BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
======

VŨ THỊ MỸ LINH

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NIKEN XỐP
BẰNG PHƢƠNG PHÁP LUYỆN TINH BỘT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

HÀ NỘI, 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
======

VŨ THỊ MỸ LINH

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NIKEN XỐP
BẰNG PHƢƠNG PHÁP LUYỆN TINH BỘT

Chuyên ngành: Vật lý chất rắn
Mã số: 60 44 01 04

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. BÙI XUÂN CHIẾN

HÀ NỘI, 2016

L ệ

i

i

h

hỏi

b

ủ

h g h
ủ
g

h

g

g

ih

g

h



g ế

ủ

s gi

g

h hị i

b

bè

i h
h

c hết, tôi xin gửi l i c
Chiến - g

i h

h

ẫ

hiệ

ậ


s

h

ến TS. Bùi Xuân
h

h

g s ốt

õ ề g

h

b

si h i

g hị h (K56)
h

i i gửi
h ế

h

h h



Ng ễ H
iệ

h g h s h

L Hồ g h g

iệ

C

h

L Mi h H i

ậ

Ng ễ Mi h ứ

g

C ối

i ậ

Q ố Lậ
b

i i


ủ b

i

h

ih

g s ố h i gi

s

g g

i

bè

V

i b
g

ụ i
Tác giả

VŨ THỊ MỸ LINH

i h


i nào.

h hiệ

Hà Nội, ngày 14 tháng 7 năm 2016
Tác giả

VŨ THỊ MỸ LINH


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM OAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
MỞ ẦU ........................................................................................................... 1
ề tài ............................................................................................ 1

1. Lí do ch

í h ghi

2. Mụ

ứu ..................................................................................... 2

3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2
4


i ậ iệ
h

g h

ố .............................................................................. 7
hế

1.2 2 Ph

g h

1 2 3 Ph

g h

iệ h

1 2 4 Ph

g h

ệ

1241

hi

b

ậ iệ

............................................................... 19

ố ...................................................................... 22

131 Ứ g ụ g
1 3 2 Nh

s

ố

gứ g ụ g

ủ

ậ iệ

g

g í h hứ

g ghiệ ........ …………22

g ................................................. 23

CHƯƠNG 2: VẬ LIỆU NIKEN XỐP ......................................................... 25
2.1. í h h



.......................................................... 28

ậ iệ Ni e

ố ................................................. 28

CHƯƠNG 3: HỰC NGHIỆM ...................................................................... 29
31 Q
32

h hế

ẫ Ni e

hiế bị h

ố ............................................................ 29

ghiệ ................................................................................ 30

3 2 1 hiế bị é ............................................................................................... 30
322

hiế bị

323

hiế bị hi


ậ

.............................................. 32

ố ...................................................... 33
é .................................................................. 35

ử

é ( EM) .................................................... 36

CHƯƠNG 4: KẾ QUẢ VÀ HẢO LUẬN ................................................. 39
41 Ả hh ở g ủ h
42 Ả hh ở g ủ

g h
é

ế

í h h

ố

ế

í h h

ủ Ni e



DANH MỤC BẢNG
B ng 4 1: C

h

g h

B g 4 1: Kế
g h

s n xu t b t kim lo i ..................................................... 11
ố

ố

h

ủ

hi

ế 1000ᵒC

g 1 gi

ih

h ........................................................................................ 39


hiệ

h

ố ..................................................................................... 48


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
H h 1 1: C

ố

í

H h 1 2: C

ố hở .......................................................................... 5

H h 1 3: Vậ iệ

h g h

H h 1 4: Vậ iệ

h

........................................................................ 5

................................................................ 6
........................................................................... 6


ồ
s h

H h 3 1:

ồ

hí .................................. 9

ừ

i

g ị hi

i

i ............ 10

i ố bằ g ................................ 13

ế ........................................................................... 14
hệ gi

H h 2 1:

ẩ

i ỏ g bằ g h si h hí ........................ 9

.................................. 15
g iệ P s
g h

ậ iệ Ni e

hế

............. 20
.............. 28

ố ................ 29

Hình 3.2: Khuôn ép. ...................................................................................... 30
H h 3 3: hiế bị é .................................................................................... 31
H h 3 4: hiế bị

g ................................................................................ 31

Hình 3.5: hiế bị hi
H h 3 6: C

iệ

H h 3 7: hiế bị
H h 3 8: M

hi

ế .......................................................................... 32


ố ủ

i h

hệ gi

h

é

ẫ Ni e

i

é 200

....................................................... 41

ố

H h 4 4: Ả h h ở g ủ

ẫ s

g 1 gi ....................................................... 40

ẫ 0% NH4HCO3 và 60% NH4HCO3

h g


100 MPa và

200 MPa. ....................................................................................................... 46
H h 4 7: Ả h h ở g

