Chương I tổng quan về vật liệu composite khái niệm



tải về 342.73 Kb.
trang2/3
Chuyển đổi dữ liệu01.11.2017
Kích342.73 Kb.
1   2   3

CHƯƠNG IV

CHẾ TẠO MÁ PHANH BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE

TRÊN CƠ SỞ NHỰA PHENOL FORMANDEHYT.
1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM KHI ÉP GUỐC PHANH COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ NHỰA PHENOL FORMANDEHYT.

Như chúng ta đã biết nhựa Phenol - Formandehyt là loại Polymer được phát hiện đầu tiên có nhiều ưu điểm và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành. Nhựa có nhiều đặc tính tốt như: độ cách điệm cao (điện áp đánh thủng 8 12 KV/mm), không chịu tác động của vi khuẩn, bền với hoá chất và các môi trường hoạt hoá khác. Tổ hợp nhựa Phenol - Formandehyt với sợi Amiăng bền với axit, kiềm ở nồng độ nhỏ hơn 40%, bền với Axeton ở nhiệt độ 500C cũng như bền với axit axetic ở bất kỳ nồng độ nào. Đồng thời nhựa có độ bền nhiệt cao, nhiệt độ làm việc 150 2000C. Dựa vào đặc tính này khi cho trộn chất độn như sợi thuỷ tinh, sợi amiăng thì khả năng làm việc còn được nâng cao hơn tới 2500C hoặc trong điều kiện phạm vi thay đổi nhiệt độ rộng và không làm ảnh hưởng đến kích thước.

Khả năng chịu mài mòn của tấm phẳng từ nhựa Phenol - Formandehyt có thể so sánh với nhôm, đồng. Tuy nhiên khả năng này bị suy giảm khi độ ẩm của môi trường tăng do nước có thể thẩm thấu qua bề mặt phân chia giữa nhựa và bột độn. Hệ số ma sát nhựa nằm trong khoảng 0,2 0,3.

So sánh tính chất cơ lý của một số loại nhựa nhiệt rắn được thể hiện ở bảng:



Tính chất

Đơn vị

Polyeste không no

Epoxy

Phenol Formandehyt

Ure Formandehyt

Độ bền kéo

MPa

25 28

30 100

25 65

25 45

Độ bền nén

Mpa

60 160

60 190

45 95

45 95

Độ bền uốn

Mpa

70 140

60 180

45 95

45 95

Độ hút nước

Mg

10 30

7 20

15 30

15 30

Tỷ trọng

g/cm3

1,1 1,15

1,151,25

1,15 1,3

1,1 1,4

Qua bảng so sánh trên ta thấy khối lượng riêng của nhựa phenol Formandehyt thấp 1,15 1,31 g/cm3, do đó có thể trộn thêm các chất độn với hàm lượng 50 70% vì khi sản phẩm được tạo thành có khối lượng riêng khoảng 1,23 1,67 g/cm3, thấp hơn khoảng từ 2 3 lần so với các kim loại thông dụng (khối lượng riêng của nhôm là 2,8 3,1 g/cm3, của thép là 7 8 g/cm3).

Các bột độn thông dụng là:

Bột amiăng : tỷ trọng là 2,55 g/cm3.

Bột gỗ : tỷ trọng là 1,3 1,9 g/cm3.

Bột grafit : tỷ trọng là 1,75 1,95 g/cm3.

Các chất độn dạng khoáng khác: tỷ trọng 1,5 1,7 g/cm3.

Song song với những ưu điểm đã được nêu trên thì nhựa Phenol - Formandehyt còn có một số hạn chế cần quan tâm như độ cứng cao (30 35 HB), độ bền va đập thấp (1 4 KJ/m2) và độ co ngót của sảm phẩm còn cao (0,04 0,08 cm/cm) đặc biệt là đối với các sản phẩm có kích thước lớn, hình dạng phức tạp.

Qua phân tích trên, để hoàn thiện vật liệu Polymer Composite trên cở sơ nhựa Phenol - Formandehyt thì vấn đề cần giải quyết là các giải pháp biến tính nhựa để khắc phục những hạn chế nêu trên. Khi nghiên cứu vật liệu ma sát chế tạo từ vật liệu Polymer Composite ngoài việc xem xét đến các yêu cầu, đặc điểm của vật liệu Polymer Composite còn phải đáp ứng tất cả các đòi hỏi riêng của vật liệu ma sát. Các cặp ma sát dùng trong thiết bị phanh hãm cần phải thoả mãn những yêu cầu sau:

– Có hệ số ma sát ổn định.

