- 14 I.2 Vật liệu polyme compozit. - 18 I.3 Tình hình ứng dụng vi sợi xenlulo trong vật liệu polyme compozit ở trên thế giới và Việt Nam. - 19 I.4 Giới thiệu chung về vi sợi xenlulo. - 21 I.4.1 Khái niệm về vi sợi xenlulo. - 21 I.4.2 Các hình thái cấu trúc của vi sợi xenlulo I.4.3 Cấu trúc vi sợi xenlulo. - 23 I.4.4 Vi sợi xenlulo hình thành do vi sinh vật. - 28 I.5.2 Bản chất sinh hóa của quá trình hình thành xenlulo trong cấu trúc của vi sợi xenlulo hình thành do vi sinh vật. - 37 II.2 Quy trình xử lý vi sợi BC thạch dừa. - 34 II.3 Quy trình chế tạo vật liệu nanocompozit có nhựa nền được biến tính với 35 3 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 vi sợi BC thạch dừa. - 45 III.1 Nghiên cứu các đặc tính của vi sợi BC thạch dừa. - 49 III.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến sự phân tán của vi sợi BC thạch dừa trong nhựa epoxy. - 50 III.5 Xác định hàm lượng phần gel 54 III.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng của vi sợi BC thạch dừa đến tính chất cơ lý của vật liệu nanopolyme compozit. - 57 III.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng của vi sợi BC thạch dừa đến tính chất cơ lý của vật liệu nanopolyme compozit có vải cac bon. - 57 III.8 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng của vi sợi BC thạch dừa đến độ bền mỏi của vật liệu nanopolyme compozit có vải cac bon. - Tuy nhiên, việc nghiên cứu ứng dụng vi sợi xenlulo từ thực vật và vi sợi xenlulo hình thành do vi sinh vật (BC) trong chế tạo vật liệu compozit còn gặp nhiều trở ngại, trong đó trở ngại lớn nhất là việc phân tán vi sợi này vào nhựa nền 6 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 polyme nhất là các polyme kị nước còn khó khăn do đó ảnh hưởng đến các tính chất của vật liệu [4,5,6]. - Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng MFC đến tính chất cơ học của vật liệu. - Liên kết hydro giữa các mạch xenlulo tạo thành các vi sợi với độ bền cơ học rất cao. - Bản chất của vật liệu thành phần. - 19 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 I.3 Tình hình ứng dụng vi sợi xenlulo trong vật liệu polyme compozit ở trên thế giới và Việt Nam Trên thế giới, quá trình nghiên cứu và ứng dụng vi sợi xenlulo vào vật liệu PC được phát triển mạnh và đã đạt được một số thành tựu đáng kể. - Theo nghiên cứu, độ bền kéo của vi sợi có thể đạt 2 GPa, mô đun kéo có thể đạt được 140 GPa [7]. - Như vậy về mặt lý thuyết, vật liệu có sử dụng vi sợi xenlulo sẽ có tính chất cao hơn rất nhiều so với sợi thực vật thông thường. - Việc đưa vi sợi xenlulo vào PC làm tăng các tính chất cơ lý của loại vật liệu này như: độ bền kéo, độ cứng, độ bền uốn và độ bền nhiệt.. - Cùng với đó việc nghiên cứu và ứng dụng vi sợi xenlulo hình thành do vi sinh vật (BC) đang được phát triển mạnh trong khoảng 5 năm trở lại đây và đã đạt được một số thành tựu đáng kể. - Đặc biệt trong công nghệ polyme compozit chất lượng cao, với kích thước micro/nano, vi sợi có khả năng hạn chế các khuyết tật của vật liệu và ngăn chặn 20 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 sự phát triển các vết nứt khi vật liệu chiu tải trọng trong quá trình sử dụng, và vì vậy có khả năng tăng tuổi thọ của vật liệu. - Dưới đây là một số công trình nghiên cứu tiêu biểu về ứng dụng của vi sợi xenlulo