xốp từ dungAl,Zn
dịch ion kim loại [6].
Đúc rót

Al,Zn,Pb,Cu
Phương pháp điện hóa<65
Hình 1.7: Tạo bọt trực tiếp kim loại lỏng bằng chất sinh khỉ [9],
phương
pháp này, trạng thái ban đầu của vật liệu là các ion kim loại,
2. Từ trạng thái rắn Yới
(từ vật
liệu bột)
1.2.2.
Phương pháp bay hơi
Tạo bọt từvíbùn
bùn )các ion ừong
<90 một chất điện
AI phân. Kim loại được
dụbột
nhưkim
là loại
một (thấm
dung dịch
Bọt xốp kim loại cũng được tạo ra từ kim loại hoặc các hợp chất kim
Theo phương
vàmột
thiêumiếng

kết bọt polyme20-80
Ti,Fe,Cu
điệnpháp
phânéplên
với các ô mạng
mở và bọt polyme sẽ bị
loại ở thể khí (hình 1.8). Một cấu trúc có sẵn ở dạng rắn được dừng để định
Thiêu kết phản
ứng
loại bỏ
sau này. Việc điện phân kim <50
loại lên bọt TiAl,FeAl
polyme đòi hỏi bọt ban đầu
hình trước cho sản phẩm kim loại xốp sau này. Ví dụ, ta có thể dừng những bọt
phảiđiện
có tính
đạt được bằng
cách nhúng bọt polyme
3. Phương pháp
hóa dẫn điện. Điều này có thể
92-95
Ni,Cu
polyurethane có dạng mắt lưới hoặc những cốt sẵn bằng polyme có dạng
vào bay
mộthơi
loại bùn dẫn điện, ữên cơ sở 93-97
graphit hoặcNi,Ni-Cr,Cu
cacbon black.
4. Phương pháp
1.2.3.

14
12
17
18
19
13
15
16

khả
có
nhiệt
năng
-và
độ
Tạo
biến
nóng
hình
dạng
chảy
sơt:được
bộ
thấp
ởnóng
hom
nhiệt
cách

nhiệt
độbột.
ép
kết
độ
hỗn
khối
thiêu
họp
hỗn
kết,
bột
hoặc
trong
bột.
do
khuôn
Trước
sự ngót
tạo
khi
thành
đưa
áp
suất
vào
mật
lỗ xốp
độcủa
Một

cao.
hình
cách
Quá
dạng,
đơn
trình
kích
giản
thời
épbằng
thước
để
gian,
chế
hạt
được
tạo
vật
thực
Sự
liệu
hiện
cân
xốp
bằng
trong
từhợp
nguyên
giữa

môi
sựtrường
liệu
co
ban
khí
và
đầu
trơ
sựlàcùng
hoặc
phát
bột
thước
yật
liệu
sau
thiêu
kết
[8].
Sự
thay
đổi
kích
thước
này
làdưới
kết
quả
của

-

thích
họp.
ép
tinh,
nóng
pha
lỏng
tĩnh,
cónhu:
thểđó
khối
xuất
vật
hiện
liệu
vàép
được
biến
mất
trong
nóng,
quá
hút
trình
chân
thiêu
không,

kếthơi
các
hoặc
tạp
tồnchất
tại
kim
chân
triển
loại,
hạt
không
là
tiếp
vấn
đểtheo
ngăn
đề
mấu
cản
tiến
chốt
sự
hành
oxi
để
tạo
hóa.
hoặc
ranung

Kỹ
được
đùn
thuật
hỗn
vậtép
hợp
liệu
nóng
bột
có hạt,
bao
cấu
kim
gồm
trúc
loại
và
với
hai
tính
chất
loại:
kết
ép
nhiều
quáđẳng
trình
khuếch
tán

bề
mặt,
khuếch
tán
biên
bay
và
ngưng
n = 0,5.
trong
dễ
bay
suốt
quá
sẽ
được
trình
lấy
thiêu
ra,
tạo
Pha
chân
lỏng
không
xuất
trong
hiện
và
vỏ,

điền
sau
đày
đóthước
vỏ
vào
bọc
các
lỗ xốp,
hàn
dính
nóng
mong
hoặc
theo
muốn.
một
chất
hướng
tạo
trình
xốp,
vàhết
được
sau
épkết.
nóng
đó
quyết
làtheo

quá
định
mọi
trình
bởi
hướng
phân
tỷ
lệhủy
(ép
giữa
nóng
chất
kích
kết
đẳng
dính
tĩnh).
hạt
vàđược
chất
và
kích
tạo
tụ
tại
phèn
tiếpQuá
xúc
giữa

các
hạt.
-hoi
Thiêu
kết:tăng
ép
xong
nung
độ
và
ừong
khoảng
gian
Khi
tiếp tục
nhiệt đem
độ sau
khi đến
thiêunhiệt
kết đẳng
nhiệt,
quá
trìnhthời
co ngót
làm
kín.
các
Chất
lượng
bột

xích
vỏchiều
bọc
lại gần
quyết
nhau
định
vànhỏ
mật
liên
độ
kếtkích
của
vớivật
nhau
liệudo
sau
sức
kếtcăng
khối.
bềVì
mặt
lỏng
còn
xốp.
thước
Bột
lỗ
* hạt
Ép

kim
xốp.
một
loại
Khi
được
kích
ở
kết
thước
nhiệt
khối
hạt
độ
bằng
cao:
quá
và
trình
thước
thiêu
kết.
lỗ
xốp
Đây
lớn
chính
sẽ
xảy
là nếu

phương
ra
quáxác
định
ừong
chân
sẽ không
tiếp tục
xảykhông
ra mà hoặc
tốc độtrong
thiêumôi
kết trường
lại tiếp khí
tục bảo
tăngvệ.
lên.Xảy ra quá trình
rắn.
khí
trong
Do
vỏcác
thiêu
bọc
hoặc
có
khí
xuất
tựcác
sinh

hiện
ra
pha
ở(1500
nhiệt
lỏng
cao
sản
thì
phẩm
vật
có
liệu
độsẽ
xítchứa
chặt
cao
khí
và
pháp
trình
kết
luyện
- vậy,
Ép
tinh
kim
nóng
lại.hạt,
bột.

Trong
ởkết
nhiệt
trường
độ
rất
họp
cao
ngược
lạicho
-đô
sẽ2500°C),
xảy
ra
quá
tiến
trình
hành
co
ừong
ngót.
khuôn
kết tinh
lại
làm
cho
bột
liên
kết
bền

vững
với
nhau,
tăng
cơ bọt
lý
tính
Quả trình kết tình lại:
là
và
không
thiêu
đạt
kết
được
mật
sửoxit,
độ
dụng
xít
để
chặt
nhận
hoàn
toàn.
vậtÁp
liệu
córồi
được
mật

độ
tạo
cao.
nênkhông
Thiêu
bởi
kết
graphit
Phương
có
phủpháp
một
luyện
lớp
kim
dưới
bột
áp
là
chế
suấtđược
tạo
khoảng
bột
qua
30suất
ép
MPa,
đây
thiêu

làkết,
cách
duydòng
nhất
càn
Quá
trình
cohay
ngót:
chodạng
sản
phẩm.
Phát
triển
hạt
luôn
xảy
ra
đồng
thời
với
sự
ngót
trình
thiêu
thông
khí
đưa
thường
loại

được
khí
hiện
sử
trong
dụng
là
Artrường
hoặc
N
chân
.co
Phạm
không
viừong
hoặc
nhiệt
khí
độ
và
vệ
suất
Ar,
nóng
để
đạt
chảy,
độvào,
xít
kết

chặt
tinh
95thực
hay
-được
98%
gia
công
đối
với
cắtmôi
họp
gọt.
kin
Phương
cứng
mà
không
luyện
cần
kimquá
cho
bộtbảo
thêm
cóáp
những
chất
2pháp
Vật ép trước thiêu kết thường có độ xốp lớn. Khi nung nóng sẽ dẫn đến sự
2 cuối.

kết
ừạng
thái
lỏng
ưu thế
đặcthiêu
ởkết
giai
đoạn
N
thường
Những
sử
dụng
sản
phẩm
là và
500chiếm
nhận
- 1800°c
được
vàsau
500
-biệt
2000
kgf/cm
thông
.thường
Trong có
quámật

tìnhđộ
HIP,
không
khi
ưu
kết
dính.
khá
rõ
rệt:
2. điểm
co ngót của thể tích lỗ xốp và tỷ trọng của vật thiêu kết sẽ tăng lên. Hình dạng
cao.
các
lỗ xốp
bịnóng
triệt ở
tiêu,
vỏ
cùng
vậtphải
bột-công
co
ngót.
Do
lực
tác
động
đều
tất

- Ép
trung
bình
(800
1100°C)
tiến
hành
trong
khuôn
3 độ
Q/liệu
G
= bọc
Gj*+
K.t.e~
RT
(1.2)
Nguyên
liệu
được
sửnhiệt
dụng
triệt
để,
gia
cắt gọt...
vì
hầutỷ
như
không

đường cong
thiêu
kết
phụ
thuộc
vàoít nhiều
yếu tố: đặc
điểm
bột,
ừọng
tươi
cả
hướng,
nên
sau
HIP
vẫn
giữ
nguyên
được
hình
ban
nhưng
nhỏ
hơn.ép
bằng
kim
loại(kiểu
chịu
nhiệt,

trong
môi
trường
khí
bảo
vệđồng
hoặcđầu
chân
không
dưới
áp
Để
nâng
cao
mật
độ
người
ta trường
tiến
hành
kết
họp
thời
hai
quá
trình
cócác
phế
liệu
phoi)

sau
các
giai
đoạn
gia
công.
của
mẫu,
thời
gian,
lực
ép
và
môi
thiêu
kết.
Sự
phụ
thuộc
tỷ
trọng
hay
Trong đó: G: Kích thước hạt sau thời gian t
suất
cao
200
MPa.
Kỹ
này
được