– Có tính chống mài mòn cao và chịu được áp lực lớn.

– Bề mặt không bị cào xước, tách lớp, không dính kết vào vật liệu cần hãm trong quá trình sử dụng.

– Các vật liệu ma sát chịu được nhiệt độ cao, không bị cháy hoặc sinh khói khi sử dụng.

Theo một số chuyên gia nghiên cứu về ma sát, họ đã phát triển và đưa ra các yêu cầu chi tiết đối với vật liệu ma sát. Những yêu cầu cơ bản đối với vật liệu ma sát là:

+ Hệ số ma sát đủ lớn, đối với các trường hợp sử dụng làm má phanhxe các loại thì cần phải lớn hơn hoặc bằng 0,2 nếu không sẽ không đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

+ Một trong các biện pháp để nâng cao tuổi thọ của vật liệu ma sát là trước khi đem vào sử dụng cần phải có quá trình chạy rà và để chuyển sang trạng thái làm việc. Thời kỳ này có ảnh hưởng đến toàn bộ hoạt động sau này của vật liệu.

+ Trong quá trình sử dụng chi tiết ma sát, dưới tác dụng của nhiệt độ phát sinh khi phanh trên bề mặt không được xảy ra các hiện tượng tách lớp, dính…

+ Giới hạn bền đứt của vật liệu ma sát sử dụng làm má phanh nói chung không được nhỏ hơn 1,5 kg/cm2 ứng với nhiệt độ cực đại toả ra trong quá trình phanh.

Việc nghiên cứu hoàn thiện vật liệu Polymer Composite trên cơ sở nhựa Phenol - Formandehyt dùng trong lĩnh vực chế tạovật liệu ma sát thoả mãn đầy đủ các yêu cầu là một lĩnh vực rất rộng, đòi hỏi nhiều kinh nghiệm, phân tích tổng hợp cả về lý thuyết lẫn thực tế. Với khuôn khổ của bản đồ án chủ yếu tập trung đi sâu vào hai vấn đề sau:

– Biến tính, nâng cao độ mềm dẻo của nhựa Phenol - Formandehyt để vật liệu ma sát có thể bám sát vào bề mặt cần hãm, qua đó đảm bảo được hệ số ma sát, giảm độ mài mòn.

– Lựa chọn bộ chất độn thích hợp cho tổ hợp vật liệu có tác dụng ổn định độ mài mòn và hệ số ma sát.



II. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH POLYMER.

Tính chất cơ lý của vật liệu Polymer Composite phụ thuộc rất nhiều vào bản chất hoá học và cấu trúc của nhựa nền, chất độn và mối liên kết trên bề mặt phân chia pha. Độ bền liên kết giữa chất dính kết và chất độn phụ thuộc vào khả năng thấm ướt bề mặt chất độn của nhựa. Nhựa Phenol - Formandehyt cũng như một số loại nhựa nhiệt rắn khác chứa nhiều nhóm chức trong mạch, có độ phân cực lớn, sức căng bề mặt khoảng 35 45 din.cm-1. Qua đó có thể thấy rằng khi sử dụng nó làm chất dính kết đem lại nhiều khả quan. Đồng thời kết hợp với chất đóng rắn Urotropin có khả năng tăng cường liên kết giữa các nhóm chức trên cả bề mặt chất độn và nhựa nền.

Ngoài ra các tính chất cơ lý của chất độn, diện tích bề mặt riêng, kích thước hạt… cũng có tác động đến độ bền liên kết, góp phần cải thiện được cơ tính của vật liệu. Khảo sát vật liệu Polymer Composite độn sợi làm ví dụ. Khi chịu nén, nhựa chịu tải trọng nén tốt hơn nên tránh được cho sợi tăng cường không bị phá huỷ, gẫy đứt. Dưới tác dụng của lực kéo thì nhựa chịu trách nhiệm chuyển tải trọng sang cho sợi là thành phần có khả năng chịu kéo tốt hơn. Khi một bộ phận của chất độn tăng cường bị phá huỷ (một phần sợi bị đứt) chất dính kết có tác dụng như một môi trường chuyển công suất làm cho vật liệu không bị mất khả năng chịu tải trọng. Điều này có thể thấy chức năng chức năng chính của nhựa nền là chuyển ứng suất tập trung sang cho chất độn khi vật liệu chịu tác động của ngoại lực.