trong công nghệ vật liệu polyme compozit. - Vi sợi xenlulo tăng cường độ bám dính bề mặt trong vật liệu compozit trên cơ sở nhựa PLA gia cường bằng sợi tre. - Vi sợi xenlulo thu được từ bột gỗ được ứng dụng cho nghiên cứu này. - Hỗn hợp chứa 10% khối lượng vi sợi xenlulo và 90% khối lượng PVA được sử dụng để chế tạo vật liệu dạng màng nanocompozit. - Vi sợi xenlulo từ bột giấy gia cường cho nhựa nhiệt rắn Epoxy - vải cacbon, tăng cường độ bền mỏi cho vật liệu compozit (tăng độ bền mỏi gấp 3 lần) được sử dụng trong chế tạo chi tiết máy bay và ô tô [9]. - Ở Việt Nam vi sợi xenlulo hình thành do vi sinh vật đang bước đầu nghiên cứu và ứng dụng trong ngành y tế để chế tạo màng mỏng có tác dụng trị bỏng, còn nghiên cứu và ứng dụng để sử dụng chế tạo ra vật liệu hầu như chưa có nghiên cứu đáng kể nào. - Trong vài năm gần đây, Trung Tâm Nghiên cứu vật liệu polyme - Đại học Bách khoa Hà Nội lần đầu tiên ở Việt Nam đang nghiên cứu chế tạo vật liệu nano polyme compozit từ vi sợi BC thạch dừa thu được từ quá trình lên men do vi sinh vật và bước đầu đã có những kết quả rất khả quan. - Cấu trúc của vi sợi xenlulo [13. - 23 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Bảng 3: Hình thái cấu trúc của một số loại xenlulo thu được từ một số nguồn nguyên liệu tự nhiên [13] Nguồn nguyên liệu Loại cấu trúc Tính ổn định Thực vật tự nhiên Xenlulo I Thưc vật cao cấp Xenlulo I ( chủ yếu là Iβ ) Iβ > Iα Vi khuẩn Iα Tảo Iα Các động vật biển Iβ II > I Các phân tử xenlulo liên kết với nhau tạo thành vi sợi, thông số kích thước của một số loại vi sợi xenlulo được trình bày ở bảng 4. - Trong vi sợi các mạch xenlulo được sắp xếp thẳng hàng và song song với trục của vi sợi. - Cấu trúc này tạo cho vi sợi có tính chất cơ học đạt gần với giới hạn lý thuyết của xenlulo [15]. - Sự sắp xếp các phân tử trong vi sợi tuân theo một quy tắc chặt chẽ. - Hai thành phần pectin và hemixenlulo có vai trò như một chất kết dính giữa các vi sợi. - Vậy để tách vi sợi cần có sự hòa tan và thủy phân các chất 26 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 liên kết là pectin và hemixenlulo bằng cách kết hợp giữa xử lý hóa học và cơ học [13]. - Nhưng vi sợi xenlulo hình thành do vi sinh vật tổng hợp từ vi khuẩn acetobacter xylinum trong môi trường dịch lỏng được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực. - 27 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Đã có công trình nghiên cứu về khả năng chịu nhiệt rất cao của vi sợi hình thành do vi sinh vật và chỉ ra rằng quá trình sụt giảm nhanh chóng về khối lượng dẫn đến sự phân hủy của BC bắt đầu ở nhiệt độ xấp xỉ 3000C [18]. - 38 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Hình 11: Cánh khuấy Hình 12: Máy khuấy tốc độ cao II.2 Quy trình xử lý vi sợi BC thạch dừa Đây là công đoạn rất quan trọng trong quá trình nghiên cứu của đề tài, là yếu tố quyết định đến khả năng tương hợp giữa vi sợi với nhựa nền. - Cho aceton tinh khiết bổ sung và điều chỉnh hàm lượng phần vi sợi BC thạch dừa trong aceton/etanol đạt được là 0,6% PKL. - II.3 Quy trình chế tạo vật liệu nanocompozit có nhựa nền được biến tính với vi sợi BC thạch dừa II.3.1 Quy trình chế tạo vật liệu nanocompozit không gia cường vải cacbon - Định lượng hàm lượng vi sợi BC thạch dừa sử dụng để biến tính là 