ứng
dụngphàn,
đối với
bột
kim
hoạt chất
hóa
Kỹkết.
thuật
HIP
có thuật
rất
ứng
dụng
như:
Đảm
và
độ
đồng
Quá
trình
nhất
ép
của
vàsản
thiêu
phẩm
kết
về
đồng

thành
tổ chức
được
tếgọi
viloại
và
là tính
thiêu
kết
độ thiêu
co bảo
ngót
của
vật
thiêu
kếtnhiều
vào
nhiệt
độ
được
biểuthường
diễn
dưới
dạng
đường
cong
Hình
1.10:
Sơ
đồthời

thiêu
kết.
Hình
1.9:
Quy
trình
chế
tạo
vật
liệu
kim
loại
xốp
bằng
G0: Kích thước ban đầu của
cao
Be.
củanhư
sản
phẩm,
dovật
khâu
ép
và loại
thiêu
kết
cóáp
tính
lại cao.
dưới

áp
lực.
Các
kỹ
thuật
thiêu
kếttheo
dưới
lựclặp
thông
dụngkim
là: bột
ép nóng,mật
thiêu
thiêu
kết
như
trên
hình
1.11.
+
Chế
tạo
liệu
kim
phương
độ
Qua sơ đồ trên
(hình
1.10),

có thể thấy
quápháp
trình luyện
thiêu kết
chịu đạt
ảnh hường
phương
pháp
luyện
kim
bột.
Vốn
*hoàn
Ép
tư ban
nóng
hạtđầu
t: đẳng
Thời
khá gian
cao,
tìnhthiêu
sẽ(HIP):
được
kết bù
Q:
kỹ lại
thuật
nhờép
tính

nóng
đơn đẳng
giản của
tĩnhcác
được
nguyên
phát
kết
hồđầu
quang
plasma.
xít
toàn.
củachặt
các yếu
tố:
V
minh
công,
ở và
Mỹbởi
đầu
khả
thập
năng
niên
tự
động
50 thường
của

hóathế
cao,
kỉ năng
20 tạisuất
viện
caonghiên
và càncứu
ít nhân
Battelle
lực. bang
1.2.4.1.
Thiêu
kết
thông
Trong
sơ
đồ:
Năng
lượng
hoạttật
hóarỗ xốp hình thành trong vật đúc, nâng cao cơ
+
Triệt
tiêu
các
khuyết
- Tính chất của bột ban đầu: quá trình thiêu kết phụ thuộc vào sự tiếp xúc
Một số
Ohio.
sản

đầu
phẩm
chỉ
thuật
cóđơn
thể
nàygiản
chế
được
tạo
bằng
phát
triển
phương
pháp
hànvậtnhững
luyện
kim
chi nhiên
tiết
bột hoặc
của
thanh
bằng
Đây
làđoạn
kỹkỹthuật
nhất
trong
chếđểtạo

liệu composite,
viên
ép
- Ban
Giai
phối
liệu:
tính
thành
phàn
của
liệu
ban
K:chi
Hệchuẩn
số chế
tỷ bị
lệtạo
khuếch
tán.
Giátoán
trị
của
K phụ
thuộc
vào
sự lĩnh
hoà vực
tan
tính

của
những
tiết
bằng
phương
pháp
đúc.
Tiêu
biểu
trong
ban đầu của các hạt bột, quá trình này càng mạnh nếu bột tiếp xúc ban đầu lớn,
nhiên
phương
liệu
pháp
ừong
luyện
lòlệphản
kimứng
bột
hạt
sẽ
rẻ
nhân
hơn
theo
so với
nguyên
luyện
lýkim

hàn
thông
khuếch
thường.
tán.
Víđó,
dụ
tươi
được
nung
lên
nhiệt
độ
thiêu
kết
vàphẩm
giữ
ởmuốn
nhiệt
độ
đó
một
thời
gianSau
họp
lý,
đầu
sao
cho
đạt

tỷ
họp
phức
của
sản
chế
tạo.động
lỗ
xốp
và
hàm
lượng
pha
thứ
hai
tập
trung
ở
biên
giới
hạt
này
là
xử
lý,
triệt
tiêu
khuyết
tật
trong

các
chi
tiết
đúc
của
cơ
máy
bay,
tên
bột càng nhỏ mịn thì khả năng thiêu kết càng tốt.
kỹ
như
thuật
kimnày
loại
được
và họp
ứng
kim
dụng
cóđểnhiệt
kết khối
độ chân
nóng
bột không
kim
chảyloại.
cao
Kỹ
như:

thuật
w,
WC-Co,
đóngcác
vai
trò
quá
trình
tiến
hành
trong
môi
trường
hoặc
khí
trơHIP
để ừánh
sự loại
oxi
- Giai
chuẩn
bị vào
lửa bằng
họpđoạn
kim trộn:
titan cho
Ti -nhiên
6A1 liệu
- 4V,đãcánh
tuốc

bin trộn
máyđều.
bay bằng siêu hợp
Kkết:
= Ko
+chế
^cókết
-trọng
Nhiệt
độ
thiêu
thiêu
làvật
quáthấp.
trình
tántiến
và và
vậngốm
chuyển
quan
giả Nhưng
hợp
kim,
trong
vật
công
liệu nhận
xốp...
nghiệp
tạo

liệu
kimkhuếch
loại (1.3)
tiên
đặc
hóa.
sản
phẩm
được
mật
độ
kim...- Giai đoạn tạo hình: nhằm tăng độ tiếp xúc giữa các chất phản ứng.
chất...
Tấtđầu
cả do
các
quá
trình
đều
thuộc
nhiệt
độrấtvà
nhạy
cảm
với
biệt. Ban
giá
thành
vậtđóliệu
xửphụ

lý bằng
kỹvào
thuật
HIP
nên
kỹ
Với:
Ko
+
Kphương
Hệ
sốkết
khuếch
tán
trong
trường
họp
không
cóđắt
pha
rắn
Vthuật
l:thiêu
L:kết
Khác
với
pháp
luyện
kim
thông

thường
làlà:chế
tạo
kim
loại
và
Các
kỹ
thuật
dưới
áp
lực
thông
dụng
khác
ép
nóng,
thiêu
Kích thước
vàkhuếch
độ dày tán
của hai
mẫuhoặc
tùy nhiều
thuộc vào
khuôn.
Ápnhau,
lực ép
tùycác
thuộc

vào
+
Hàn
vật
liệu
khác
mà
phương
nhiệtchỉ
độ. Cho
nên,
nhiệt
độtrong
thiêungành
kết ảnh
hưởng
trực
đến quá
thiêu
này
được
ứng
dụng
hàng
không
vũ tiếp
trụ. Đen
nay trình
HIP đã
trở

họpquang
kimtìm
bằng
cách
nấu
chảy
rồi
qua kết
hồ
plasma.
2 tinh trong khuôn để tạo hình, công
Tỷ
phần
thể
tích
pha
lỏng
điều kiện
thiếtPhương
bị
có thể
đạthiện
tới
vài
tấn/cm
. như
pháp
hàn khác
không
thực

được.
Ví
dụ
hàn
Titan
với
thép
pháp
luyện
kim
bột
Hình
Mối
quan
hệ
giữa
co
ngót
vàvà
nhiệt
độ.không
kết.1.2.4.
Nhiệt
độ tăng
thì 1.11:
quá
trình
thiêu
kết
xảy

rađộ
mạnh
hơn
lại. gỉ...
nên
được
ứng
dụng
cho
những
loại
vật
liệu
sửngược
dụng
ngày
nghệthông
luyện dụng,
kim bột
sử dụng
bột kim
loại
như nguyên
liệu
ban
đầu
rồihàng
qua ép
và
Thiêu

kết
được
chia
thành
hai
phương
pháp
là:
thiêu
kết
ở
pha
rắn
và
1.2.4.2.
Ép
nóng
Thay
vì
từ
kim
loại
nóng
chảy,
bột
kim
loại
rắn
cũng
có

thể
được
sử
-công
Giai
đoạn
thiêu
kết:
làđiện
quá
trình
gia
công
nhiệt
và vậtngót
liệu khi
bột thiêu
kim loại,
trong
1.2.4.3.
nghiệp
Thiêu
như
kết
họp
xung
kim
cứng,
plasma
thép

trưng
của
quá
trình
co
ngót
là
sựdụng
giảm
tốcmột
độ
kết
-Đặc
gian
thiêu
kết:
thời
gian
và
nhiệt
độcụ...
thiêu
kếtco
là hai
yếutừtố
có phải
mối
thiêu
kếtThời
để

tạo
hình
như
mong
muốn.
Vậy
muốn
có
sản
phẩm
bột
thiêu kết
cócóxuất
pha
lỏng.
thiêu
kết
ở Bột
pha
rắnkhông)
thì
độ
kết
sảncơ,
phẩm
có Trong
độ
nhỏ
(hoặc
bằng

thểthiêu
áp
dụng
dụng
đểĐểtạo
rađược
vậthiện
liệu
kim
loại
có
cấu
trúc
xốp.
kim
loạinhiệt
ởcótrạng
thái
rắn
họp
kim,
các
chất
vô
sau
khi
tạoxốp
hình,
thực
hiện

các
phản
ứng
giữa
các
pha
đẳng
nhiệt.
Khi
đó:
Kỹ
thuật
thiêu
kết
xung
điện
plasma
(SPS)
là
một
kỹ
thuật
tương
đối
với
quan
hệ
chặt
chẽ
với

nhau
và
ảnh
hưởng
tới
quá
trình
thiêu
kết.
Nhiệt
độ
cao
thì
trải qua
Nguyên
3 cônglýđoạn
của kỹ
chính
thuật
nhưépsau:
nóng đẳng tĩnh: ép nóng đẳng tĩnh là kỹ thuật
phải nhỏ
hơn
nhiệt
độ (hay
nóng
chảy
củalà các
cấukết
tử

thành
phần,
cơ
chế
khuếch
tán
phương
pháp
ép
nóng
còn
gọi
thiêu
dưới
áp
lực),
tức
là
kết
họp
hai
trong
toàn
bộ
quá
trình
và
chỉ
có
đơn

thuần
là
xử
lý
nhiệt
hoặc
là
các
quá
trình
rắn, đây
được
xem làbịcông
đoạn
quancótrọng
nhất.
mới
cho
phép
chuẩn
mẫu
vậtcao,
liệu
mật gian
độ
lývà
tưởng
nhiệthơn.
độtạo
thiêu

quá ra
trình
thiêu
kết
xảyAV/V-kt"
ra
mạnh
và
cần
thời
thiêu
kếttại
ngắn
tạo
một
môi
trường
nhiệt
độ
áp
suất
cao
đẳng
hướng,
để
điều kiện
(1.1)
- trạng
Tạo
bộtvà

kim
loại
hay
họp
kim
có
thành
phần
với
cầu.
đóng ởvai
trò chủ
yếu
trong
thiêu
thiêu
kết đúng
có
xuất
hiện
pha
lỏng
nguyên
công
ép
thiêu
kết
một
nguyên
công.

