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

Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Chính thức khai mạc Hội nghị COP30 tại Belém, Brazil
Sáng 10/11 (giờ địa phương), Hội nghị COP30 khai mạc tại Belém (Brazil) với thông điệp mạnh mẽ: Biến đổi khí hậu không còn là nguy cơ tương lai mà là “thảm kịch của hiện tại”, đòi hỏi hành động và đầu tư khẩn cấp toàn cầu.
Tạo thuận lợi hơn cho công tác tổ chức hội nghị, hội thảo quốc tế
Dự thảo Quyết định điều chỉnh, sửa đổi Quyết định 06/2020/QĐ-TTg ngày 21/02/2020 của Thủ tướng Chính phủ về tổ chức, quản lý hội nghị, hội thảo quốc tế tại Việt Nam nhằm giải quyết những vướng mắc trong quy định hiện hành, tăng cường phân cấp và đơn giản hóa thủ tục hành chính.
Đảng ủy Liên hiệp Hội Việt Nam cần đáp ứng 6 yêu cầu đổi mới trong giai đoạn hiện nay
Đây là chia sẻ của Ủy viên Ban Thường vụ, Chủ nhiệm Ủy ban kiểm tra Đảng ủy, Chánh Văn phòng Liên hiệp Hội Việt Nam Phạm Hữu Duệ tại hội thảo “Bàn về định hướng lãnh đạo, chỉ đạo đối với hoạt động của Liên Hiệp hội Việt Nam trong tình hình mới” vừa được tổ chức sáng nay (10/11) do Đảng ủy Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức tại Hà Nội.