D.F Power và J.H Dumbleton (1972) khi nghiên cứu vật liệu Polymer Composite trên cơ sở nhựa Amino Formandehyt đã cho thấy tác dụng của nhựa nền và chỉ ra rằng ngay khi vật liệu chịu tác động mài mòn nhựa nền truyền tác động cho chất độn, sự mài mòn xảy ra trên bề mặt phân chia pha giữa nhựa và chất độn. Các tác giả cũng chỉ ra rằng với những nhựa có độ cứng cao như nhựa Phenol - Formandehyt, nhựa Amino Formandehyt khả năng truyền ứng suất tập trung của nhựa nhỏ dẫn đến độ mài mòn của sản phẩm cao. Ngoài ra chất dính kết còn có tác dụng ngăn chặn tác động của môi trường xung quanh vào chất độn. Để vật liệu có tính chất cơ lý cao, chất kết dính cần phải có những điều kiện sau:

– Có khả năng thấm phủ hoàn toàn lên chất độn và các chất tăng cường.

– Có cấu trúc mạng lưới không gian sau khi đóng rắn.

– Có khả năng phục hồi trong quá trình hoá rắn để làm giảm nội ứng suất.

– Chất dính kết chứa các nhóm hoạt động hay phân cực.

Để có thể biến tính nhựa Phenol - Formandehyt làm chất kết dính cho vật liệu ma sát, đáp ứng được các yêu cầu của vật liệu ma sát có thể ứng dụng những phương pháp biến tính sau:

1. Nhựa được tổng hợp từ các Phenol có nhóm thay thế như các Alkylphenol nhờ đó tạo cho sản phẩm có khả năng hoà tan trong các loại dầu thực vật, tổng hợp từ các Clophenol để sản phẩm có tính chịu lửa, khó bắt cháy hoặc trộn hợp với Phenol với Cacbanol, Ligin, Tananh… để vật liệu có độ mềm dẻo cao.

Đã có nhiều công trình nghiên cứu nâng cao tính chất cơ lý của nhựa Phenol - Formandehyt trong đó tác giả đề cập đến vấn đề thay thế một phần hoặc hoàn toàn phenol bằng các Phenol khác nhau đã được Chataway và đồng sự nghiên cứu vào năm 1928 sử dụng Ligin thay thế một phần Phenol để sản xuất chất dẻo, năm 1963 kết quả đã dược là bên cạnh những tính chất ưu việt của nhựa ban đầu, sản phẩm thu được có độ mềm dẻo cao, chịu mài mòn tốt, màu sáng hơn và giá thành rẻ hơn…

2. Nhựa được tổng hợp từ các Andehyt bậc cao như Axetandehyt, Butylandehyt, Benzandehyt, Fafaran hoặc được tổng hợp từ hỗn hợp các Andehyt.

Loại nhựa sản xuất theo phương pháp này đẫ được biết từ lâu. Phản ứng ngưng tụ Phenol với Axetandehyt do Bacyer tiến hành từ những năm 1872, Baleeland và Beuder nghiên cứu phản ứng của Phenol với Butyrandehyt vào những năm 1927, nhưng có lẽ loại Andehyt dược sử dụng rộng rãi nhất là Fufuran được biết từ những năm1860 và ngày nay vẫn thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học. Tuy nhiên, khối lượng nhựa Phenol trên cơ sở các Andehyt này không lớn, thấp hơn nhiều so với loại nhựa tổng hợp từ Phenol và Formandehyt.

3. Trong quá trình tổng hợp nhựa, sử dụng các chất xúc tác có khả năng nằm lại trong sản phẩm khi phản ứng kết thúc. Đây cũng là một giải pháp rất tốt vì nhờ đó biến tính được đổi tính chất của nhựa tạo thành.

Ví dụ: Axit Naphtalen Sunfonic.