Kỹ
thuật
này
được
tìm
ra
khác
thái
rắn.
Đây
làtrong
việckết.
tạoTrong
xốp
bằng
cách
giữsự
khí
ởyêu
trong
một
vật
Thiêu
kết
là
quá
trình
làm
tăng
sự

liên
kết
giữa
các
hạt
bột,
triệt
tiêu
lỗ
quá trình
ép và
thiêu kết
xảy ra đồng
thời.
Trong
đó, xảy
hỗn họp
bột được
bọc quá
vỏ,
thường,
trong
trình
thiêu
kếtđộn
luôn
thời
hai
thìnăm
pha

lỏng
có
thể bằng
được
tạolàquá
thành
do
sự
nóng
chảy
của
cấura
tửđồng
từ
1933.
Dưới
tác
dụng
đồng
thời
của
nhiệt
độ
và áp
suất
làm
cho
sựloại
biếnở
Trong

đó:
AV/V
co dụng
ngót
thể
tích,
nén
từThông
vật
liệu
bột
cách
sử
vật
liệu
hoặc
là
tạo
bọt
bột
kim
xốp. Kết không,
quả là xảy
rakín.
sự vỏ
co bọc
ngótđược
ở nhiệt
độtừcao,
điềuvậtnày

làm
kích
hút
hàntỉnh
bất kỳ
nàothay
có đổi
trìnhchân
co
kết
sựlàm
thayvà
đổi
xốp, liệu
kích
hình
dạng
dễ ngót
dàngvà
hơn
thông lại
quadẫn
quáđến
trình
rão
vậnđộchuyển
chấtthước,
giúp đạt
được
dạng

bùn.
k: hằng số.


25
22
26
21
27
28
29
20
23
24
30

CHƯƠNG
2:khử
VẬT
LIỆU
NIKEN
XỐP
chất
trên
kết
tuơng
lĩnh
dễ
bịvực
bay

đối
kim
thấp
hơi
loại
hoặc
và
khoảng
xốp,
cháy
phần
đi
thời
trong
lớn
gian
quá
giữ
trình
số
nhiệt
đó
thiêu
tập
ngắn
kết,thậm
trung
hom
vào
(tính

chí
nghiên
có
theo
thể
cứu
bay
đom
hơi
vị
và
của
hơitruyền
đã
dụng
•+ đưa
Nhiều
Thay
cụ
nhiệt
đến
lọc
đổi
vật
nhu
(nhờ
phản
nhiệt
liệu
cầu

dẫn
ứng
có
độ
mới
nhiệt)
CHƯƠNG
thiêu
thể
oxi
về
được
hóa
kết:
thiết
cho
kết
mặc
bột
bịtrong
3:hấp
khối
xảy
thiêu
THựC
dù
thụ
các
ratại
kết,

giữa
âm
công
NGHIỆM
nhiệt
hệ
thanh.
ion
quả
trình
độvới
là
thiêu
nghiên
tốc
kim
kết
độ
loại
cứu
nâng
thấp
nền
trước
nhiệt
hơn
củatính
đây
rất
bộ

bị
ngay
chất
và
ởso
giai
mô
đoạn
tảphương
đặc
sấy
điểm
để thiêu
lại
của
lỗ
nó.
xốp
Nhiều
trong
viên
công
thiêu
ty thống
khác
mà
nhau
không
đang
làm

ảnh
đầu
hưởng
tư một
nghiên
phút)
các
phuomg
pháp
thiêu
kết
như
kết
thường,
ép
nhiều
giới
lọc.
đã
chỉ
hạn,
Các
3.1.
ra
với
rằng
vàloại
quá
Quỵ
nhiệt

bọt
thiêu
trình
kim
độ
pháp
kết
chế
loại
gia
mất
tạo
đem
kết
nhiệt
hàng
mẫu
tối
lại
thông
ưu
giải
Nỉken
giờ.
ởtruyền
thường
trong
pháp
Trong
xốp

hữu
khoảng
khác.
thiết
hiệu
bị950°c
để
thiêu
giải
đến
quyết
1000°c,
xung
điện
đạt
số
2.1.
Tính
chất
và
đăc
điểm
của
Niken
cứu
đến
khung
phát
triển
hình

và
dạng
chế
của
tạo
viên.
ra
vật
Trong
liệu
nghiên
này
bởi
cứu
ứng
này,
dụng
đa
tạo
dạng
xốp
của
sử
dụng
nó
trong
là
nóng
plasma,
được

vấn1.3.
đề
Quy
độ
là-ởcác
dòng
Trong
xốp
trên.
trình
phưomg
khoảng
điện
Ví
việc
chế
dụ
xung
tạo
lọc
81%,
pháp
như
vật
và
một
người
nhưng
liệu
thiêu

tách:
chiều
Niken
ta
kết
Có
ừong
có
được
đòi
hai
xốp
thể
nghiên
hỏi
dạng
dẫn
bằng
dừng
thời
qua
cứu
dụng
phương
những
gian
khuôn
này
cụchất
giữ

tác
pháp
tấm
lọc,
ép,
giả
nhiệt
nhôm
thứ
luyện
thường
đã
nhất
kéo
giảm
xốp,
kim
dài
được
là
nhiệt
bột
nhẹ
những
(hàng
chế
độ
để
dụng
của

vật
liệu
xốp
Niken cóứng
2 dạng
thù
hình
là
Ni-ư
và Ni-p. Ni-a là lập phương tâm khối
công
NH
4bằng
HCO
3vật
làđộ
như
chất
làcó
cấu
khả
trúc
năng
hạng
bay
nhẹ,
hơi
cấy
hoàn
ylàtoàn

sinh,
ởtrong
bộ
nhiệt
lọc,
độ
điện
thấp
cực,
(<
chất
200°C),
xúc
tác,
dễ
tạo
dụng
thiêu
dùng
được
trình
cho
cụ
kết
lọc
xuống
việc
bày
giữ
liệu

giảm
theo
650°c
lại
dẫn
và
sơ
trọng
điện,
đồ
tách
đến
như
lượng
800°c
các
nhiệt
trong
hạt
của
để
(thường
rắn
hình
một
đạt
phân
được
3.1:
số

chi
tán
khuôn
độ
tiết,
xốp
hấp
Graphit)
lên
chất
thụ
84%
lỏng
năng
vàđến
ởtrong
lượng
dạng
85%.
một
khi
huyền
Tuy
va
số
giờ)
ởnghiệp
nhiệt
cao.
khi ở Vật

nhiệtliệu
độ xốp
gần và Ni-/?
lậpnăng
phương
mặttốtổnvà
định
ở nhiệt
đặc tính
nhẹ, là
khả
thẩmtâm
thấu
khảkhi
năng
dẫn
và
kiếm
thiết
và
bị
rẻ.
trao
đổilà
nhiệt...
trường
phù,
nhiên
chạm

loại
(giảm
giảm
hợp
thứ
thích
nhiệt
chấn
hai
họp
động),
độ
lọcthiêu
dòng
giữ
cách
lại
điện
kết,
âm
các
tăng
xung
hoặc
hạtplasma
độ
rắn
cũng
cách
xốp

phân
có
nhiệt.
cũng
thể
tán chạy
trong
khiếntrực
chất
độtiếp
khí
qua
(vícủa
dụ
mẫu.
vật
nhưĐiều
liệu
lọc
Kỹ
thuật
điện
làcứng
công
độ > 250°c.
nhiệt
thấp.
Ngàythiêu
nay, kết
vật xung

liệu xốp
được ứngcũng
dụngđược
ngàygọi
càng
nhiềunghệ
ừongthiêu
mọi
bột
ban
đầu
được
phối
theo
tỉAnh,
lệvật
thành
phần
định
trước
bào
này
khí
giảm
thải
cho
mạnh
- Các
của
Trong

phép
từ
động
có
33%
ngành
được
cơđến
diesel),
công
tốc
60%
độnghiệp
ứng
ởcân
nâng
nhiệt
dụng
nhiệt
hàng
độliệu
này
850°c
nhanh
không,
đòikết
xuống
hỏi
(có
những

thể
đến
liệu
tới
tấm
650°c.
lOOOK/phút).
phải
nhôm
có
Tác
cấu
xốp
giả
trúc
được
cũng
Quá
lỗ
Tác
giả
A.
Kennedy
(Đại
học
Nottingham,
năm
2012)
cũng
đã

đưa
kết trường
hỗ
trợ
thiêu
kết
dòng
điện
xung,
và
khối
hỗ
trợ
bởi
xung
điện
đã
lĩnh
vực
của
đời
những
tínhg/cm
chất và
khá
biệtđộ
của
nó.
Nhiều
dụng

Niken
có
tỉ sống
trọngbởi
riêng
8,907
cóđặc
nhiệt
nóng
chảy làứng
1455°c,
gồm
50%
và
60%
về
tích
tạo
xốp.
Để
đánh
giá
hiệu
quả
của
chất
tạo
trình
xốp
đã

dùng
khảo
mở
thiêu
để
để
sát
thay
chất
kết
thiêu
thế
thường
lỏng
kết
những
hoặc
ởthể
được
nhiệt
kết
chất
thực
cấu
độchất
khí
550°c
xốp
hiện
có

dạng
thể
nhưng
trong
điđó
tổqua.
buồng
kết
ong
quả
đắt
chân
tiền
cho
không
có
thấy
thể
và
sự
làm
cókết
giảm
hệ
khối
thống
giá
là
ra
kết

quả
của
một
số
phương
pháp
ừong
phương
pháp
chế
tạo
vật
liệu
xốp
được
phát
triển
đầu
tiên
vào
những
năm
1930,
nhưng
ởđã
thời
gian
này
công
nghệ

