I> Khái niệm về vật liệu composite:
Sự phát triển mạnh mẽ cuả công nghệ hiện đại dẫn tới nhu cầu to lớn về những vật liệu đồng thời có nhiều tính chất cần thiết mà
các vật liệu truyền thống khi đáp ứng riêng rẽ không thể có được. Vật liệu kết hợp hoặc vật liệu composite ra đời vừa là sự đáp
ứng nhu cầu cấp bách đó, vừa là sản phẩm cuả những công trình nghiên cưú nửa sau thế kỷ XX nhằm khai thác, phát triển quy
luật kết hợp - một quy luật phổ biến trong tự nhiên . Đồng thời với kết quả đó, ngành khoa học hiện đại về composite cũng xuất
hiện.
Trong quá trình chế tạo vật liệu composite, các nhà khoa học và các kỹ sư đã kết hợp nhiều loại vật liệu kim loại, ceramics, và
polymer nhằm tạo ra những vật liệu cuả thế hệ mới với các tính năng vượt trội.
Xét về bản chất, composite là kiểu vật liệu lai tạo ( a hybrid creation) giữa hai hoặc nhiều vật liệu, sao cho tính chất cuả chúng bổ
sung lẫn nhau . Thông thường tính chất cuả composite nằm trung gian giữa tính chất cuả các thành phần, nhưng trong đa số các
trường hợp, người ta quan tâm đến một tập hợp tối ưu giữa các tính chất hơn là từng đặc tính riêng lẻ. Đối với composite kết cấu
thì đó là độ bền riêng cao kết hợp với tính dẻo tốt và chịu được nhiệt độ cao. Đối với composite dụng cụ thì cần sự kết hợp tốt
giữa độ cứng, độ bền, khả năng chịu mài mòn và nhiệt độ,…
Dựa trên các thành tựu của ngành khoa học này, các nhà công nghệ vật liệu có thể tạo ra những composite mới thỏa mãn mọi
nhu cầu đa dạng và phong phú cuả nền công nghiệp phát triển hiện nay cũng như trong tương lai. Chính vì vậy gần đây người ta
thường nói: nền văn minh cuả thế kỷ XXI là nền văn minh cuả thời kì vật liệu composite.
II> Khái niệm về vật liệu composite tổ ong:
1. Phân loại:
Theo hình học của cốt hoặc đặc điểm cấu trúc, ta có thể phân loại composite thành ba nhóm: composite
cốt hạt,composite cốt sợi, composite cốt sợi như chúng được chỉ ra trong sơ đồ dưới đây:
Composite
Cốt hạt
(Particle – Reinforced)
Cốt sợi
(Fiber- reinforced)
Composite cấu trúc
(Structural)
Hạt
mịn
Hạt
thô

Tạo độ cứng vững nhất định, tránh các hiện tượng cong vênh tấm.
- Trong kỹ thuật, người ta thường gặp hai loại lõi: lõi xốp (bọt) và lõi cấu tạo theo dạng tổ ong.
- Composite dạng tổ ong là một tấm ghép ba lớp dạng tổ ong có khối lượng nhỏ, cách lửa và có những
tính chất hơn hẳn các vật liệu thông thường khác. Tấm ghép này có các lớp bề mặt được làm từ
composite cuả sợi thuỷ tinh/ Epoxy và Kevlar/ Epoxy, còn phần lõi dạng tổ ong chính là giấy Nomex.
Tấm ghép cấu trúc 3 lớp này được ứng dụng chủ yếu trong ngàng hàng không, đặc biệt là các kết cấu
sàn và thân máy bay. Hình dưới đây chỉ rõ cấu tạo cuả một tấm ghép 3 lớp hoàn chỉnh:

