Nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) công nghệ cao trong kiểm tra, kiểm soát chất lượng sản phẩm vật liệu composite

Composite là vật liệu tổng hợp mới đã đang và sẽ áp dụng hầu hết ở các ngành, các lĩnh vực trên toàn thế giới. Tính ưu việt của vật liệu composite là khả năng chế tạo từ vật liệu này thành các kết cấu sản phẩm theo những yêu cầu kĩ thuật khác nhau mà ta mong muốn, các thành phần cốt có độ cứng, độ bền cơ học cao, vật liệu nền luôn đảm bảo cho các thành phần liên kết hài hòa tạo nên các kết cấu có khả năng chịu nhiệt và chịu sự ăn mòn của vật liệu trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường.

Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể tạo được composite cốt TiC nền thép gió bằng công nghệ luyện kim bột. Việc sử dụng nano tinh thể TiC và sự giảm kích thước bột thép gió xuống siêu mịn làm tăng cơ tính của vật liệu. Tuy nhiên việc giảm kích thước hạt dẫn quá trình kết tụ khó kiểm soát và cần nghiên cứu sâu thêm.

Phương pháp nghiền hợp kim hóa cơ học kết hợp nung tạo carbide có thể ứng dụng để chế tạo được TiC nano tinh thể từ oxide titan và muội than. Năng lượng cơ học tác động vào hỗn hợp TiO₂-C làm giảm nhiệt độ và thời gian carbide hóa tạo thành TiC, đồng thời làm giảm thành phần oxy trong carbide tạo thành. Carbide titan đồng đều, có kích thước trung bình 60 nanomet có thể được tổng hợp từ oxide titan và muội than bằng phương pháp nghiền cơ học và kết hợp nung tạo carbide ở nhiệt độ 1.400^oC trong thời gian 45 phút.

Với sự ứng dụng bột polymer trong công nghệ tạo lớp phủ làm thay đổi hoàn toàn khái niệm có từ hàng ngàn năm về các lớp phủ, sơn bắt buộc phải là dạng lỏng. Xuất hiện khả năng tạo sự phân bố lớp mỏng các chất tạo màng không chỉ ở dạng lỏng, mà còn ở trạng thái rắn và tiến hành phục hồi chúng trực tiếp hoặc gián tiếp trên bề mặt sản phẩm.

Chi tiết máy sau một thời gian làm việc cần được phục hồi hoặc thay mới. Nhóm nghiên cứu đã đưa ra giải pháp phục hồi chi tiết máy bằng lớp phủ chất dẻo Polyamide 6.

Các tác giả sử dụng phần mềm trong tính toán thiết kế dòng chảy trong khuôn. Các kết quả được đưa ra trong quá trình mô phỏng đều phù hợp với lý thuyết về dòng chảy polymer. Như vậy, việc sử dụng phần mềm cho ta các kết quả đáng tin cậy.

Quá trình thiết kế sản phẩm polymer composite liên quan đến các phương trình tính toán dòng chảy phức tạp, mà các công thức giải tích chỉ cho người dùng kết quả xấp xỉ, với việc mô phỏng dòng chảy dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn 3 chiều đã cho ta các kết quả chính xác hơn.

Việc ứng dụng phần mềm cho ta dự đoán trước được các lỗi có thể xảy ra khi thiết kế sản phẩm; giúp kĩ sư có thể thay đổi nhanh chóng, linh hoạt các thiết kế sản phẩm cũng như khuôn, điều chỉnh các thông số gia công để cho sản phẩm tốt nhất mà không tốn thời gian và chi phí gia công thử nhiều lần.

Đề tài đã ứng dụng được các phương pháp kiểm tra NDT tiên tiến là BondTesting; áp dụng BondTest để kiểm tra và phát hiện khuyết tật trên máy bay Boeing, từ đó hoàn thành việc sửa chữa theo đúng tiêu chuẩn hàng không quốc tế.

Đề tài đã nghiên cứu về góc độ kĩ thuật và ứng dụng của một tổ hợp các phương pháp kiểm tra không phá hủy tiên tiến để kiểm soát chất lượng các loại sản phẩm composite hiện đang sử dụng và nghiên cứu ở Việt Nam, nhằm đưa ra giải pháp tổng thể cho kiểm tra, đánh giá và kiểm soát chất lượng composite các loại.