đòi
hỏi
vật
liệu
vừa
xốp
lại
vừa
có
cấu
trúc
lỗ
xốp
mở
để
khí
hoặc
chất
lỏng
có
độ bền và độ dẻo dai cao, tính chịu ăn mòn tốt, có tính sắt từ. Niken là loại kim
xốp
sử
trong
đềđạt
tài,sự
mẫu
100%Ni
dùng
chất

tạo
xốp
cũng
được
làm
yếu
thành
ởnguội
650°c
xuống
- dụng
Dùng
bằng
và
rất
làm
không
nước.
nhiều.
dụng
Dòng
có
cụ
kết
điện
chứa
khối
một
vàmẫu
chiều

vận
ởchuyển
550°c.
được
phát
chất
sinh
lỏng.
và
Một
duy
trì
trong
bởi những
bộ
tạo
sử
dụng
chất
tạo
xốp
hiệu
quả
tạo
xốp
cao
nhất.
Ưu
điểm
của

phương
pháp
chưa
cho
phép
để
có
thể
thưomg
mại
hóa(không
chúng.
Vào
những
năm
1980,
công
thể
đi
qua.
Một
số
ứng
dụng
khác
chỉ
yêu
cầu
vật
liệu

xốp
với
những
lỗ
xốp
kín
loại chuyển tiếp, có màu xám. Ở điều kiện thường Niken không bị oxi hóa do
chế
đồng
thời
cùng
với
một
quy
trình
thực
nghiệm).
xung
ứng
dụng
và-với
Trong
xung
lâu
đời
điện
công
nhất
có
nghiệp

khoảng
của
vật
đóng
thời
liệu
tàu
gian
xốp
những
là
sống
dừng
điển
kết
làm
cấu
hình
những
nhẹ
là
3.3ms.
đóng
bạc
xốp
vai
số trò
lượng
tựchất
bôi

rấttạo
xung
quan
trơn.
này
so
các
phương
còn
lại
làvà
tạo
được
lỗ
xốp
kín,
dàng
tạo
được
+SPS
Tăng
cường
chất
tạo
xốp
(spacing
agent):
bằng
việc
sửdễ

lỗ
nghệtạo
đã
được
phát
triển
xa
hom
nó
đã
bắt
đầu
được
sửdụng
dụng
tại
nhiều
dùng
của
chipháp
tiết...
ví
như
trong
bộ
trao
đổi
nhiệt,
trong
cụ

có lớpkhối
oxitlượng
bảo vệ,
bền
chống
ăndụ
mòn
với
nhiều
loại
axít,
độ bền
cơ dụng
cao hơn
3.2.
Thiết
bỉ
trong
Dầu
trọng.
bôi
một
Những
trơn
đơn
được
tàu
vị thời
hiện
chứa

gian
đại
ởcứu,
trong
có
ngày
thể
các
nay
thay
lỗđược
đổi.
xốp
Thông
làm
giữa
từ
các
thường
những
hạt
của
chuỗi
bạc
nhôm,
xung
vàtrúc
có
và
hay

thể
những
được
chảy
mẫu
khối
xốp
hoàn
chỉnh,
ứng
dụng
cho
vật
liệu
xốp
và
cấu
vật
liệu
xốp
lên
đến
88%
thể
tích,
tác
giả
đã
giữ
nguyên

nhiệt
độ
thiêu
kết
(980°C)
và
phòng
thí
nghiệm
nghiên
đặc
biệt
tại
Nhật
Bản.
Sơtấm
đồtấm
cấu
trúc
của
thiết
bị
Hình
2.1:
So
sánh
độ
bền
và
độ

xốp
của
ba
phương
pháp
chế
tạo[10].
lọc,
yêu
cầu
vật
liệu
phải
có
cấu
trúc
lỗ
xốp
mở;
trong
những
vật
liệu
dùng
để
các kim loại màu khác. Nhưng khi ở nhiệt độ > 500°c Ni bắt đàu tác dụng với
thưc
nghiêm
sử
ra

kếtngoài
dụng
cấu
xốp
một
là
12:2
từđiện
nhôm.
cómột
nghĩa
cách
Những
làđược
từ
12từ
tấm
xung
để28%
bù
panen
dòng
một
lớn
lượng
bằng
chiều
dầu
nhôm
chạy

đã
sử
qua
dụng.
xốp
khuôn/mẫu
vớikhối
những
tiếp
lõi
nhiều
lớp.
Bên
cạnh
đó,
nhược
phương
pháp
này
là khó
chế
vật
liệutrúc
ba
thiêu
thay
đổi
kết
%
xung

thểcách
tích
chất
plasma
tạo
xốp
từbiểu
thịvào
đến
ở hình
1.12
~để5%
dưới
đến
đây:
50%
lượng).
làm
bạc
đệm,
vật
liệu
chống
ồnđiểm
hay
vật
liệu
y88%(
sinh
cấy

ghép
thìtạo
cần
cấu
oxi
tạo
thành
NiO
có
màu
xanh
rêu.
2.2.2.
Tình
hình
nghiên
cứu
trong
nước
3.2.1
Thiết
bị
theo
nhôm
làkích
hứa
-2kết
Dùng
xung
hẹn

trong
là
một
ứng
thiết
yếuđã
với
bị
tốcho
giảm
khoảng
quan
trọng
thanh:
thời
trong
gian
Những
một
vật
sốcó
liệu
những
xung
được
điện
sản
cấu
làlượng
xuất

6,6ms.
này.bằng
Nếu
chiều
thước
lớn,
tính
đồng
và
mạch
lỗ
trống
có
thể
không
đạt
Từ
đó,
quảtương
thu
được
thấy
độliền
xốp
tỉkhông
lệ của
thuận
với
%kết
khối

chất
lỗ
xốp
mở
một
phần
(không
toànnhất
bộ),...
1
Nivật
+bột
/liệu
->
Ni
(2.1)
2 0
2kết
épxốp
phương
những
tấm
pháp
bề
luyện
mặt
được
kim
để
với

giảm
vật
liệu
âm
thanh,
lõi
bằng
những
xung
chất
áp kết
lực
kếtthông
hoặc
dính
Niken
làtừmột
cólàm
khả
năng
ứng
dụng
rộng
rãi
trong
rất
nhiều
yêu
cầu
[3].

tạo
xốp,
Thiết
tăng
bịứng
lên
thiêu
81
kếtđến
sửliên
dụng
92%,
cao
lực
hơn
épvật
so
đơn
với
trục
phương
lêngiảm
đến
pháp
500
thiêu
MPa
hoặc
cao
1.3.1.

dụng
cấu
trúc áp
xốp
của
liệu
trong
công
nghiệp
Hỗn
bột
sau
khicũng
trộn
được
ép ta
tạo
hình
khuôn
thép
hình
trụ
những
polyurethane
chấn
động
có
độcơ
đàn
học

hồi
cao
thì
được
người
dùng
khá
thu
được
phổtrong
biến
những
trong
công
trúc
vừa
nghiệp.
nhẹ
lĩnh
vực
nhưhọp
ưong
bộ
trao
đỏi
nhiệt,
hấp
thụ
năng
lượng,

vậtcấu
liệu
quang
học
hơn
cho
thiết
bị
SPS
thường
và
cỡ
lớn.
Việc
sử
dụng
áp
lực
ép
cao
hay
thấp
tùy
thường.
Ngày
nay,
với
những
ưu
điểm

nổi
bật
của
mình,
vật
liệu
xốp
đã
được
ứng
Ngoài
ra,
Niken
ừong
hỗn
họp
bột
với
NH4HCO3
và
BaCl
dừng
để
chế
tạo
Ngày
nay,
vật
cómức
rất

nhiều
dụng
quan
trọng
trong
cuộc
đường
kính
trong
20
mm
(hình
Khuôn
épứng
bao
gồm:
thân
khuôn,
chày
trên
Những
vừa và
cứng
vậtcó
liệu
khả
có
năng
độliệu
làm

xốpNiken
giảm
mởcủa
ở3.2).
chấn
động
nhất
rất
định
tốt.
có
thểlỏng.
được
thiết
cho
thuộc
tính
chất
bền
cơ
học
khuôn
sự
sắp
xếp
khuôn
ép.
Ápkếlực
épviệc
cao

nhẹ
được
sửđộ
dụng
như
một
vật
liệu
lọcvàkhí
và
chất
Tuy
nhiên,
hiện
tại
dụng
tương
dối
rộng
rãi
trong
công
nghiêp,
cuộc
sống
và
an
ninh
quốc
phòng.

điện
cực
pin
cũng
được
tiến
hành
thí
nghiệm
ừong
nghiên
cứu
của
Sten
B.
và
Phương
pháp
thiêu
kết
không
ép
khối
(loose
sinter):
là
phương
pháp
đổ
sống

như
trong
xây
dựng,
hệlựa
thống
xử
lý nước,
chế
biến
thực
phẩm,
công
giảm
một
Trong
số
tàn
ngành
số
một
xây
cách
dựng,
vật
chọn
liệu
trong
xốp
khi

được
nó
đi
ứng
qua
dụng
những
rất
vật
rộng
khác.
rãi.
Nó
Sự
hơn
so Nam
với thiết
bị
ép có
nóng
(thường
50-100
MPa)
do
SPS
cấuNiken
hình
ở
Việt
vẫn

chưa
công
bố nàokhoảng
về việc
khảo
sát
tổng
hợp
vậtcó
liệu
- Trong
công
nghiệp
ô1979.
tô:
cầu
ngày
càng
tăng
trong
vấn
đề
an
các
cộng
sự đưa
ravào
vào
năm
Trong

thí
nghiệm
cũng
cho thấy
rằng
độtoàn
xốp
đầy
bột
kim
loại
khuôn
rồi nhu
nâng
nhiệt
độ
thiêu
kếthàng
trong
môi
trường
khí
nghiệp
năng
lượng,
công
nghiệp
hóa
học,
công

nghiệp
không,
linh
kiện
thay
được
đổi
dùng
áp
để
suất
trang
bất
trí
ngờ
mặt
xảy
tiền
ra
của
ừong
những
những
tòa
máy
nhà
cao
ép
hoặc
tầng

hiện
máy
đại,
nén
được
khí
có
dùng
thể
khuôn
ðõn
giản
và
việc
thiết
lập
áp
lực
nhanh
hõn
khi
nâng
áp
hay
hạ
áp.
xốp.
Vì
lý
dođến