b) Đặc điểm:
+ Tỉ lệ (độ bền/ khối lượng) cao
+ Chi phí thấp.
+ Cách lửa, có khảnăng tự dập tắt ngọn lưả, khói bay ra ít độc.
+ Nhiệt độ làm việc cao, có thể lên tới 180
0
C.
+ Dễ tạo hình.
+ Có khả năng kháng mòn.
c) Các loại lõi dạng tổ ong thường gặp:
- Lõi lục giác (Hexagonal Core) : đây là dạng cấu hình cơ bản và phổ biến nhất, phù hợp với cả vật liệu kim loại và phi kim.
Lớp dính
Lớp dính
Lớp bề mặt :
Kevlar/ Epoxy
Lớp bề mặt : sợi
thuỷ tinh/ Epoxy.
Lõi tổ ong: giấy Nomex
- Lõi lục giác được gia cường (Reinforced Hexagonal Core): có một tấm vật liệu nền được đặt dọc các ô theo hướng chiều dài
(hướng L) để tăng cơ tính.
- Lõi OX (OX- Core): cấu hình OX là một tổ ong dạng lục giác được kéo dài theo hướng W, tạo ra những dạng ô vuông thuận
lợi cho quá trình lưu hoá hay tạo hình theo hướng L. Cấu hình này cũng làm tăng tính chất khi cắt theo hướng W, và giảm theo

liệu nhôm và 3”Lx3”Wx0.500”T đối với những lõi phi kim loại. Kích thước 1 ô tổ ong là ½ inch hoặc
lớn hơn, một mẫu 4”x4” hay thậm chí là 6”x6” thường được dùng để làm giảm những lỗi phát sinh bởi
tác động cuả các mép (cạnh) trên các mẫu nhỏ. Những mẫu chịu nén không ổn định thường được chuẩn
bị bằng cách phủ thêm lớp nhôm AL 5052 dày 0.032” trên mỗi mặt.
Trừ những trường hợp đặc biệt khác, tải trọng thường dùng là 0.020 inch trong 1 phút. Các phát
hiện về sai hỏng hoặc khuyết tật được ghi lại bởi một thiết bị có tên là Displacement Transducer , nó đo
sự chuyển dời của lực và các bề mặt chịu tải xuyên qua tâm của mẫu.
3)CRUSH STRENGTH (tạm dịch:ĐỘ BỀN NGHIỀN)
a) Sau khi vật liệu dạng tổ ong vượt quá độ bền nén tối đa, nó sẽ tiếp tục biến dạng dẻo và bị
nghiền đều. Đường cong lực- độ võng là 1 đường đặc trưng.
Lực nghiền trung bình trên 1 đơn vị tiết diện ngang được định nghĩa là độ bền nghiền, tính bằng
khối lượng trên 1 inch vuông. Tổ ong sẽ vỡ nát ra tại một giá trị ứng suất không đổi (phụ thuộc vào
khối lượng riêng và loại vật liệu dùng làm lõi), do đó có thể dự đoán được khả năng hấp thụ của nó,
cho nên đây là một loại vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng liên quan đến vấn đề hấp thu năng lượng .
Khi được dùng trong mục đích này, vật liệu này thường được nghiền nhẹ trước để loại bỏ đỉnh chịu
nén trên đường cong Lực – Độ võng. Độ bền nghiền của ô tổ ong sẽ giảm khi tăng góc tác dụng lực
lên độ dày cuả mẫu.
b) Phương pháp kiểm tra:
Tải lực và đĩa đỡ được dùng để kiểm tra độ bền nén và máy đo độ lệch được dùng để đo phạm
vi chuyển động tại đầu ghi cuả máy đo. Để có được đường cong Lực nén – độ võng đúng chuẩn, nên
dùng lõi có độ dày tối thiểu là 0.625 inches.
4) CÁC TÍNH CHẤT TRƯỢT THEO HƯỚNG L VÀ W:
a) Độ bền trượt của dạng tổ ong dùng để chỉ ứng suất tối đa tính theo khối lượng trên inch vuông
khi tác dụng một lực trượt song song với mặt phẳng L-W. Modulus trượt là độ dốc của đường thẳng ở
phần đầu trên đường cong Ứng suất – Biến dạng. Giá trị đạt được phụ thuộc vào sự định hướng của lực
tác dụng đối với chiều L và W , nghĩa là cao nhất theo hướng L và thấp nhất theo hướng W cho ô tổ
ong dạng lục giác.
b) Các phương pháp kiểm tra:
Phương pháp kiểm tra bằng điã thép :
.Kích thước của mẫu tổ ong bằng nhôm thường là 7.5”x2”x0.625”T. Còn kích thước mẫu thử cuả

và prepreg adhesions ( các chất kết dính dạng bán thành phẩm).