é

H h 4 8: Ả h h ở g ủ

ế
hiệ

hồi ủ
hi

ế

ế

ậ iệ ..................... 47
ố

hi không

h

ố ................................................................................................................ 49
Hình 4.9: Ả h h ởng nhiệ


nhiề

c sử dụng

c kết c u hoặc nh ng ứng dụng mang tính chức n g

chuyên biệt (ví dụ h g hoặ
g h h

g) Việc nghiên cứu về vật liệu xốp hiện
ĩ h

c nhiều s quan tâm trong c

c khoa h c và nh ng

ứng dụng trong công nghiệp. Vì lý do này mà vật liệu xố
g ĩ h

nhiề

c kết c u hoặc nh ng ứng dụng mang tính chứ

chuyên biệt (ví dụ h g hoặ
Trong các lo i vậ i
500oC, bề

ò

g

hí

… H

g h

hối

ng riêng

a, vật liệu Niken xốp v i nh ng ứng dụng

h : làm ch t xúc tác khi vận chuy n, b l c khí vật liệu, l c ch t lỏng, gá
kẹp chân không, pin nhiên liệu,... Chế t o vật liệu Niken xốp v i nh ng tính
g ặc biệt sẽ

g ến nh ng ứng dụng m i h
h

Chế tao vật liệu xốp có nhiề
h

g h

g h : Ph

h n ứng nhiệt t lan truyề

pháp sol-ge … Kh



ện kim b t có nh

g

i m khá rõ rệ

h :


2

- Nguyên liệ
h

h g
-

c sử dụng khá triệ

hế liệ s

gi i

, ít ph i gia công c t g t. Vì h u

n gia công.

ồng b nh t của s n phẩm về thành ph n, tổ chức tế vi và


g h

ệ

i

h g h

ng.

i: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu

Niken xốp bằng phƣơng pháp luyện kim bột”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về vật liệu kim lo i xốp.
- Nghiên cứu tổng quan công nghệ chế t o vật liệu kim lo i xốp hiện nay.
- Quy trình chế t o vật liệu Niken xốp bằ g h
- Chế t o vật liệu Niken xốp ứng dụ g h
lửa vác vai. Theo kh o sát phân tích mẫu chuẩ
xố > 50%

í h h

g h

ện kim b t.

iều hòa mini dùng cho tên
òi hỏi vật liệu Niken xốp có


g


3

5. Đóng góp mới
-

h gi các yếu tố công nghệ

hh ở g ế

í h ủa mẫu chế

t o.
- Là tài liệu tham kh o cho m i g

i

ến vật liệu xốp.


4

6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Ph

g h

ghi

Vậ iệ
hé

h

ố

g h

h

( h

ĩ h

h

ậ iệ

hứ

g

hh

hí h ặ ỏ g) h

ứ g ụ g ủ

g í h h


gồ :

- C u trúc l xốp kín: Nh ng vật liệu chứa bên trong nó là nh ng l
xốp khép kín, không thông v i h

ũ g h g h g

i bề mặt của vật

liệ (h h 1 1)

Hình 1.1: Cấu trúc lỗ xốp kín [1].
- C
hé

h

s g bề
b

ố hở: Vậ iệ
g h
ặ

ỏ gh ặ

ối iệ bởi h

ố

6

í h h
i: ậ iệ

ố hở: Vậ iệ

h

ậ iệ

- Vậ iệ

h g h

h g h bị h

ố hở
h g h

h

i h

: Vậ iệ

bởi

hi h h 2



ố : í h h

h g số

g

h

g h

h

h
hi

h ặ

hé

h

h g số

h

ố

g ậ iệ



hí hay
i hụ

g h

ỏ g
ị h


7

í h h
ụ g

hỏ h
ậ iệ

b

ố

g h
iệ

ậ iệ

h

h


g

ố

h

- Vậ iệ

hi

i

h

i ế

ậ h

i

i

i hi

h g gi

- Vậ iệ

ố :


b

g Ph

g hé

í

hứa pha

g

i

i h

khí.
ố g

h h

g ặ biệ

g h

ị h C

ủ


i

i

ừb

g
g

- Vậ iệ
kim lo i ố

ũ g

hởi

ị h Nh
bởi h

gb :

g

g í
g

g ặ biệ

i


h h h ih
g

hổ g

giố g h

ở ối iề

h


8

Ng i
iệ

i

ò

h

i ố

h

i ậ iệ

ậ iệ gố


hiế

g phá

h

h

h

g h

ậ iệ b
gứ g

h

h

h

g h ib

h

g

g h



ố

ố

sử ụ g

g

g h

iề

ậ iệ

g ỹ h ậ

ỏ gh

ế ặ biệ bởi iệ

ậ iệ [9 Nh

hế

i

gồ

h

i.

gb .