4. Trộn hợp nhựa Phenol - Formandehyt với các chất có khối lượng phân tử cao như cao su tổng hợp và các loại nhựa tổng hợp khác. Trộn hợp cao su với nhựa nhằm tạo ra một loại sản phẩm kết hợp được những tính chất ưu việt của các loại nhựa ban đầu với những tính chất quý báu của cao su như độ mềm dẻo cao, khả năng phục hồi lớn và có được hệ số ma sát cao.

Theo phương hướng này đã có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng tổ hợp giữa nhựa với các loại cao su tổng hợp trong đó sử dụng cao su nhưu là một chất hoá dẻo trong vật liệu. Sản phẩm đã được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như chế tạo ô tô, sản xuất sơn, keo dán… Các loại cao su tổng hợp thường được sử dụng là cao su Butadiennitril, cao su Butadien styren và cao su Clopren. Kết quả cho thấy khi sử dụng cao su để biến tính nhựa, sản phẩm thu được có ưu điểm nổi bật là tăng khả năng chịu va đập, giảm độ cứng.

Việc sử dụng những phương pháp nêu trên có khả năng khắc phục những hạn chế của nhôm Phenol - Formandehyt. Tuy nhiên do chất dính kết dùng trong vật liệu Polymer Composite thường phải thoả mãn đồng thời nhiều yêu cầu và những mục đích đặt ra đôi khi mâu thuẫn nhau nên việc lựa chọn nền Polymer và phương pháp biến tính chúng cần phải được xem xét, lựa chọn tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà chọn nền Polymer và phương pháp biến tính cho thích hợp.

Với mục đích tổng hợp được một loại chất kết dính thích hợp cho vật liệu ma sát, căn cứ vào kết quả nghiên cứu của các chuyên gia, đồng thời tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn trong nước, đã lựa chọn những nguyên liệu sau: Nhựa Phenol – Cacbanol – Formandehyt với tỷ lệ Phenol : Cacbanol : Formandehyt = 0,9 : 0,1 : 1,25 là loại nhựa thích hợp làm chất dính kết cho vật liệu ma sát. Các loại cao su tổng hợp: Butadiennitril, Clopren và Poly làm chất hoá dẻo ngoại.

III. LỰA CHỌN CHẤT ĐỘN CHO VẬT LIỆU MA SÁT.

Việc sử dụng chất độn trong các vật liệu Phenol - Formandehyt rất đa dạng và phong phú, nó đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc cải thiện, nâng cao cơ tính của vật liệu. Theo các nhà sản xuất và các chuyên gia nghiên cứu sử dụng chất độn trong chế tạo vật liệu ma sát nhằm giải quyết các yếu tố sau:

– Cải thiên, tăng cường cơ tính của vật liệu ma sát, giảm sự biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực, tăng độ bền va đập. Điều này có thể thấy rõ khi nghiên cứu bảng sau:


Tính chất cơ lý

Nhựa không độn

Nhựa độn bột gió

Nhựa độn bột amiăng

Độn sợi thuỷ tinh

Độ co ngót

0,08

0,006

0,003

0,005

Độ bền uốn MPA

10

62

82

85

Nhiệt độ làm việc

150

160

17,5

175

Khối lượng riêng (g/cm2)

1,15

1,4

1,4

1,6

– Tăng độ bền nhiệt, khả năng dẫn nhiệt của sản phẩm.

Ổn định các tính chất cơ lý khác nhau khi nhiệt độ của bề mặt và toàn bộ vật liệu tăng lên trong quá trình sử dụng.

Theo các công trình nghiên cứu của M.Antle (1964), I.Kragelski (1965), Jbbaler thì sự phân tán nhiệt của lớp bề mặt, vật liệu cũng là một tác nhân gây ảnh hưởng đến độ mài mòn và hệ số ma sát của vật liệu. Khi làm việc, nhiệt toả ra trên bề mặt ma sát rất lớn do đó nếu sản phẩm có độ dẫn nhiệt kém sẽ dẫn đến có sự chênh lệch nhiệt độ giữa lớp bề mặt và lớp trong của vật liệu bị quá nhiệt cục bộ, xuất hiện các rạn nứt liên kết trên bề mặt phân chia pha gây nên làm tăng độ mài mòn bị suy giảm.