0,3% PKL so với nhựa epoxy. - II.3.2 Quy trình chế tạo vật liệu nanocompozit có gia cường vải cacbon - Quy trình biến tính nhựa epoxy với vi sợi BC thạch dừa tương tự như ở mục II.3.1 cho đến hết giai đoạn cho chất xúc tác vào hỗn hợp nhựa epoxy. - 42 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 II.4.4 Xác định hàm lượng phần gel Để xác định mức độ đóng rắn của mẫu vật liệu sau khi được biến tính với vi sợi BC thạch dừa so với mẫu không được biến tính đề tài tiến hành xác định hàm lượng phần gel của mẫu. - II.4.5.5 Xác định độ bền mỏi của vật liệu Đây là tính chất ưu việt nhất của loại vật liệu nanocompozit có sử dụng vi sợi xenlulo. - 45 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 PHẦN III - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN III.1 Nghiên cứu các đặc tính của vi sợi BC thạch dừa Để xác định tính chất nhiệt của vi sợi BC thạch dừa, đã tiến hành phân tích DSC vi sợi xenlulo. - Ở tại nhiệt độ 500 0C vi sợi BC thạch dừa bị phân hủy hoàn toàn. - Đã tiến hành chụp phổ nhiễu xạ tia X cho vi sợi BC thạch dừa thể hiện trên giản đồ hình 16. - Hình 16: Giản đồ phổ nhiễu xạ tia X của vi sợi BC thạch dừa Intensity2 Theta scale 47 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Hàm lượng tinh thể của vi sợi BC được tính toán theo công thức sau: Cr. - III.2 Nghiên cứu thời gian xử lý thạch dừa trước khi phân tán vào nhựa nền bằng dung dịch kiềm NaOH 0.25N ở nhiệt độ 100 0C Như đã trình bày ở trên, một trong những đặc tính nổi bật của của vi sợi hình thành do vi sinh vật là độ tinh khiết hóa học của chúng rất cao. - Tuy nhiên, khi tiến hành chụp ảnh SEM của loại vi sợi BC thạch dừa không được xử lý bằng dung dịch kiềm thấy có xác của các vi sinh vật lẫn trong đó (Hình 17). - Hình 17: Ảnh SEM của vi sợi BC thạch dừa nghiên cứu không xử lý 48 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Do đó, đề tài tiến hành công đoạn xử lý BC thạch dừa trước khi phân tán vào nhựa nền bằng dung dịch NaOH 0,25N ở nhiệt độ 1000C để loại bỏ toàn bộ xác của vi sinh vật ra khỏi BC thạch dừa. - a) Xử lý 1 lần b) Xử lý 3 lần c) Xử lý 2 lần Hình 18: Ảnh SEM của vi sợi BC thạch dừa được xử lý ở thời gian khác nhau 60 phút 90 phút 49 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Quy trình xử lý như sau: Thạch dừa được đun sôi bằng dung dịch NaOH 0,25N với thời gian là 30 phút, sau đó gạn bỏ dung dịch và rửa 1 lần bằng nước cất. - Vi sợi BC thạch dừa sau khi được xử lý theo quy trình ở trên được đem đi chụp ảnh SEM. - Qua ảnh SEM thấy rằng, mẫu vi sợi BC thạch dừa được xử lý 3 lần (90 phút) đã loại bỏ hoàn toàn xác của vi sinh vật trong mẫu vi sợi BC thạch dừa. - III.3 Nghiên cứu lựa chọn thời gian khuấy Vi sợi BC thạch dừa sau khi được xử lý ở dạng huyền phù trong dung môi aceton/etanol có hàm lượng 0,6% PKL. - Nếu khi phân tán vi sợi BC thạch dừa vào trong nhựa epoxy mà dung môi vẫn còn nằm lại ở trong nhựa thì tính chất cơ lý của vật liệu sẽ bị giảm đi rất nhiều. - Do vậy, để bay hơi toàn bộ dung môi ra khỏi hỗn hợp phụ thuộc rất nhiều vào thời gian phân tán vi sợi BC thạch dừa vào trong nhựa. - Hàm lượng vi sợi BC thạch dừa: 0,3% PKL so với nhựa epoxy. - Để xác định hàm lượng đã bay hơi của dung môi ra khỏi hỗn hợp nhựa bằng cách sau: cứ sau 1 giờ khuấy, định lượng hỗn hợp nhựa epoxy/vi sợi BC thạch dừa vào cốc rồi sấy ở nhiệt độ 1500C tới khối lượng không đổi để xác định gốc khô của hỗn hợp, kết quả thu được thể hiện ở bảng 6. - Do vậy, khi khuấy phân tán vi sợi BC thạch dừa vào nhựa epoxy ở nhiệt độ 800C và tốc độ khuấy là 6000 vòng/phút là điều kiện tốt nhất là đuổi các dung môi trên ra khỏi nhựa epoxy. - III.