đó, trọng
việc thăm
dòxechế
tạo
vật hơn
liệu Niken
xốp ởtrường
Việt Nam
làcórất
cần
của
ô
tô
dẫn
lượng
hơi
nặng
trong
nhiều
hợp
nghĩa
mẫu
tỉ
lệ
nghịch
vói
lực
ép
trong
khuôn

và
độ
cứng,
độ
xốp
của
các
mẫu
đạt
bảo
vệ
mà
không
tác
động
lực
ép.
Tác
giả
đã
khảo
sát
ở
ba
nhiệt
độ
thiêu
kết
điện
lỉnh

kiện
ybởi
sinh,...
Trong
đó,xốp.
ứng nhẹ,
dụngvừa
củacứng
Niken
ừongcách
bộ nhiệt
ừao đổi
được
trongtử,
giảm
thang
nhờ
máy,...
sử
dụng
những
những
tính
chi
tiết
chất
vừa
lại
vừa
tốt

thiết.
Các
ưumức
điểm
củathụ
SPS
là: lượng, điều này lại ừái với mong muốn. Đặc biệt
là
làm
tăng
tiêu
năng
được
từ
88,2%
đến
92,7%
[7].
850°c,
950°c
và
1050°c.
Độ
xốp
trong
phương
pháp
này
cũng
tỉ

lệ
nghịch
với
nhiệt,
thụ
năng
vậtvàliệu
quang
họcnguội:
nhẹ, những
vật liệubọtlọcxốp
khícóvà
của2.3.
loạihấp
- vật
Dụng
liệu
cụ
này.
ừaolượng,
đổi
nhiệt
cácvật
máy
làm
độchất
dẫn
Phương
pháp
chế

tạo
liệu
Niken
xốp
•
Tốc
độ
nâng
(hạ)
nhiệt
nhanh
dẫn
đến
rút
ngắn
thời
gian
của
quá
trình
ở
những
nước
có
ngành
công
nghiệp
ô
tô
phát

triển
như
Châu
Âu,
Nhật
Bản
nhiệt
độ
thiêu
kết,
tăng
từ
86%
đến
89%.
lỏng...
cầu
một
vật
liệu
diện
tích
bềtrọng
mặt
khối
lượng
nhỏngành
nhưng
vẫn
trong

những
nghiên
cứu
quan
nhất,
tác
giảnhững
Victo
A.Tracey
nhiệt Một
cao
-yêu
Vật
trên
liệu
cơ
sở
xốp
Cucũng
hoặccó
được
AI
cóứng
thể
dụng
được
khá
sửlớn,
dụng
nhiều

trong
ừong
các
bộ
traocông
đổi
thiêu Việc
kết.
người
ta
còn
mong
muốn
giảm
chiều
dài
của
xe
hơi
mà
không
gian
sử
dụng
xe
chế
tạo
vật
liệu
Niken

xốp
có
thể
sử
dụng
các
phương
pháp
chế
tạo
có
cácTác
tính
chất
quan
trọng
kim
loại
Niken.
đó,
việc
nghiên
cứu
vậtNhiệt
liệu
cùng
đồng
nghiệp
(Anh,
năm

1986)
đã kích
khảo
sátTừđộ
xốp
của
cấu
trúc
mẫu
bột
giả
cũng
đã
nêuđường
rõcủa
sự
sohỏi
sánh
thước
lỗ
xốp
cũng
như
độ
bền
của
nhiệt.
nghiệp
Trong
khác

trường
như
ngành
họp
này
đòi
sắt,
trong
vật
liệu
kết
phải
cấu
máy,
có
cấu
trong
trúc
sản
lỗ
xốp
xuất
mở.
dụng
Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ chế tạo vật liệu Nỉken xốp. cụ
là lớn
nhất.
Do
đó,
người

tađãthử
đưa
vàorãiso
dụng
những
động
cơ kiểu
mớinóng
nhỏ
vật
liệu
kim
loại
xốp
như
giới
thiệu
ởsửtrên
phần
trước
như
phương
pháp
•
Có
sử
dụng
áp
lực
ép

cao
hơn
với
ép
thông
thường,
dẫn
xốp
bắt
đầu
được
quan
tâm
rộng
thế
giới.
Niken
sauđithể
thiêu
kết
bằng
hai
phương
pháp:
phương
pháp
đổ
rót
đóng
rắnđến

và
các
phương
pháp,
cho
thấy
phương
pháp
thiêu
kếtnóng
bùn
bột
đưa
thêm
chất
tạo
được
thể thao...
lấy
bằng
cách
cho
dòng
khí
hoặc
dòng
chất
lỏng
đi
qua

vật
liệu
xốp
đó
Nguyên liệu ban đầu:
Hình
L12:
Sơ
đồ
cấu
trúc
của
thiết
bị
thiêu
kết
xung
điện
Pỉasma.
gọn
làkếtthu
các
kết
cấu
khác.
Điều
này
lạiđiện
dẫn hóa.
đến thấp

những
vấn phương
đề như
chảy
sục khí,
phương
pháp
hơi,
phương
pháp
Trong
đó,
mẫu hoặc
thiêu
cónhỏ
tỷ trọng
caobay
hơn
ngay
tại
nhiệt
độ
thiêu
hơn.
phương
pháp
thiêu
kếtứng
không
ép

khối.
Ở
đây,
tác
giả
đãkết
khảo
haivềthông
số
xốp
đạtnguội
kết
quả
tốtliệu
hơn
so dụng
với
phương
pháp
thiêu
kết
không
épsát
khối
độ xốp
và làm
1.3.2.
hoặc
Những
làm

nóng
bọt
mang
xốp
đó
tính
lên
cùng
chức
lúc.
năng
2.2.
Vật
Nỉken
xốp
- Bột Niken
được
sử dụng
có
nguồn
gốc
từ
Trung
Quốc.
Hình
3.2:
Khuôn
ép.
sự tảnluyện
nhiệt

không
trong
khoang
động
cơđược
bởi
lúc
này
khoảng
cách
giữa cứu
các
pháp
kim
bộttốt
sử
dụng
chất
tạo
xốp tự
đã
nói
đến
trong
các
nghiên
•bền
Sựphận
hiện
của

dòng
điện/trường
cho
thấy
quá
trình
thiêu
được
Bộ
thiều
kết
điện
tương
bộgiói
phận
của
thiết
bịkim
ép
nóng
thông
của
phương
đổhình
rótxung
đóng
rắn
là thay
đổi
nhiệt

độ
thiêu
kết
vàkết
tăng
cường
và độ
[xuất
10pháp
].Tình
2.2.1.
nghiên
cứu
trên
thế
Dùng
làm
dụng
cụ
lọc
nước,
lọc
khí:
những
vật
liệu
loại
xốp
có
Chất

kết dính:
Polyvinyl
Alcohol
(PVA)
được
sửtạidụng
5%
thểNga),
tích
Mau
sảnkết
phẩm
được
ép khả
ừên
máy
ép
thủy
lựcan(sản
xuất
Liên
bang
chi
tiết
ữong
đó
rất
gàn
nhau,
hoặc

khoảng
cách
toàn
bị
giảm
do
giảm
chiều
quốc
tế
cho
quả
độ
xốp
quan
nhất,
nhiều
ưu
điểm
trong
việc
chế
tạo
tăng
cường.
thường,
nghĩa
là
được
đưa

vào
ápion
lựckhông
cao
vàmong
đượcnghiên
ép đom
trục
chất
tạo
lỗ
xốpkim
[10bột
].làm
thể
dùng
để
giảm
nồng
độkhuôn
của
những
muốn
hòa
tan
Vât
liệu
loại
xốp
đang

làéptiêu
điểm
hoạt
động
cứu
và
đểđược
tăng
khả
năng
đồng
đềuhiện
hóanay
cho
quá0,02
trình
trộn
vàBộ
tăng
tính
khả
ép Kim
của
bột.
lực
ép
tối
đa
10
tấn,

sai
số
thang
đo
là
tấn
của
môn
Vật
liệu
loại
dài
xe.
Cuối
cùng
là
mong
muốn
giảm
tiếng
ồn
từ
xe
mẫu
nghiên
cứu,
ngoài
ra
còn
phù

hợp
với
điều
kiện
thực
nghiệm
tạỉ
Việt
Nam
(theo
2Phương
mặtHiện
cắtpháp
dọcứng
trục),
áp
lựcbột
ép(slurry):
cóbẩn
thểchảy
đượcqua
điều
khiển
và
thay
đổi trong
ừongvà
Trong
dụng
này

chất
một
dụng
cụxốp
lọc
kim
phát
triển.
nay
đang
khoảng
150
quan
trên
thế
giới
làm
việc
-nước.
ở
dạng
bùn
Chất
tạo
xốp:
vềcómặt
nguyên
lýcơ
chất
được

dùng
để tạo
làbằng
những
màu
Composite
trường
Đại
học
bách
Khoa
Hà
Nội
(hình
3.3).
nói
chung
và
điều
kiện
tại
phòng
thí
nghiệm
nói
riêng.
Từ
đó,
phương
pháp

quá
thiêumạng
kết. Ở
bị ép
nóng,
nhiệt
được
sinhmở.
bởi Trong
phần tửcấu
phát
nhiệt
loại trinh
xốp kiểu
cóthiết
độ xốp
cao
với cấu
trúc
lỗ xốp
trúc
xốp
luyện kim bột được lựa chọn để tiến hành thực nghiệm trong đề tài này.
3

2


31

Hình 3.3: Thiết bị ép.
3.2.2.

Thiết bị nung

Mẩu sau khi ép được đưa vào lò nung Linn High Therm của bộ môn Vật
liệu Kim loại màu và Composite của trường ĐHBK Hà Nội (hình 3.4) để nung
bay chất tạo xốp ở nhiệt độ 200°c trong 2 giờ. Lò có khả năng làm việc ổn định
trong thời gian dài và ở nhiệt độ tối đa là 1300°c.

Hình 3.4: Thiết bị nung.