Với khả năng dẫn nhiệt cao hơn Polymer, ví dụ chất độn kim loại có độ dẫn nhiệt cao hơn khoảng 1000 lần các Polymer nên khi đưa các chất độn vào vật liệu ma sát Polymer Composite nhất là chất độn dạng bột thì độ dẫn nhiệt của sản phẩm tăng lên. Các chất độn dạng bột với hàm lượng trong tổ hợp vật liệu nhỏ hơn 70% thể tích thì có thể tăng độ dẫn nhiệt của sản phẩm lên 20 lần.

–Thay đổi độ mài mòn ổn định các đặc tính về ma sát của vật liệu:

J.K Laucaster (1968), Pratt (1972) đã tiến hành thí nghiệm, nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại chất độn như: Mica, bột Titan, Grafit, Ôxy chì, sợi Amiăng… đến tính chất cơ lí của vật liệu ma sát trên cơ sở nhựa PE đã rút ra được những kết luận:

+ Các chất độn đã làm tăng độ bền nén lên 2 3 lần.

+ Giảm độ mài mòn từ 47.10-10 cm3/cm.kg xuống còn 7 8.10-10 cm3/cm.kg, thậm trí xuống còn 3.10-10 cm3/cm.kg với trường hợp thêm 25% sợi Amiăng.

Bên cạnh đó làm giảm độ biến dạng khi có tác dụng của tải trọng, ở tải trọng 10 MPa độ biến dạng giảm từ 13,5% xuống còn 3,4% với bột mica và 5,9% với bột grafit.

Ngoài ra việc sử dụng chất độn còn là một yếu tố giảm được giá thành sản phẩm và được các nhà sản xuất rất lưu tâm.

Chất độn được sử dụng để sản xuất vật liệu ma sát Polymer Composite trên cơ sở nhựa Phenol - Formandehyt thường được phân loại theo bản chất hoá học của chúng và được chia làm 2 loại chính:

* Các chất độn hữu cơ: bột gỗ, sợi bông Grafit than đen…

* Các chất độn dạng khoáng: Amiăng, Mica, sợi thuỷ tinh, Oxyt kim loại.

Ngoài tính chất cơ lý hoá và hàm lượng chất đổn trong vật liệu có ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm. Diện tích bề mặt quyết định đáng kể đến độ bám dính giữa chất độn và chất dính kết.

Cơ hạt (sợi) càng nhỏ thì diện tích bề mặt riêng càng nhỏ, mức độ phân tán vào các chất dính kết càng cao làm tăng khả năng bám dính của Polymer với chất độn tạo cho vật liệu có độ đồng đều cấu trúc, tăng khả năng phân tán nhiệt, ổn định hệ số ma sát mài mòn trong quá trình làm việc dẫn đến nâng cao tuổi thọ của sản phẩm. Thông thường chất độn dạng hạt được sử dụng có kích thước cỡ hạt 40 50 m. Trong một số trường hợp đặc biệt có thể dùng cỡ hạt tới 300 m.

Khi so sánh sử dụng chất độn dạng sợi với dạng hạt thì chất độn dạng sợi có tác dụng làm tăng cường tính chất của vật liệu nhiều hơn. Tuy nhiên chất độn dạng bột lại có khả năng phân tán tốt, cấu trúc của sản phẩm đồng đều hơn, giảm được độ co ngót trong quá trình chế tạo.

Sau đây ta khảo sát cụ thể một số loại chất độn thông dụng trong quá trình chế tạo vật liệu ma sát trên cơ sở nhựa Phenol - Formandehyt.

3.1Amiăng.

Là chất độn có nguồn gốc khoáng chất, cấu trúc tự nhiên ở dạng sợi. Amiang cũng có nhiều loại nhưng thường được dùng chủ yếu là Crysolit, đó là Hyđrat Magie Silicat (3MgO.2SiO2.2H2o). Amiăng dễ dàng được thấm ướt bởi các loại nhựa, kể cả những loại nhựa có độ nhớt cao. Trở về mặt hoá học, trong môi trường kiềm amiăng có thể chịu được 1000C với thời gian dài.

Ưu điểm lớn nhất mà nhờ đó nó được sử dụng nhiều trong tổ hợp vật liệu ma sát là khả năng không cháy và tuỳ thuộc vào các thành phần có thể bị phân huỷ ở những nhiệt độ khác nhau từ 1170 14500C. Đáp ứng được yêu cầu về độ bền nhiệt độ cao trong quá trình làm việc của vật liệu ma sát.