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến sự phân tán của vi sợi BC thạch dừa trong nhựa epoxy Như đã biết, khi phân tán cốt liệu vào trong nhựa nền, tính chất của vật liệu sau khi phân tán sẽ cao hơn khi yếu tố phân tán cốt liệu phải được đảm bảo sao cho cốt liệu được phân tán không bị tập hợp và được phân bố đều trong nhựa nền. - Trong quá trình tiến hành nghiên cứu thấy rằng khi khuấy phân tán độ nhớt của hỗn hợp tăng lên rất cao làm ảnh hưởng nhiều tới sự phân tán của vi sợi BC thạch dừa. - Do vậy, phải tìm ra điều kiện tối ưu khi phân tán vi sợi BC thạch dừa vào 51 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 nhựa epoxy làm sao cho vi sợi BC thạch dừa không bị tập hợp và được phân bố đều trong nhựa nền. - Đề tài đã tiến hành khảo sát quá trình phân tán vi sợi BC thạch dừa vào trong nhựa epoxy ở 4 tốc độ khuấy khác nhau: 3000 vòng/phút. - Khả năng phân tán của vi sợi BC thạch dừa vào trong nhựa epoxy được khảo sát bằng phương pháp chụp ảnh SEM trên bề mặt gẫy của mẫu vật liệu nanopolyme compozit epoxy/vi sợi BC thạch dừa ứng với bốn quá trình phân tán ở những tốc độ khuấy khác nhau và được thể hiện qua ảnh SEM ở hình 19. - 52 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 a) Ở tốc độ 3000 vòng/phút b) Ở tốc độ 4000 vòng/phút c) Ở tốc độ 5000 vòng/phút d) Ở tốc độ 6000 vòng/phút Hình 19: Ảnh SEM trên bề mặt gẫy của mẫu vật liệu được khuấy phân tán ở các tốc độ khác nhau 53 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Từ ảnh SEM chụp trên bề mặt gẫy vật liệu nanopolyme compozit epoxy/vi sợi BC thạch dừa thấy có các đốm màu trắng là vi sợi BC thạch dừa vẫn bị tập hợp khi ở khuấy ở những tốc độ thấp hơn. - Hình ảnh đốm trắng xuất hiện nhiều nhất là trong quá trình phân tán vi sợi BC thạch dừa ở tốc độ khuấy 3000 vòng/phút. - Do vậy khi vật liệu bị phá hủy, thì tại những vị trí vi sợi vẫn bị tập hợp sẽ là những vị trí đầu tiên xuất hiện các vết vi nứt và các vết vi nứt này sẽ phát triển nhanh chóng dẫn đến độ bền 54 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 của vật liệu sẽ bị suy giảm đáng kể so với mẫu không sử dụng vi sợi BC thạch dừa. - III.5 Xác định hàm lượng phần gel Khi biến tính vi sợi BC thạch dừa với nhựa epoxy, ngoài các yếu tố ảnh hưởng của các thông số quá trình chế tạo còn cả yếu tố mức độ đóng rắn của vật liệu cũng ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của vật liệu. - Hàm lượng vi sợi (tính theo phần khối lượng so với nhựa) là 0,3. - Bảng 8: Hàm lượng phần gel mẫu nghiên cứu Loại mẫu Nhựa epoxy không biến tính vi sợi BC thạch dừa Nhựa epoxy có biến tính với 0,3% PKL vi sợi BC thạch dừa Hàm lượng phần gel. - 98,2 98,8 Qua bảng 8 thấy rằng khi đưa vi sợi BC thạch dừa vào nhựa epoxy với hàm lượng 0,3% so với nhựa thì không làm ảnh hưởng tới mức độ đóng rắn của nhựa epoxy cụ thể hàm lượng phần gel tăng lên không kể so với nhựa không được biến tính từ 98,2% lên 98,8%. - Cũng qua đó chứng tỏ rằng quy trình xử lý vi sợi thạch dừa do đề tài thiết lập đã loại bỏ hoàn toàn được nước và dung môi dùng trong quá trình xử lý. - 55 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 III.