34
39
37
36
32
35
33
38

2

2

Fchính
làtrình
tiếthiển
diện

chịu
lực
của
mẫu
(mm
,được
).bị
pháp
kiểm
Phương
trađộ
tính
pháp
chất
của
vi
sản
điện
phẩm:
quét
Anh:
Scanning
Electron
phân
tích
có
xác
10
' g.
Thể

tích
củaVÀ
mẫu
xác
định
bằng
lựcratoàn
đẩy
V
Yxc
) tử
hình của
Trong
đèn
hình,
quá
thu
và
này,
khuếch
chất
đại
tạo
một
xốp
loại
NH
4(tiếng
tín
HCO

hiệu
3cm
sẽ
nào
đó
phân
từ mẫu
hủy
phát
hoàn
để
CHƯƠNG
4:
KẾT
QUẢ
THẢO
LUẬN
0=
.100%
(3.6)
Microscope,
Phương
viết
pháp
tắtcủa
làcủa
đochất
SEM),
tỷ
máy

vàhiển
độ
xốp
viừên
điện
tử quét
dụng
một
loại
của3.3.1.
mẫu
nhúng
vào
ừong
lỏng.
Độ
xốp
của
mẫu
được
xác
thông
làm
thay khi
đổi thường
cường
độ
sáng
tiatrọng
điện

tử
quét
hình,
cóđịnh
được
ảnh.
4.1.
Ảnh hưởng
hàm
lượng
chất
tạomàn
xốp
đếnsửta
tính
chất
của
theo phản ứng hóa học:
kính
hiển
vỉrằng
điện
tửsau:
có
thể
ảnhcó
với
độ
phân
giải

cao
của
bề
mặt
mẫu
vật
Để
tỷxốp
trọng
như
đo
độ
của
vật
liệu
được
tiến
trên
qua hai
thí
nghiệm
Cần
chú
ýđo
hiển
vicũng
điệntạo
tử ra
quét
đxốp

các
thấu
kính,
nhưng
chỉ
đểhành
tập
trung
Nỉken
Trong
đó:
Y
là
tỷ
trọng
thực
của
mẫu
được
xác
định
qua
công
thức
(5.5)
NH HCO3^ NHST + H 0 + CO2T
(3.1)
rắn
cách
sử

dụng
một
chùm
tử
(chùm
các
elecừon)
hẹp
quét
trên
bề
phưomg
pháp
Acsimet.
Mẩu
được
phủ
một
lớp
glycerin
mỏng,
sấy
khô
và như
treo
Cân
mẫu
trong
không
khí

vàđỉện
xác
định
được
trọng
lượng
của
mẫu.
chùm
điện
tử
thành
điểm
nhỏ
chiếu
lên
mẫu,
không
dùng
thấu
kính
để
khuếch
thí
nghiệm
khảo
sát
nhằm
mục
đích

xác
định
tính
chấtGi
công
nghệ
Yxc bằng
làCác
tỷ
trọng
của
mẫu
theo
lý
thuyết
được
xác
định
theo
thành
phần
và
tỷ
3.2.3.
Thiết
bịlỏng
thiêu
kết
mặt
mẫu

(hình
3.8).
Việc
tạo
ảnh
mẫu
vậttrọng
được
thực
hiện
thông
qua
việc
trên
một
sợi
chỉ
mảnh.
Sử
dụng
cân
điện
tửcông
Scout
Pro
sai
(10
g)
tạiphối
bộ

môn
Cân
mẫu
trong
chất
đểcủa
xác
định
lượng
G
của
mẫu.
Để
xác
đại.
ảnh
phóng
đại
bằng
phương
pháp
quét,
không
cósố
yêu
cầu
mẫu
phải
là
tính Với

khả
ép
và
tính
khả
thiêu
của
bột
Ni,
và
ảnh
hưởng
của
thành
phần
liệu
trọng
riêng
của
các
cấu
tử
thành
phần
theo
thức
sau:
Mẩu
viên
sau

khi
ép
được
thiêu
kếttừ
trong
nung
LN-1200
của
môn
ghi
nhận
vàGcũng
phân
tích
búc
xạ vật
phát
tương
tác
của
chùm
tửBộ
với
bề
Vật
liệu
Kim
loại
màu

và
Composite
- ra
trường
Đạilòcho
học
Bách
khoađiện
Hà
Nội
(hình
định
được
ta
tiến
hành
như
sau:
lát
phẳng,
nên
kính
hiển
vi liệu.
điện
tử
quét
phép
quan
sát

bề
mặt
rất
đếnmỏng
độ
xốp
như
tỉcác
trọng
của
100
Yxc
(3.7)
Vật
Kim
loại
màu
vàcủa
Composite
- trường
Đại
Bách
khoa
Hànhững
Nội
CLy
mặt
mẫu
vật.
Ưu

điểm
phương
pháp
SEM
là học
có thể
thu
được
bức
3.6).liệu
Lấy
một
lượng
chất
lỏng
(thực
tế.+theo
trong
thí
nghiệm
này
dừng
nước
cất)
mấp
mô
một
cách
rõ nét.
Vật

liệu
Niken
xốp
được
chế
tạo
quy
trình
như
đã
trình
bày(hình
trên
-L + -^
ĩn thời gian dài và ở nhiệt độ làm việc
3.5).
Lòcho
có
khả
năng
làm
việc
định
+sử. ổn
ảnh
ba
chiều
chất
cao
và

không
đòi
hỏi hydro
phức
tạp
ừong
khâu
chuẩn
bị
vừa
đủ
vào
mộtlượng
cốc
thủy
tinh.
Mầu
đo được
bôi một
lớp
glyxerin
để ừánh
chưomg
3 với
chất
tạo
xốp
dụng
là trong
amonium

cacbonnat
(NH4HCO3).
ai, a2,...,Nhiệt
an là tỷ
lệthiêu
thànhkết
phần
củachọn
cấu từ
tử thứ
1, 2,...,
n
tối
đaVới:
là 1200°c.
được
900°c
đến
1000C,
gian
mẫu.
Phương
pháp
đặc
biệt
hữumẫu
dụng,
vì nó
cho
độ

đạithời
cao
với
nước
thấm
vào
bênở SEM
trong
khi
nhúng
vàobởi
nước.
Dùng
mộtphóng
sợi trung
dây
mảnh
để
Chất
tạo
xốp
này
dạngđộ
bột
với
các
hạt
hình
cầu,
kích

thước
hạt
bình
là
ỵ
y
,...
Yn
là
tỷ
ừọng
của
cấu
tử
thứ
1,
2
,...,
n
lf
2
thiêu
kếttreo
là
1nét,
giờ
trong
môi
trường
có hợp

khí
bảo
vệvật
Argon.
Tốc
nâng
hình
ảnh
rõ
hiển
thị
ba
chiều
tích
hình
dạng
cấu
buộc
và
mẫu
vào
cân.
Nhúng
mẫu
đã cho
chuẩn
bịlàphân
vào
cốcđộ
nước,

tanhiệt
xác
120 pm.
Đầu
tiên
trình
bày
về phù
tính
chất
củaviệc
liệutrong
Niken
xốp
sửvà
dụng
3.3.2.
Phương
pháp
đothiêu
độ bền
nén
chọn
là mặt.
2°c/phút.
Mautạo
sau
khi
kết
được

làm
nguội
cùng
lò.
Tùy
theo
trúc
bề
định
được
trọng
lượng
của
mẫu
ừong
nước
cất
tức
là
giá
trị
thực
thể
tích
của
NH4HCO3
làm chất
xốp
và ảnh
hưởng

của
hàm
lượng
chất
tạo
xốp
đếnhàm
độ
Độ
bền
nén
là
khả
năng
lớn
nhất
của
vật
liệu
chống
lại
sự
phá
hoại
do
tải
lượng
chất
tạovàxốp
xốp có hình thái, cấu trúc và kích thước lỗ xốp

mẫu.
xốp, cấu
trúc
độ mà
bềncác
củamẫu
vật liệu.
ừọng nhau.
gây ra và được xác định bằng ứng suất tới hạn khi mẫu vật liệu bị phá
khác
Khi
đó,phạm
tỷ trọng
củađề
mẫu
xác Niken
định thông
qua công
thức:
Trong
vi của
tài,được
vật liệu
xốp được
chế tạo
với hàm lượng
hủy. Độ bền nén của sản phẩm phản ánh mức độ kết khối hay mật độ của sản
Hình
3.7: Thiết
bền nénsửMTS

809.
chất tạo xốp NH4HCO
3 khác
nhau bị
từđo
0%độ(không
dụng
chất tạo xốp) đến
r=ậ có cùng mật độ như nhau nhưng
(3.2)
phẩm. Tuy nhiên sản phẩm
độ bền nén có thể
60% thể tích. Mối quan hệ giữa hàm lượng chất tạo xốp đến tỉ ừọng và độ xốp
đàn đó
hồichứng
của một
thể phụ
đượcthuộc
xác định
độ dốc
của
đường
khác Modun
nhau. Điều
tỏ vật
chúng
vào bằng
cấu trúc
cũng
như

loại liên
Trong
đó:
của mẫu sau thiếu kết tại cùng 1Hình
lực ép
được
trình
bày
trong Bảng 4.1.
3.6:
Cân
điện
tử.
cong
ứng sản
suấtphẩm.
- biếnVì
dạng
vùng
dạng
hồi:giá chất lượng sản phẩm
kết trong
vậytrong
độ bền
nénbiến
là chỉ
tiêuđàn
đánh
Bảng
Kếtlệquả

độ =^
xốp của
mẫulỗsau
thiêu
Ỉ000°c
1
Độ
xốp4.1:
là tỷ
giữa
tổng
hổng
bênkết
trong
vật liệutrong
với tổng
V đo
=V
ơlfaBcác
(3.3)
HiB thể=tích
nhanh chóng cũng như đánh giá
cả
quy
trình
công
nghệ
sản
xuất
ra

sản
phẩm
Ĩ
x=—
(3.9)
giờ liệu
với hàm
chất tạo xốp
khác nhau.
thể tích của toàn bộ vật
đó. lượng
ầe 3
đó. Vì nước cất có tỷ trọng là 1 g/cm .
một thông
số rất
quan
phẩm
ỞĐộ
đâyxốp
X làlàmodun
đàn hồi;
ứng
suấttrọng
là lựcđối
gâyvới
ra các
biếnsản
dạng
đượcluyện
chia kim

cho
Độ
bền định
nén của
sản phẩm phản ánh mức độ kết khối hay mật độ của sản
Ta xác
được:
bột, nó
đánh
giávào;
giánvàtiếp
tính
độ bền,
độđược
dẫn
diện
tíchcho
mà phép
lực tác
động
biếncác
dạng
là chất
tỷ sốkhác
thay như
đổi kích
thước
phẩm. Để xác định độ bền
nén theo TCVN 6530 - 1:1999 người
<^=<*-0,