3.2 Mica.

Mica được sử dụng 2 loại chủ yếu là Musconit – H2KAl3(SiO4) và Phologogit – HK(MgF)3Mg3(AlSiO4)3.

Mục đích sử dụng: giảm độ mài mòn của sản phẩm.

3.3 Bột gỗ.

Là loại bột độn rẻ nhất và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất vật liệu ép trên cơ sở Phenol - Formandehyt.

Bột gỗ được sản xuất từ những loại gỗ mềm như gỗ thông, vân sam, gỗ bạch dương… Bột gỗ có khả năng phối trộn tốt tạo cho sản phẩm không bị co ngót, nứt rạn.

Cũng cần lưu ý rằng bột gỗ là một tác nhân làm tăng độ hút ẩm và khả năng hấp thụ các hoá chất khác do các nhóm chức như –OH, =CO, –NH2… có trong gỗ. Do vậy cần được sấy khô (độ ẩm dưới 8%) và chiếm khoảng 50% trọng lượng so với toàn bộ hỗn hợp ép.



3.4 Silicat. Công thức hoá học: MgO.2SiO2.2H2O thường được dùng với cỡ hạt 0,015 mm. Silicat có tác dụng tăng độ ổn định kích thước bền nhiệt, bền hoá, tăng độ cứng và tính cách điện của sản phẩm.

3.5 Bột kim loại.

Thường sử dụng các loại bột Oxyt kẽm, Oxyt Magiê, bột đồng, nhôm… Các bột kim loại này cho vào có tác dụng làm tăng một số cơ tính của sản phẩm như: giảm độ mài mòn, tăng khả năng dẫn nhiệt… Trong một số trường hợp làm tăng hệ số ma sát của vật liệu.



3.6 Bột cao su.

Thường được sản xuất từ các loại cao su tổng hợp đã lưu hoá với các cỡ hạt từ vài trục đến vài trăm m. Bột cao su làm tăng độ bền va đập, độ bền uốn của vật liệu.

4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU.

4.1.Độ bền nén.

Độ bền nén được xác định theo tiêu chuẩn ASTMD 695 - 91 hoặc theo tiêu chuẩn JIS K7208 - 1975 trên máy WPM 2500 (Đức).

Môi trường đo: Không khí, nhiệt độ 25oC.

Độ ẩm 50 2%.

Tốc độ nén 5mm/phút.

Kích thước mẫu 10 10 10 (mm).

Độ bền nén được tính theo công thức:



Với Pn: Tải trọng phá huỷ mẫu (Kg)

F : Diện tích tiết diện ngang mẫu (cm2)

4.2.Độ bền va đập.

Độ bền va đập được tính theo tiêu chuẩn ASTM O256 - 56 trên máy BKL 4501 của Nga.

Môi trường đo : Không khí- nhiệt độ 250C - độ ẩm 50 2%.

Kích thước mẫu : 10 x 15 x 120 (mm)

Độ bền va đập (v) xác định theo công thức:



Trong đó: Av : công cần thiết để phá huỷ mẫu (KJ)

F : Diện tích ngang của mẫu (m2)

Khoảng cách giữa 2 gối đỡ bằng 10 - 16 cm

4.3. Độ cứng Brinel.

Độ cứng Brinel được xác định theo tiêu chuẩn ĐIN 57302. Độ dầy của mẫu không nhỏ hơn 6 mm

Môi trường đo: Không khí- nhiệt đọ 25oC - Độ ẩm 50 2%

Độ cứng Brinel (H) được xác định theo công thức:



Trong đó: P: áp lực nén (kg)

h:độ sâu của vết nén (cm)

= 3,14


Đ: đường kính bi nén (cm). Đối với vật liệu Polymer composite thường chọn bi có đường kính 0,5 cm.

4.4 Độ mài mòn.

Độ mài mòn được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D1044 - 94 hay theo tiêu chuẩn JIS K7204 - 1997. Trên máy Taber Abraser- 5130 (Mỹ).

Với bánh thử mài mòn Calibrase CS - 10. Tải trọng đặt lên 2 bánh xe thử mài mòn có thể thay đổi từ 250- 1000g. Thông thường với vật liệu Polymer composite chịu mài mòn thì tải trọng đặt lên 2 bánh xe là 1000g.

Tốc độ quay của máy 72 vòng/phút.

