1
Kỹ THUậT VậT LIệU COMPOZIT
TS. Đoàn Thị Thu Loan
Khoa Hoá - Trờng Đại học Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng
2
Taìi liãûu tham khaío
1. Tráön Êch Thënh, “Váût liãûu compozit”, nhaì xuáút baín giaïo duûc, 1994
2. Ronald F. Gibson, “Principles of composite material mechanics”,
Wayne State University Detroit, Michigan, 1994
3. S. T. Peters, “Handbook of composites”, Process Research, Mountain
View, Calfornia, USA, second edition 1998.
4. Nicholas P. Cheremisinoff and Paul N. Cheremisinoff, “Fibreglass
reinforced plastics”, Published in the United States of America by Noyes
Publications Mill Road, Park Ridge, New Jersey 07656, 1995
5. Doan Thi Thu Loan, Doctor thesis “Investigation on jute fibres and
their composites based on polypropylene and epoxy matrices”,
Technischen Universitaet Dresden (TU Dresden), Germany, 2006
3
GIíI THIÖU CHUNG
CHƯƠNG 1
4
1.1. Khái niệm: Vật liệu compozit là vật liệu tổ hợp (mức độ vĩ mô) của hai
hay nhiều vật liệu (VL) thành phần nhằm tạo ra VL mới có tính chất trội
hơn tính chất của từng VL thành phần.
Tổ hợp các tính chất
Tạo tính chất mới
Sợi thuỷ tinh
(bền)
Nhựa polyeste
(kháng hoá chất)
= GRP

7
-Đóng vai trò là các điểm chịu
ứng suất tập trung
-Thờng có tính chất cơ lý hoá
cao hơn VL nền.
-Liên kết VL nền
-Chuyển ứng suất sang độn khi có
ngoại lực tác dụng lên VL.
-Bảo vệ sợi khỏi bị h hỏng do tấn công
của môi trờng
-Ngoài ra còn đóng góp một vài tính
chất cần thiết nh: tính cách điện, độ
dẻo dai,
Vật liệu gia cờngVật liệu nền
*Vai trò của các vật liệu thành phần
8
1.3. Cơ chế gia cờng của vật liệu compozit
Cơ chế gia cờng: dới tác dụng của ngoại lực, vật liệu gia cờng (VLGC) sẽ
là những điểm chịu ứng suất tập trung do mạng nhựa truyền sang
-VLGC dạng sợi truyền tải ứng suất tốt hơn VLGC dạng hạt, do ứng suất tại một
điểm bất kỳ trên sợi đợc phân bố đều trên toàn bộ chiều dài, do đó tại mỗi điểm
sẽ chịu ứng suất nhỏ hơn nhiều so với VLGC dạng hạt dới tác dụng ngoại lực
nh nhau.
-Kh nng truyn ti trng t VL nền sang VL gia cờng ph thuộc: VL nn, VL
gia cng, kết dính tại bề mặt tiếp xúc của VL nn và VL gia cng.
9
Kết dính tại bề mặt tiếp xúc của VL
nền và VL gia cờng đợc hình
thành trên cở sở:
+ Lực hấp thụ và thấm ớt

Sợi ngắn sắp
xếp hỗn độn
Sợi ngắn
định hớng
* Compozit cốt hạt: là compozit đợc gia cờng bởi các hạt với các dạng và
cỡ kích khác nhau. VD: Bê tông, gỗ ép
Một số cốt hạt nh: vảy mica, hạt cao lanh, CaCO
3
, bột hoặc vảy sắt, đồng,
nhôm., bt g,
12
Mục đích dùng hạt làm VL gia cờng trong compozit:
-Đợc dùng trong những ứng dụng yêu cầu về độ bền không cao thờng đợc
sử dụng để làm giảm giá thành sn phẩm.
-Trong một số trờng hợp hạt đợc dùng để ci thiện một số tính chất của VL
compozit nh: tng kh nng chịu nhiệt, chịu mài mòn, gim co ngót
-Khắc phục một số khó khăn khi gia công
Vảy, mảnh
Compozit ct hạt
Hạt
13
1.4.2. Phân loại theo bản chất VL nền
Compozit nền hữu cơ (nhựa): với VL gia cờng dạng
-Sợi hữu cơ: sợi polyamit, Kevlar, xenlulo
-Sợi khoáng: sợi thuỷ tinh, cacbon, basalt
-Sợi kim loại: sợi bo, nhôm
Compozit nền kim loại (hợp kim nhôm, hợp kim titan ) với VL gia
cờng dạng:
-Sợi kim loại: bo
-Sợi khoáng: sợi cacbon

-Định hớng, sự phân bố của VL gia cờng
(nếu là sợi)
Nhựa
Compozit
Sợi
Biến dạng
ứ
n
g
s
u
ấ
t
k
é
o
*Các yếu tố ảnh hởng đến tính năng gia cờng
16
Khèi l−îng riªng (Density) cña mét vµi vËt liÖu cÊu tróc phæ biÕn
17
§é bÒn kÐo riªng (Specific Tensil Strength) cña mét vµi
vËt liÖu cÊu tróc phæ biÕn
18
M« ®un kÐo riªng (Specific Tensile Modulus) cña
mét vµi vËt liÖu cÊu tróc phæ biÕn
19
1.6. ng dụng ca vt liu compozit
- Giao thông vận ti: vỏ cano, tàu thuyền, xe hơi, cabin,
- VL xây dựng: cấu kiện nhà lắp ghép, gân dầm chịu lực, đá ốp lát, tấm lp,
- VL điện: tấm cách điện, vỏ các thiết bị điện, máy biến thế,