(3.4) ta đặt mẫu trên
điện...Để
xốpthước
của vật
ta đối
phảitượng.
xác định được giá trị tỷ
gây
ra bởixác
ứngđịnh
suấtđược
so vớiđộkích
banliệu
đầuthì
của
máy ép
lực(2.2),
hoặc(2.3)
máy
épxác
cơ định
tiêu chuẩn
đểtrọng
xác định
hủy
(hình
__ta
Từthủy
(2.1),
được tỷ

thựclực
củaphá
mẫu
thông
qua
Hình
3.8:
Máy
hiên
vi
điện
tử
quét
trọng
thực
của
mẫu.
Tỷ
trọng
thực
của
mẫu
được
xác
định
theo
định
luật
3.3.3.
Phân tích hỉển vỉ đỉện tử quét (SEM)

công thức sau:
3.7).
Cácđịnh
bướcluật
ghinày
được
ảnhphát
SEM
nhưnhư
sau: một chùm electron được quét trên
Acsimet,
được
biểu
Xác
và cấu
trúc
bề sau:
mặt và kích thước của lỗ xốp được
Độ
bềnđịnh
nén hình
đượcdạng
tính theo
công
thức:
Hình
3.5:
Thiết
bị thiêu kết.
(3đập

bề mặtKhi
mẫu,
cácvậtelectron
này
vào chất
mẫulỏng
và tạo
ra
tậpchịu
hợpmột
các hạtđẩy,
thứ
một
thì JOEL
vậtmột
đó (viện
sẽ
-Ãthả
_vào
-5)trong
tiến hành kiểm
tra được
bằng
máy
hiển
vi điện tử
quét
AIST -lực
trường
o?=Pm/F

(3.8)
cấp
điSau
tới khi
detector,
tại được
đây
nó
sẽ
được
chuyển
thành
tín
hiệu
điện,
các
tíncủa
hiệu
3.3.
Phưomg
định
các
tính
chất
vật
lý
và lực
đó
giá
trịđịnh

bằng
ừọng
lượng
của
chất
lỏng
mà
bị nó
chiếm
chỗ.
xác
tỷxác
trọng
thực
của
mẫu
xác
định
tiếp
độ
xốp
ĐHBK
HàcóNội)
trên
cácpháp
bề mặt
mẫu
sau
khi
mài

vàta
đánh
bóng.
Kích
thước
của
Trong
đó:
ơ£
là
độ
bền
nén.
này
sau
khỉqua
được
khuếch
đạikếtsau
đi tới
tỉađược
catot
vàgiữa
được
quétlượng
lên ảnh.
Cho
Mẩu
sau
khi

ép
thiêu
épổng
nóng
đem
đi
kiểm
tính
chất
Tỷ
thực
của
mẫu
thiêu
kết
là
tỷ số
trọng
thựcnhận
của
mẫulỗ
thông
công
thức:
các
xốptrọng
được
phân
tích
bằng và

phần
mềm
ImagePro
trên
các ừa
ảnhcác
SEM
Pmax là tải ừong nén phá hủy mẫu (N, kN).
chùm
tỉathể
quét
lêncủa
mẫu
và
quétmòn,
một cách
đồng
bộ,
một
tỉaxác
điện
tử số
ừên
màn
như:
độ
xốp,
độ
cứng,
mài

độ
bền
nén.
Dưới
đây
là một
phưomg
mẫu và
tích
nó.độ
Trọng
lượng
thực
của
mẫu
được
định
bằng
cân
được.
%NH
Độ
xốp
4HCO3
Lực
ép
(%)
(MPa)
150
24,30

0
30
150
32,22
4

4

2

2

2

ứi

1

H2O

?

Mẩu
1
2

-4


3

4

50
60

150
150

47,12
59,56


44
42
43
41
40

hình dạngBảng
phức4.3:
tạpKẻt
phân
bốđo
tương
đốivàđồng
đềuđàn
đối hồi
với của
cả 2mẫu
trường hợp có sử

quả
độ xốp
modun
dụng và không sử dụng
Cáctrong
mẫu 1cógiờ.
cấu trúc lỗ xốp hở và có sự
sau chất
thiêutạo
kết xốp.
1000°c
kết nối giữa các lỗ xốp với nhau. Khoảng kết nối giữa các lỗ xốp rộng từ 0,5
đến lOpm. Tuy nhiên kích thước lỗ xốp là khác nhau đối với các mẫu không có
chất tạo xốp và 60% chất tạo xốp. Đối với mẫu không có chất tạo xốp (hình 4.2
a, b, c), lỗ xốp có kích thước nhỏ hơn nằm trong khoảng từ 5 đến 20 pm. Mau
sử dụng 60% chất tạo xốp (hình 4.2 d, e, ộ kích thước lỗ xốp lớn hơn, từ 20 đến
70 Ịim. Kích thước của lỗ xốp nhỏ hơn so với kích thước của chất tạo xốp sử
dụng, hiện tượng này có thể giải thích do sự tích tụ các hạt chất tạo xốp trong
quá trình trộn, lực tác dụng do thay đổi áp suất trong quá trình phân hủy chất
tạo xốp hoặc do khả năng co ngót trong quá trình thiêu kết. Trong quá trình
hình 4.3
Độ xốpBảng
(%) 4.2 vàModun
đàntrình
hồi bày mối liên hệ giữa độ xốp và modun đàn hồi
Hình
4.1:
Ảnh
hưởng
của hàm

lượng
chấttiếp
tạo xúc
xốp giữa
đến độ
mẫu
thiêu
kết
xảy
ra
quá
trình
khuếch
tán tại
bề mặt
cácxổpcủa
hạt, quá
trình
Mẩu
của vật liệu Niken xốp.
Kết quả cho thấy độ xốp tăng lên làm giảm đáng kể
(MPa)
sau các
thiêu
nhiệtthời
độ 1000°c
trong
giờ.của các lỗ xốp tạo
này tạo liên kết giữa
hạtkếtvàởđồng

làm giảm
thể1tích
24,30 đàn hồi của mẫu
1106,06
modun
vật liệu sau thiêu kết. Cụ thể khi tăng hàm lượng chất
1
thành.Hình 4.1 thể hiện ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo xốp NH 4HCO3 đến
tạo32,22
xốp từ 0% đến 60%
743,87
thì modun đàn hồi của mẫu giảm từ 1106,06 MPa
2
độ xốp củaBảng
mẫu 4.2:
sau thiêu
kết
nhiệtliên
độ 1000°c
1 giờ.
Kết quảđàn
chohồi.
thấy sự
Trình
bàyởcó
mối
hệ giải
giữaừong
độ xốp
vàsau:

modun
xuống
này
thể được
thích
như
khi độ xốp
tăng
3
47,12345,05 MPa. Điều
565,05
phụ thuộc của mẫu sau thiêu kết vào hàm lượng chất tạo xốp sử dụng. Khi tăng
các
hạt bột sẽ tạo thành
nhiều lỗ trống, các hạt bột sẽ xếp cách xa nhau. Lúc
4
59,56
345,05
hàm lượng chất tạo xốp ban đầu thì độ xốp của vật liệu tăng lên đáng kể. Độ
này lực liên kết giữa chúng yếu hon nên modun đàn hồi của mẫu giảm.
xốp của mẫu đạt giá trị nhỏ nhất là 24,30% đối với mẫu không sử dụng chất tạo
4.2.
Ảnh hưởng của lực ép đến tính chất của vật liệu
xốp (0% NH4HCO3) và độ xốp của vật liệu đạt giá trị lớn nhất là 59,56% đối
Lực ép là một trong những thông số quan trọng ảnh hưởng đến tính chất
vói mẫu 60% chất tạo xốp. Kết quả đạt được chứng minh hiệu quả của việc sử
của vật liệu chế tạo bằng phưong pháp luyện kim bột. Lực ép có tác dụng làm
dụng chất tạo xốp NH4HCO3 đến việc chế tạo vật liệu Niken xốp bằng phương
biến dạng thể tích của vật liệu xốp và định hình được vật ép để vật ép có hình
pháp luyện kim bột.

dạng nhất định. Dưới sự tác động của lực ép bên ngoài lỗ xốp dần chuyển động
%NH HCO
Độ xốp
ép xếp
đàn này, ảnh hưởng của lực ép đến
các hạt bộtLực
được sắp
lại có trậtModun
tự. Ở phần
Mầu
(%)
(MPa)
hồi (MPa)
tính
của
vật
liệu
Niken
xốp
được
khảo sát và
trước
hếtNH4HCO3
với các mẫu
0 chất
100
Hình 4.2: Ảnh SEM
mẫu 0% NH4HCO3
60%
với không

lực ép sử
20,57
859,65
4

1

2

3

3

dụng chất tạo 100
xốp150
và MPa
tiếp theo
mẫu
cóđại
sử dụng
chất tạo xốp NH4HCO3
ở cácvới
chếcác
độ
phóng
khác nhau.
50
45,95
356,83
vớiẢnh

các hàm
khác
nhau
độ thiêu
quảchất
được
100
SEMlượng
của mẫu
vật
liệu tại
xốpnhiệt
sau116,36
thiêu
kết kết
với 1000°c.
các hàm Kết
luợng
tạotrình
xốp
60
66,07
bày trong bảng
0% và4.3.
60% được trình bày ở hình 4.2. Kết quả cho thấy các lỗ xốp có


4

0

150

18,30

5

50

150

47,12

1106,06
565,05

6

60

150

59,56

345,34

7

0

200

16,97

1168,34

8

50

200

46,75

417,83

60

200

55,76

412,05

9


Hình 4.4: Ảnh hưởng của lực ép đến độ xốp của vật liệu.
Hình 4.4 biểu diễn ảnh hưởng của lực ép đến độ xốp khi có sử dụng chất
tạo xốp và không sử dụng chất tạo xốp. Kết quả nhận được cho thấy tăng lực ép

trong quá trình tạo hình làm giảm độ xốp của vật liệu sau thiêu kết. Xu


47
48
45
46

biến
hướngdạng
này nữa
đượcthì
thểcác
hiệnmẫu
ở cảsẽbabịhàm
nứt,lượng
lúc này
chấtcác
tạo liên
xốp khác
kết sẽnhau
phátrong
vỡ, do
phạm
đó
modun
vi đề tài.đàn
Hiện
hồitượng
giảm xuống.

này được giải thích như sau: khi tăng lực ép tức là lực liên
kết giữa
Từ chúng
những tăng,
kết quả
khithu
đó các
đượchạtkhi
bộtkhảo
sẽ xếp
sát xít
cáclại
mẫu
và điền
ở cácđầy
lựcvào
ép khác
các khe
nhau,
hở
ta
giữa
có các
thể kết
hạt luận
bột như
đượcvậy
độ độ
xốpxốp
củasẽmẫu

giảm
không
dần.chỉ
Đốibịvới
ảnhcác
hưởng
mẫubởi
khihàm
không
lượng
sử
chất
dụng tạo
chấtxốp,
tạo xốp,
mà còn
khi bị
lựcảnh
ép tăng
hưởng
từ 100
một MPa
phầnlên
bởi200
lựcMPa
ép trong
thì độquá
xốptrình
giảmtạo
từ

hình.
20,57%
Lựcxuống
ép càng
16,97%.
tăng cho
Đốikếtvới
quảcác
có mẫu
độ xốp
sử càng
dụnggiảm.
60% chất tạo xốp, độ xốp
giảm
4.3.
từ 66,07%
Ảnh
đến
hưởng
55,76%.
củaTuy
nhiệt
nhiên
độ thiêu
có thểkết
thấyđến
độ tính
xốp của
chấtmẫu
củasau

vậtthiêu
liệu

Mầu
1
2
3
4
5
6
7
8
9

kết giảm
Niken
không
xốp.
đáng kể khi lực ép tăng từ 100 đến 200 MPa.
Nhiêt đô
••
Độthông
xốp số công nghệ quan họng nhất
Nhiệt độ thiêu kết là
những
Lực ép
Tỷmột trong
trọng
(°C)
3

(MPa)
) của mẫu(%)
ảnh hưởng trực tiếp đến(g/cm
tính chất
sau thiêu kết. Nhiệt độ ảnh hưởng
100
900
4,73
46,94
đến khả năng khuếch tán các hạt bột của vật liệu tạo thành. Sự ảnh hưởng của
100
1000
6,00
32,09
nhiệt Hình
độ đến
xốp bày
của vật
được
bảng
4.4. đàn hồi của mẫu của
4.7độtrình
ảnhliệu
hưởng
củatrình
lực bày
ép đến
modun
100
1100

7,61
14,56
4.4:
Ket
quả
đo độ
vàchất
tỉ trọng
của và
mẫu
thiêuchất
kết ở
các mẫuBảng
Niken
xốp
khi
không
sửxốp
dụng
tạo xốp
có sau
sử dụng
tạocác
xôp.
150
900
4,91
44,86
nhiệt
khác

khi không
chất
tạo
xốp.kể.
Khi tăng lực ép từ
100 độ
MPa
đếnnhau
200 MPa
độ bềncóthay
đổi
đáng
150
1000
5,72
35,73
Đối với mẫu không sử dụng chất tạo xốp: vì không có chất tạo xốp nên
150
1100
8,37
6,03
ban đầu các hạt bột xếp xít nhau, lực liên kết tồn tại giữa chứng là khá lớn. Khi
200
900
5,33
40,14
ta tăng dần lực
ép
thì
các

hạt
bột
lại
càng
xếp
xít60%NH
nhau hơn,
lực liên kết lớn hơn
Hình 4.6: Ảnh SEM mẫu Niken xốp
4HCO3 với
200
1000
5,33
39,92
do đó modun đàn hồi sẽ tăng
dần.
lực ép
100 MPa và 200 MPa.
200
1100
8,49
5,8
Tương
tự với
tạo ép
xốp.
Ảnh SEM
củamẫu
mẫu60%
với chất

các lực
khác nhau khi không sử dụng chất tạo
Đối
50%60%
chấtchất
tạo tạo
xốp,xốp
khiđược
tăng trình
lực ép
modun
hồi của
xốp và
khivới
có mẫu
sử dụng
bàythìtương
ứngđàn
ở hình
4.5
mẫu
tăng
và đạt
lớnởnhất
150 họp
MPacác
và lỗgiảm
đến dạng
200 MPa.
và hình

4.6dần
từ kết
quảgiá
chotrịthấy
cả 2 tại
trường
xốp dần
có hình
phức
Điều
này được
thích
nhưđều.
sau:Khi
bantăng
đàu lực
cácép
hạttừbột
xếpđến
hỗn200
độnMPa
rời với
rạc
tạp nhưng
phân giải
bố khá
đồng
100sắp
MPa
với

lựcchất
liêntạo
kếtxốp
giữa(hình
chúng
Nhưng
sau khi
tăng
lựctạo
épxốp
thì
mẫunhau,
khônglúc
sửnày
dụng
4.5)yếu.
và khi
dử dụng
60%
chất
các
hạt4.6),
bột mật
xếp xít
gần nhau,
lúc Hình
này thì
liênvà
kếtkích
giữathước

chúnglỗtăng
là
(hình
độ lại
lỗ xốp
giảm đi.
dạng
xốp dần,
hoàntức
toàn
modun
đàn
đàn
tăngpm).
mãi với
mà chỉ tăng đến
khác biệt
sohồi
vớităng.
hình
dạng
(càu)
chất
xốphồi
sửkhông
dụngNH4HCO3
(120
Hình
4.5:Tuy
Ảnhnhiên

SEMmodun
mẫu tạo
Niken
xốp
0%
một giá trị tới hạn nào đólực
đủépđể100
cácMPa
hạt xít
vào nhau. Nếu ta tiếp tục tăng
và chặt
200 MPa.
thì các hạt bột sẽ bị biến dạng, nhưng đến một giá trị nào đó không thể


49
50
51

KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luân:
Từ các kết quả nghiên cứu đã đạt được có thể rút ra kết luận sau:
- Chế tạo thảnh công vật liệu Niken xốp trên cơ sở chất tạo xốp là
NH4HCO3 tại nhiệt độ thiêu kết 1000°c với các lực ép khác nhau

- Đã khảo sát sự ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo xốp (0%, 30%, 50%,
60%) và lực ép (100 - 150 - 200 MPa) đến tính chất của vật liệu.
- Sử dụng phương pháp luyện kim bột đã chế tạo được vật liệu có độ xốp
là 66,07% với 60% chất tạo xốp tại lực ép 100 MPa và thiêu kết ở 1000°c trong
Hình 4.9: Ảnh hưởng nhiệt độ thiêu kết đến modun đàn hồi của vật liệu.

1 giờ.
Hình
4.94.8:
trình
bày
ảnh hưởng
nhiệt
thiêu
modun
Hình
Ảnh
hưởng
của nhiệt
độ độ
thiêu
kết kết
đếnđến
độ xốp
khi đàn hồi của
- Chế tạo thành công vật liệu Niken xốp trên cơ sở chất tạo xốp là
mẫu sau thiêu kết khi không
sử có
dụng
chất
không
chất
tạotạo
xốp.xốp. Kết quả cho thấy khi nhiệt
NH4HCO3 tại nhiệt độ thiêu kết 1000°c với các lực ép khác nhau.
độ thiêu

kết 4.8
tăngtrình
thì modun
hồi bởi
của nhiệt
mẫu sau
thiêukết
kếtđến
cũng
Hình
bày ảnhđàn
hưởng
độ thiêu
độthay
xốp đổi
của đáng
mẫu
Kiến
nghị:
kể.
độ thiêu
kết càng
tăng, chất
modun
của lực
mẫuépcàng
Cùng
sau Nhiệt
thiêu kết
khi không

sử dụng
tạođàn
xốphồi
ở các
kháctăng.
nhau.
Kết một
quả
lực
200khi
MPa,
thời
gian
nhiệt
giờ,
khi
tăng
nhiệt
thiêu
-thấy
Tiếp
tụctăng
khảo
sát
ảnh
hưởng
độ2thì
xốp
độ
bền

mẫu.
cho ép
nhiệt
đôgiữ
thiêu
kết
độđến
xốp
thay
đổi độ
đáng
kể.kết
Cụtừthể900°c
khi
đến
modun
đànthông
hồi của
mẫu
tăng
từgiảm.
775 MPa
đến
1910
MPa. Kết quả
Tối
ưu
hóa
số công
nghệ

để
tăng
độ
của
vật liệu.
nhiệt-1100°c
độ
thiêu
kết các
càng
cao
thì
độ
xốp
càng
Ở xốp
cùng
1 lực ép 100 MPa, khi
này
thể độ
giải
thích
là khi
nhiệtkết
độ
càng
tăng,
liên
kếtgiảm
giữavào

cácnghiên
hạt46,94%
bộtcứu
tăngứng
và
Lựa
chọn
thông
số
quả
phù
họp
nhất
đưa
tăng-có
nhiệt
thiêu
kết
từ cho
900°c
đến
1100°c
độ
xốp
dần
từ
đến
độ
xốp
giảm

đã giải
ở hình
vật liệu
chặt chẽ
dụng
thực
tế. như
14,56%.
Hiện
tượng
này thích
có thể
được4.8.
giảiLiên
thíchkết
là trong
khi nhiệt
độ càng
tănghon,
thì
khả
liên
kếthóa
cầubềhóa
hạt bột
đếnkếtcần
táclớn.
dụng
lựcnhiệt
lớn

năngnăng
lượng
hoạt
mặtgiữa
sinhcác
ra trong
quátăng,
trìnhdẫn
thiếu
càng
Khi
hon
để cótăng
thể ảnh
gây hưởng
biến dạng
ra, tăng
sự đặc
vậtlực
liệu,
ít
độ càng
đến vật
khảliệu.
năngNgoài
khuyếch
tán của
vật khít
liệu,trong
lúc đó

mao
lỗ
hon
giảm
vật cao
liệu tăng
khi tác
dẫnxốp
thúc
đẩycũng
các giúp
hạt liên
kếtkhả
vớinăng
nhau.biến
Khidạng
nhiệtcủa
lượng
lựcdụng
mao ứng
dẫn
suất.
làm khả năng liên kết cầu hóa các hạt bột tăng lên. Khi đó khả năng các hạt liên
kết với nhau càng mạnh mẽ làm điền đầy các lỗ xốp tạo thành các hạt nén làm
độ xốp của vật liệu giảm.