Môi trường đo không khí - nhiệt độ 25oC - độ ẩm 50 2%.

- Chuẩn bị mẫu thử:

Mẫu thử độ mài mòn hình chữ nhật kích thước 100 x 1000 mm. Khoan lỗ 15 ở giữa.

Mẫu được mài nhẵn, làm sạch và để ổn định ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ.

- Tiến hành thử : mẫu được cân trên cân phân tích có độ chính xác 10-4g. Sau khi chịu 1000 vòng quay lấy ra lau sạch rồi cân lại. Độ mài mòn (M) được tính theo lượng hao hụt khối lượng mẫu gam sau 1000 vòng quay

M = W1 - W2 (g/1000 vòng)

Trong đó: W1 : Trọng lượng mẫu trước khi thử mài mòn (gam)

W2 : Trọng lượng mẫu sau khi thử mài mòn (gam)

4.5 Hệ số ma sát.

Được xác định theo tiêu chuẩn ASTM Đ1894- 93 trên máy đo Usurrometre (Pháp).

Môi trường đo: không khí- nhiệt độ 25oC - Độ ẩm 50 2%

Chế độ đo : áp lực 1,5N - vận tốc đo 0,5m/s

Mẫu có dạng hình khôí chữ nhật kích thước 14 x 10 x 7 mm Mộu được lau sạch, để ở nhiệt độ phòng trong 24h. Mộu được chạy rà trong vòng 30 phút trước khi đo hệ số ma sát sao cho bề mặt của mẫu được tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt máy đo

Hệ số ma sát được tính theo công thức

Trong đó : A : chỉ số đọc trên lực kế (gam)

B : Trọng lượng mẫu (gam)

4.6 Độ hấp thụ nước.

Được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D570- 81. Mẫu có dạng hình tròn dầy 3 mm. Hoặc hình khối hộp vuông 50 x 50 x 3mm

Mẫu được sấy khô đến khối lượng không đổi và được để trong bình hút ẩm trong vòng 24 giờ. Cân mẫu trên cân phân tích với độ chính xác

10-4g rồi ngâm mẫu trong nước cất tại nhiệt độ phòng. Sau một thời gian nhất định lấy ra sấy khô bằng giấy lọc và cân lại.

Độ hấp thụ nước được tính theo công thức sau:



Trong đó: Q : Độ hấp thụ nước %

W1 : Trọng lưọng mẫu trước khi ngâm (gam)

W2 : Trọng lượng mẫu sau khi ngâm (gam)

Chú ý: Khi ngâm mẫu không để các mẫu chạm nhau.

4.7 Độ hấp thụ dầu.

Độ hấp thụ dầu của vật liệu được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D543- 87. Kích thước mẫu, quy trình chuẩn bịvà phương pháp thử như đối với cách xác định độ hấp thụ nước của vật liệu.

Độ hấp thụ dầu được tính theo công thức:



Trong đó : m : độ hấp thụ dầu 100%

W1 :trọng lượng mẫu trước khi ngâm dầu (g)

W2 :trọng lượng mẫu sau khi ngâm dầu (g)

Chú ý: các mẫu khi ngâm không được để chạm nhau

4.8 Xác định độ bền hoá chất.

Độ bền hoá chất của vật liệu được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D543. Mẫu có dạng hình tròn 50 dầy 3mm hoặc hình khối vuông kích thước 50 x 50 dầy 3mm.

Mẫu được lau sạch, sấy khô đến khối lượng không đổi và đặt trong bình hút ẩm trong vòng 24h. Cân mẫu trên cân phân tích độ chính xác 10-4 gam. Sau đó đem ngâm trong môi trường hoá chất như xăng dầu bôi trơn - dầu phanh. Sau một thời gian lấy ra và cân lại

Mức độ thay đổi trọng lượng của mẫu phản ảnh độ bền với môi trường hoá chất. Khối lượng của mẫu có thể tăng hoặc giảm

4.9 Phân tích nhiệt.

Phương pháp phân tích nhiệt được thực hiện trên máy Mettler TA-HE-20 (máy Mettler TA-HE-20) của Thuỵ Sỹ.

Khối lượng mẫu đo : 0,03 0,05g

Khoảng nhiệt độ đo : 25 1000 oC

Tốc độ tăng nhiệt : 10 oC/phút

Môi trường đo : không khí



1   2   3


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2017
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương