Nghiên cứu, chế tạo vật liệu nanocompozit chịu nhiệt độ cao định hướng ứng dụng cho một số chi tiết động cơ vật thể bay - Mã số đề tài: VAST.ĐL.01/16-17

Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Tuấn Hồng
Đơn vị thực hiện Trung tâm Phát triển công nghệ cao
Thời gian thực hiện 2016 - 2017
Thuộc chương trình Đề tài độc lập cấp Viện Hàn lâm KHCNVN
Cán bộ tham gia
Tổng kinh phí 800 triệu đồng
Xếp loại đề tài Khá
Hình ảnh nổi bật của đề tài Hình ảnh nổi bật
Mục tiêu đề tài

Mục tiêu chung:
-Chế tạo vật liệu có tính năng đặc biệt (bền cơ học, chịu nhiệt độ cao, cách nhiệt...) ứng dụng trong điều kiện khắc nghiệt định hướng phục vụ Chương trình An ninh - Quốc phòng và công nghệ vũ trụ.
Mục tiêu cụ thể:
- Chế tạo vật liệu nanocompozit bền cơ học cao, chịu nhiệt độ cao, cách nhiệt trên cơ sở vải cacbon, vải thuỷ tinh và ống nano cacbon định hướng ứng dụng bảo vệ cho nón loa phụt của vật thể bay.
- Thử nghiệm và đánh giá tính năng cơ lý, khả năng chịu nhiệt độ cao, cách nhiệt của vật liệu nanocompozit trên cơ sở vải cacbon, vải thuỷ tinh và ống nano cacbon.

Kết quả đạt được

Về khoa học:
- Đã khảo sát tính chất của nguyên liệu chế tạo, bao gồm vải cacbon, ống nano cacbon,nhựa nền phenolfomandehit trước và sau khi biến tính, xử lý. Lựa chọn được phương pháp xử lý bề mặt vải sợi cacbon bằng axit HNO3, giúp tăng khả năng liên kết của vải sợi cacbon với nhựa nền, đồng thời vẫn giữ nguyên được cấu trúc bề mặt vải sợi. Đã khảo sát được ảnh hưởng của hàm lượng MWCNT đến một số tính chất của nhựa nền PF, lựa chọn được hàm lượng MWCNT 1% phù hợp để tiến hành các khảo sát tiếp theo.
- Đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nhựa đến tính chất của vật liệu. Kết quả cho thấy, với hàm lượng nhựa nền 45% khối lượng vật liệu đạt cơ tính và cấu trúc tốt nhất. Với hàm lượng nhựa này, tỷ trọng của vật liệu đạt 1,390 g/cm3 và hàm lượng nhựa nền sau khi chế tạo vật liệu đạt 40,10%.
- Đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ (nhiệt độ ép, áp lực ép, thời gian ép) đến tính chất của vật liệu. Kết quả cho thấy, với chế độ ép: nhiệt độ ép 165ºC, áp lực ép 50 kg/cm2, thời gian ép 60 phút, vật liệu có tính chất tốt nhât.
- Đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng MWCNT đến tính chất của vật liệu. Kết quả khảo sát cho thấy, cơ tính của vật liệu tăng nhanh khi hàm lượng MWCNT tăng trong khoảng từ 0 ÷ 1%; từ 1 ÷ 2% MWCNT thì cơ tính của vật liệu lại có xu hướng giảm nhẹ. Cơ tính của vật liệu đạt giá trị cao nhất khi hàm lượng MWCNT là 1%. Như vậy, hàm lượng MWCNT 1% so với khối lượng nhựa nền hoàn toàn phù hợp để chế tạo vật liệu.
- Đã tiến hành thử nghiệm thực tế khả năng chịu nhiệt của vật liệu sử dụng đèn khò oxi-acetylen. Kết quả cho thấy tất cả các mẫu vật liệu nanocompozit chế tạo được đều có khả năng bảo vệ nhiệt, chịu nhiệt tốt.Với hàm lượng 1÷1,5% MWCNT trong nhựa nền PF khả năng bảo vệ nhiệt của vật liệu là tốt nhất với thời gian đạt 300ºC ở mặt sau của mẫu lần lượt là 48,86 giây và 50,50 giây.
- Đã đào tạo, hướng dẫn 01 sinh viên bảo vệ thành công luận văn thạc sỹ
- Đã công bố 03 bài báo khoa học đăng trên tạp chí chuyên ngành trong nước
- Đã xây dựng Bộ quy trình kỹ thuật đủ điều kiện để chế tạo được vật liệu đạt yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
Về ứng dụng:
Kết quả nghiên cứu, chế tạo thử nghiệm vật liệu nanocomopozit chịu nhiệt độ cao mở ra khả năng chế tạo thử nghiệm vật liệu chịu nhiệt, cách nhiệt của một số bộ phận của tên lửa nhỏ.
Một số hình ảnh của đề tài

nthong1

nthong2

nthong3

nthong4

nthong5

Những đóng góp mới

Nghiên cứu đã làm rõ thêm khả năng chế tạo vật liệu nanocompozit cách nhiệt và chịu nhiệt độ cao định hướng ứng dụng chế tạo một số bộ phận trong động cơ tên lửa nhỏ.

Sản phẩm

10 tấm vật liệu chịu nhiệt, cách nhiệt đạt yêu cầu kỹ thuật.

Kiến nghị

Ti?p t?c th?c hi?n ?? hoàn thi?n, nâng cao tiêu chu?n k? thu?t c?a t?m v?t li?u nanocompozit cách nhi?t và ch?u nhi?t ?? cao.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".