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến tính chất cơ lý của vật liệu nanopolyme compozit Qua khảo sát sơ bộ thấy rằng, khi hàm lượng vi sợi BC thạch dừa tính theo phần khối lượng sử dụng để biến tính với nhựa epoxy càng cao thì độ nhớt của hỗn hợp thu được càng tăng lên. - Các hàm lượng vi sợi (tính theo phần khối lượng so với nhựa) lần lượt là 0,1 . - III.6.1 Ảnh hưởng của hàm lượng BC thạch dừa đến độ bền kéo Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền kéo của vật liệu nanocompozit được thể hiện ở biểu đồ hình 20. - Độ bền kéo Hàm lượng vi sợi, PKLĐộ bền kéo, MPa Hình 20: Ảnh hưởng hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền kéo 56 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 III.6.2 Ảnh hưởng của hàm lượng BC thạch dừa đến độ bền uốn Mẫu vật liệu nanocompozit nghiên cứu được chế tạo với các hàm lượng vi sợi BC thạch dừa khác nhau. - Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi đến độ bền uốn của mẫu vật liệu được thể hiện ở biểu đồ hình 21. - Độ bền uốn Hàm lượng vi sợi, PKLĐộ bền uốn, MPa Hình 21: Ảnh hưởng hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền uốn III.6.3 Ảnh hưởng của hàm lượng BC thạch dừa đến độ bền nén Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi đến độ bền nén của mẫu vật liệu được thể hiện ở biểu đồ hình 22. - Độ bền nén Hàm lượng vi sợi, PKLĐộ bền nén, MPa Hình 22: Ảnh hưởng hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền nén 57 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 III.6.4 Ảnh hưởng của hàm lượng BC thạch dừa đến độ bền va đập Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi đến độ bền va đập của mẫu vật liệu nanocompozit được thể hiện trên biểu đồ hình 23. - Độ bền va đạp, kJ/m 2Hàm lượng vi sợi, PKLĐộ bền va đập Hình 23: Ảnh hưởng hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền va đập Qua các kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến các tính chất cơ lý của mẫu vật liệu nanocompozit nhận thấy rằng, khi biến tính vi sợi BC thạch dừa với nhựa epoxy không làm ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của vật liệu nhưng cũng không cải thiện nhiều đến tính chất cơ lý của vật liệu. - Ở hàm lượng vi sợi BC thạch dừa so với nhựa nền epoxy tính theo phần khối lượng là 0,3%, các tính chất cơ lý của vật liệu là tốt hơn cả. - III.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng của vi sợi BC thạch dừa đến tính chất cơ lý của vật liệu nanopolyme compozit gia cường vải cac bon Mẫu vật liệu nanocompozit gia cường vải cacbon có tỷ lệ thành phần giữa vải cacbon với nhựa nền epoxy đã được biến tính với vi sợi BC thạch dừa tương ứng là 0,6/0,4 tính theo phần khối lượng. - Hàm lượng vi sợi sử dụng để biến tính là 0,3% PKL so với nhựa epoxy. - 58 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Độ bền kéo Hàm lượng vi sợi, PKLĐộ bền kéo, MPa Hình 24: Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền kéo Mô đun kéo Hàm lượng vi sợi, PKLMô đun kéo, MPa Hình 25: Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến mô đun kéo Từ hai biểu đồ hình 