1.2.1. Chế tạo vật liệu xốp từ kim loại nóng chảy
Ở h
ố bằ g
b

g h

i

b

iế

h

h ậ iệ
h ử
ậ é

hứ

b
h
h

he

g h

Bằ g

h

i
h

h h
g

iề

g ò g hối i

g b g hí
ủ

h h ậ iệ
i ỏ g
g ố g h
g h

h si h hí

iế (h h 1 6):

ẩ A si e


h

gố

i

h

g h h h g ổi

ỏ g
iề

iệ

g h
bề

g

g
ị h ặ

h
h

ặ

g ổi
ủ


h

Hình 1.6: Tạo bọt trực tiếp bằng phương pháp đẩy khí [9].
Hiệ
i
g

h i

h

i ỏ g ừ
ừ

b

iế

g ồ ởb

g h

ỏ g bằ g

i

i ỏ g

g ih ặ


hí (h h 1 8) M
h s
eh e

hẩ

i
g

ừ i

ih ặ

sẵ ở

g

i ố s
ih ặ

Ví ụ
h

g ố sẵ bằ g

h

h
g


h

ố

ủ

Ng

i

s

ậ

i

h

;

g
i g

g ụ

h

ị h


i

h ặ sẵ Ki

h i gi

g i ố

h

33

ố

h h
h i

hi

g H i i

g ụ

e

h gi bằ g
ử

i


s h ậ iệ

i

ậ

g
i

g b h [5].

Hình 1.8: Chế tạo vật liệu kim loại xốp từ dung dịch ion kim loại [6].
1.2.3. Phƣơng pháp điện hóa
V i h
i

g h

g h ib

í ụ h

g ị h

iệ

iế g b

sẽ bị


i

i

i

iề

h

iệ

sở g

i
h

g
b

ở

Ki

hi h ặ

i

b


hế
i

h

hế
g

ừ 2 ế 20

b

i

iC

b

ố Ni

i ỷ

g

Ni h

Ni - Cr theo
g h

g04

Al,Zn

b

iế bằ g h si h hí

90 – 93

Al,Zn

5 – 75

Ni,Cu,Al Mg

60 – 90

Al,Zn

< 65

Al,Zn,Pb,Cu

< 90

Al

20 – 80

Ti,Fe,Cu


( ừ ậ iệ b )

ừb

he

h

hi

ế

b

i

g h

é

h

3. Ph

g h

4. Ph

g h


ở

é

ừ ậ iệ b

ở

i

gb

g h

i
h

g h i

i
h

i

i

ố
h

iệ

g
b

ậ
i

i


12

M
i

h

i iế

í hh ặ

h

ố

i

B

h


é
Ph

ồi hi

ế

g h

ệ

h g
i

b

õ ệ:

b

sử ụ g iệ

í

h i) s

gi i

ồ g h



í h h

b

gi

iệ

h g

b

hủ

hối bằ g

iệ b

b
ệ

- Ng
h

i

ừ g
h


Ph

gi

ế

sẽ

bởi h

g

gi

g …
ổ hứ

í h ặ

i

i h

í h

b

h

g

h

g h

g Ví ụ h

h

hế

i

b

sẽ ẻ h

i

hiệ

ệ

i

i

h

WC-Co, các l i gi h


-

h h h
3

g

b

i

s

ệ

i

ệ

i

i h
ố

g

hế

g h


ih

i

g h

h g h
ế i h

g

g h

ố …
i

ồi

sử ụ g b

ế

h i

ệ

bằ g h

g


hi

ị h

ế:é
g h

h gh ặ

h

h

ế i h i
h s

g e

g ế
b

hiệ

g

i

g hí b

i

hình

Tr n

S n
phẩm

Hình 1.9: Quy trình chế tạo vật liệu kim loại xốp bằng
phương pháp luyện kim bột.
gs

ồ:

- Gi i
s

h ẩ bị hối iệ : í h

h

ỷ ệh
: h

- Gi i

h h: hằ

iệ

i h

h

.
g hiệ

ậ iệ b

hiệ

h

i

ứ g gi

g h
gs

g

gi

h h h

g
h

s

2

hi

hẩ

iệ

ẫ

h
hi

h

ố

ủ s

- Gi i

Kí h h
iề

hứ

h h h

ở hiệ

i



g ụ i h

iế

bề

gi

h

ổi í h h

ặ

h ế h

ế
bi

h

ủ

b

h i

h


hi

ị

:

h

Ch

hiệ

hệ hặ
h

h

ế

hị

ế : h i gi

h

hiệ

g

ế i h i ẫ

b

ế

hh

h

iế

h

iế

ế

ế
g

iế

ậ

hiệ

hh ở g

hh ở g

g


ế
ề

ế

g

g hi

g h

h i gi

-

h hi

h

h

ế Nhiệ

h hi

h

ế : hi



g


15

ố
h

h h
i

g

í h h

h

h

h

ề

g

ố

í h h


h

hỏ

í h h

gh

g

i sẽ

í h h
ố

h
sẽ

h

g

Quá trình co ngót:
Vậ é
s

hi

g



g

ố
ế

ố

ỷ

g ủ

hụ h

ậ hi

hiề

é

ậ hi

Khi

i
ế

ế

g hi

g

ỷ

g

g

g

h h 1 11

Hình 1.11: Mối quan hệ giữa độ co ngót và nhiệt độ.
ặ

g ủ

ẳ g hiệ Khi

h

s gi

ố

g

:
∆V/V ≈