Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 08/12/2004 21:56 (GMT+7)

Phát triển vật liệu phủ mới cho hợp kim thép

Các nhà nghiên cứu Thổ Nhĩ Kỳ đã đưa ra những phát kiến trong các nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của lớp phủ borua lên thép không rỉ 304 và AISI 316L. Thành phần hoá học danh định của các kim loại sửdụng trong nghiên cứu như sau: đối với AISI 316L là 0,03%C, 16-18% Cr, 2-3% Mo, 10-14% Ni, 2,0% Mn; và đối với AISI 304 là 0,08% C, 18-20% Cr, 8-12% Ni, 2,0% Mn. Quá trình tạo borua, hoá rắn bề mặtbằng nhiệt hoá học được thực hiện trong môi trường rắn chứa bột Ekabor ở 950 oC, trong 2-8 hoặc 2-10 giờ. Kết quả cho thấy, độ rắn của vật liệu 316L cao hơn là thép không rỉ 304 trong khi độ dày củalớp phủ nhỏ hơn. Thực tế, tuỳ thuộc vào thời gian xử lý, độ dày của lớp phủ được tạo thành trên vật liệu 316L là từ 12 đến 40 micron, trong khi độ dày của lớp này ở vật liệu thép không rỉ 304 là từ12 đến 50 micron.

Các nhà khoa học cho biết, độ rắn của borua là khoảng 1700 DPN (DPN: chỉ số độ cứng Vicker) ở vật liệu 316L và 1360 DPN ở vật liệu 304. Các nghiên cứu bằng kính hiển vi quang học cho thấy borua đượctạo thành trên hai chất nền thép có hình thái đồng đều. Sự phân bố các nguyên tố hợp kim từ chất nền vào bên trong được xác định bằng phương pháp quang phổ tia X phân tán năng lượng. Sử dụng phântích tán xạ tia X xác định borua tạo thành trên chất nền.

Siêu hợp kim trên cơ sở Niken

Các nhà khoa học ở Viện công nghệ Stevens, New Jersey, và Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge thông báo về một quy trình mới tạo lớp vật liệu alumina tinh thể nano dày khoảng 100 nm trực tiếp lên bềmặt siêu hợp kim trên cơ sở niken đơn tinh thể bằng phương pháp lắng hơi hoá học. Phương pháp này được phát triển để tạo lớp phủ cách nhiệt.

Đặc trưng chính của quy trình là xử lý trước bề mặt hợp kim với hỗn hợp cacbon đioxyt và hydro ở 1050 oC trong 1 phút trước công đoạn lắng hơi hoá học. Lớp vật liệu alumina nano có tác dụng làm giảmtốc độ oxy hoá hợp kim xuống 3 lần ở 1050 oC do loại trừ được sự oxy hoá chuyển tiếp và sự tạo thành biên giới hạt ít hơn trong lớp oxyt phát triển do nhiệt ở bề mặt hợp kim.

Lớp phủ SiC

Nhiều nghiên cứu về các lớp phủ khác nữa được thông báo tại hội nghị này. Trong đó có nghiên cứu về sử dụng silic cacbua để bảo vệ các thành phần grafit. L.S. Macdonald thuộc hãng Starline Systems,đã mô tả phương pháp sản xuất lớp phủ SiC từ tiền chất oligome mới gọi là hydridopolycacbosilan. Quy trình lắng hơi hoá học oligome có nhiều ưu điểm so với phương pháp lắng hơi hoá học phân tử truyềnthống sử dụng metyltriclosilan. Nhiệt độ lắng hơi thấp hơn, từ 600 đến 850 oC. Ngoài ra, sản phẩm được lắng đọng như một lớp phủ vô định hình và có thể biến đổi thành dạng đa tinh thể bằng cách xử lýnhiệt ở nhiệt độ bằng hoặc hơn 1200 oC. Oligome không chứa nguyên tử halogen, do đó lớp phủ tạo được là SiC tinh khiết, không có tạp chất Cl hoặc HCl. Hơn nữa, việc không có HCl sẽ làm gia tăng đángkể tuổi thọ của thiết bị. Oligome không cần một loại khí bổ sung nào như hydro trong quá trình xử lý; sản phẩm phụ duy nhất của quy trình lắng hơi SiC là hydro, có thể làm sạch được bằng hệ thốngchân không.

Các lớp phủ SiC tạo ra theo phương pháp này được áp dụng cho nhiều loại mẫu vật liệu grafit như các tấm vật liệu dẹt, các lỗ và rãnh nhỏ trên tấm vật liệu và các bề mặt trong của các lỗ rỗng.Macdonald thông báo rằng nghiên cứu các màng tạo được bằng kính hiển vi và máy dò micro electron cho thấy lớp phủ đồng dạng, có độ xốp thấp, tỷ lệ silic/cacbon theo tỷ lượng và có độ dày từ 0,03 đến50 micron.

Thử nghiệm độ bền của một số mẫu cho thấy, lớp phủ có tác dụng bảo vệ tốt ở môi trường khắc nghiệt. Trong những thử nghiệm này, các mẫu được cho tiếp xúc với các axit như HNO3 hoặc H2SO4, bazơ nhưNaOH hoặc các loại khí ăn mòn nóng trong những thời gian khác nhau. So với các mẫu vật liệu không được phủ, vật liệu phủ SiC được bảo vệ tốt với độ dày lớp phủ tối thiểu và tổn thất về trọng lượngtối thiểu.

Nguồn: Novel coatings development for alloys reported at American ceramic society meeting, Technology Forecasts, 4/2002

Xem Thêm

An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Đại hội thi đua yêu nước Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ V
Đây là sự kiện chính trị quan trọng và có ý nghĩa sâu sắc trong công tác của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), là ngày hội tôn vinh điển hình tiên tiến các tập thể, cá nhân nhà khoa học trong hệ thống Liên hiệp Hội Việt Nam đã nỗ lực phấn đấu, đóng góp cho công tác hội và sự nghiệp KH&CN nước nhà.
THI ĐUA LÀ YÊU NƯỚC!
Năm 2025 không chỉ đánh dấu nhiều ngày lễ trọng đại của đất nước, mà còn là mốc son đưa Việt Nam bước vào một kỷ nguyên mới – kỷ nguyên vươn mình giàu mạnh, thịnh vượng của dân tộc.
Thảo luận, đề xuất các giải pháp phát triển hạ tầng xanh hướng tới xây dựng đô thị bền vững
Ngày 6/6, Liên hiệp Hội Việt Nam phối hợp với Tổng Hội Xây dựng Việt Nam tổ chức Hội thảo Phát triển hạ tầng xanh hướng tới xây dựng đô thị bền vững. Các chuyên gia, nhà khoa học tại hội thảo đã làm rõ vai trò và nhu cầu cấp thiết của phát triển hạ tầng xanh, đồng thời đề xuất nhiều giải pháp về chính sách và công nghệ.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Đảng ủy LHHVN tổ chức Lễ trao huy hiệu Đảng và Hội nghị chuyên đề "Nước Việt Nam là một, dân tộc Việt Nam là một"
Ngày 3/6, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức Lễ trao tặng huy hiệu Đảng đợt 19/5/2025 và Hội nghị chuyên đề Bài viết của Tổng Bí thư Tô Lâm "Nước Việt Nam là một, dân tộc Việt Nam là một".