24 và hình 25 nhận thấy mẫu nanocompozit có gia cường bằng vải cacbon có nhựa nền biến tính với vi sợi có độ bền kéo tăng 67% và mô đun kéo tăng 93,5% so với mẫu có gia cường bằng vải cacbon nhưng nhựa nền không biến tính với vi sợi BC thạch dừa. - Chứng tỏ sự có mặt của vi sợi cải thiện đáng kể độ bền kéo của mẫu vật liệu có gia cường bằng vải cacbon. - Do vậy, khi mẫu vật liệu sử dụng nhựa nền epoxy biến tính với vi sợi BC thạch dừa có gia cường bằng vải cacbon đã làm tăng độ bám dính của nhựa với sợi cacbon điều này đã làm cải thiện đáng kể độ bền kéo của vật liệu. - III.8 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng của vi sợi BC thạch dừa đến độ bền mỏi của vật liệu nanopolyme compozit có vải cac bon Theo các kết quả đã được công bố khả năng nâng cao độ bền mỏi của vật liệu là tính chất chất ưu việt nhất của vật liệu compozit có sử dụng nhựa nền biến tính với vi sợi xenlulo. - Hình 26: Máy đo độ bền mỏi 60 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi đến độ mỏi của mẫu vật liệu nanocompozit được thể hiện trên biểu đồ hình 27. - Độ bền mỏi Hàm lượng vi sợi, PKLS ố chu kỳ dao động Hình 27: Ảnh hưởng hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến độ bền mỏi Nhận thấy với mẫu vật liệu có nhựa nền được biến tính với vi sợi BC thạch dừa thì có số chu kỳ dao động lớn gấp 4,7 lần so với mẫu vật liệu có nhựa nền không biến tính với vi sợi BC thạch dừa. - a) Hàm lượng vi sợi biến tính là 0% b) Hàm lượng vi sợi biến tính là 0,3% Hình 28: Ảnh SEM của mẫu gia cường vải cacbon với nhựa nền epoxy khác nhau 61 Luận văn tốt nghiệp cao học Phạm Văn Thắng - CNVLHH 2008/2010 Qua ảnh SEM ở hình 28 nhận thấy rằng, mẫu nanocompozit gia cường vải cacbon có nhựa nền không biến tính với vi sợi BC thạch dừa có bề mặt phá hủy không phức tạp, mịn hơn so với bề mặt phá hủy phức tạp, rích rắc của mẫu vật liệu có nhựa nền được biến tính với vi sợi BC thạch dừa. - Điều này có thể giải thích rằng, khi biến tính nhựa với vi sợi BC thạch dừa với kích thước micro/nano đã ngăn chặn sự phát triển của các vết vi nứt, làm chậm lại quá trình phá hủy của vật liệu khi liên tục chịu tác động lực. - Đã xác định được quy trình xử lý vi sợi BC thạch dừa trước khi phân tán vào nhựa epoxy. - Qua ảnh SEM thu được thấy rằng để loại bỏ hết xác vi sinh vật trong vi sợi BC thạch dừa thì phải xử lý 3 lần bằng NaOH 0,25N mỗi lần là 30 phút. - Đã tìm ra quy trình và các điều kiện tối ưu để phân tán vi sợi BC thạch dừa vào nhựa epoxy với nhiệt độ phân tán là 800C, tốc độ khuấy là 6000 vòng/phút, thời gian phân tán là 8 giờ. - Đã nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vi sợi BC thạch dừa đến tính chất tính chất cơ lý của vật liệu nanocompozit không gia cường vải cacbon và có gia cường vải cacbon. - Hàm lượng vi sợi BC thạch dừa thích hợp là 0,3% so với nhựa tính theo phần khối lượng. - Với vật liệu nanocompozit không gia cường vải cacbon các tính chất cơ lý không có thay đổi nhiều so với mẫu có nhựa nền không biến tính, nhưng với vật liệu nanocompozit có gia cường vải cacbon tính chất cơ lý tăng lên, đặc biệt là độ bền mỏi của vật liệu đã tăng lên 4,7 lần so với vật liệu gia cường vải cacbon có nhựa nền không được biến tính với vi sợi BC thạch dừa
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt