Các nghiên cứu ứng dụng

    SÁNG CHẾ VẬT LIỆU COMPOSITE SỢI THỦY TINH HẠT NANO TITAN OXIT

    Sau nhiều năm nghiên cứu về vật liệu tiên tiến và qua nhiều vòng thẩm định của Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam, sản phẩm "Vật liệu polymer compozit sợi thủy tinh" do GS. TSKH Nguyễn Đình Đức - Trưởng phòng thí nghiệm Vật liệu và Kết cấu tiên tiến của Khoa Cơ học kỹ thuật và Tự động hóa (Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN) đã được cấp bằng sáng chế.
    Vật liệu mới áp dụng trong công nghiệp đóng tàu
    Hơn 30 năm kể từ những ngày đầu bước chân vào nghiên cứu khoa học cho đến nay, GS.TSKH Nguyễn Đình Đức đã chọn cho mình hướng đi bền bỉ và gắn trọn vẹn với nghiên cứu về vật liệu compozite. Những năm làm tiến sỹ và tiến sỹ khoa học ở Nga, Giáo sư đã bắt đầu nghiên cứu về vật liệu compozite ba pha cácbon- cácbon siêu bền nhiệt, siêu nhẹ được ứng dụng cho tên lửa, hàng không vũ trụ. Khi về nước, ngay từ 2002, GS. Nguyễn Đình Đức đã nhanh chóng sử dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại và kết quả nghiên cứu  ở Nga để áp dụng cho lớp vật liệu polymer được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam. Khởi đầu là những nghiên cứu tính toán lý thuyết, sau đó là các nghiên cứu thực nghiệm, và trong thời gian 2009-2011, giáo sư đã phối hợp nghiên cứu về khả năng ứng dụng các hạt nano titan oxit trong đề tài Nghị định thư nghiên cứu về vật liệu OLED phát quang do GS. TS. Nguyễn Năng Định làm Chủ nhiệm (Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ nano).

     

    Prof Nguyen Dinh Duc
    GS. TSKH Nguyễn Đình Đức - Trưởng phòng thí nghiệm Vật liệu và Kết cấu tiên tiến
    Khoa Cơ học kỹ thuật và Tự động hóa (Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN)

     

    GS. TSKH. Nguyễn Đình Đức đã chia sẻ: ý tưởng của sáng chế này nảy sinh từ thực tiễn. Những năm vừa qua, tại Việt Nam, công nghiệp đóng tàu vừa và nhỏ bằng compozite phát triển rất mạnh mẽ, nhưng phần đà máy (bể chứa máy) của tàu thủy hay bị thấm nước, nên việc chống thấm rất quan trọng. Từ đó, Viện nghiên cứu chế tạo tàu thủy (Trường Đại học Nha Trang) đã đặt vấn đề với giáo sư về việc xử lý chống thấm cho vật liệu này. Điều may mắn là, nhóm nghiên cứu do GS Nguyễn Đình Đức là trưởng nhóm có thế mạnh về nghiên cứu compozite ba pha (có sợi và hạt) và có cơ sở khoa học cho thấy các sợi có khả năng tăng độ bền, độ cứng và tăng các mô đun đàn hồi của vật liệu; còn các hạt khoáng có tác dụng làm giảm các vết nứt, giúp vật liệu polymer tăng khả năng chịu nhiệt, làm giảm biến dạng không đàn hồi, tăng độ bền khi chịu nén của vật liệu,...Từ những nghiên cứu cơ bản đó, Giáo sư đã đưa ra ý tưởng bổ sung một tỷ lệ hợp lý các hạt nano titan đi-ô-xit với kích thước rất nhỏ để trám lỗ rỗng trong vật liệu polymer, làm tăng cường khả năng liên kết giữa nền polymer với sợi. Từ đó làm tăng độ bền và khả năng chống thấm của vật liệu.
    Ngay sau khi GS Nguyễn Đình Đức đưa ra giải pháp như vậy, Viện nghiên cứu chế tạo tàu thủy (Trường Đại học Nha Trang) đã ủng hộ mạnh mẽ và hợp tác, hỗ trợ nghiên cứu, chế tạo mẫu và thử nghiệm. Viện nghiên cứu đã chế tạo mẫu theo công nghệ và tỷ lệ vật liệu polymer, sợi và hạt theo tính toán của Giáo sư. Viện đã trực tiếp làm thực nghiệm để kiểm chứng tính chất cơ lý của vật liệu và đồng thời, Giáo sư cũng đã đem mẫu đó kiểm tra, soi chụp tại Phòng thí nghiệm Micro-nano (của Trường Đại học Công nghệ) để chụp và soi cấu trúc. Các kết quả thực nghiệm và kiểm tra cấu trúc (như ở hình 1 và hình 2) cho thấy kết quả rất khả quan: Quả thực các hạt nano đã trám, lấp được những lỗ trống trong polymer và nhờ vậy không chỉ góp phần làm tăng các mô đun đàn hồi, tăng mô men uốn (là thông số quan trọng trong kỹ thuật tàu thủy) mà quả thực có thể tăng khả năng chống thấm cho compozite. Sau khi có kết quả nghiên cứu và thử nghiệm một cách tin cậy và chắc chắn như vậy, tháng 8-2012, Viện nghiên cứu và chế tạo tàu thủy ĐH Nha Trang đã cùng giáo sư thi công, áp dụng vào thực tiễn, chế tạo đà máy trong quá trình đóng tàu bằng compozite tại Viện thành công, GS.TSKH Nguyễn Đình Đức cho biết.

     

    image001(27)
    Ảnh 1. Vật liệu compozite 2 pha nền polyester sợi thủy tinh thông thường
    image003(14)
    Ảnh 2. Vật liệu compozite 3 pha nền polyester sợi thủy tinh sau khi bổ sung hạt nano titan oxit

     

    Khi nói đến tính ưu việt của vật liệu polymer compozite sợi thủy tinh, GS. TSKH Nguyễn Đình Đức khẳng định, vật liệu này có đặc tính cơ học cao, có khả năng trơ trong môi trường kiềm và axit, lại nhẹ hơn sắt thép, vì vậy là vật liệu phi kim loại dùng thay thế sắt thép trong các công trình biển và hải đảo, đường ống dẫn truyền hóa chất, đóng tàu,…Hiện nay, ở Việt Nam, vật liệu compozite polymer sợi thủy tinh được ứng dụng nhiều trong công nghiệp đóng tàu (cỡ nhỏ, cỡ trung) làm tàu của ngư dân, tàu và ca-nô tuần tra biển (cảnh sát biển, kiểm ngư,…).
    Cuối năm 2012, GS.TSKH Nguyễn Đình Đức đã đăng ký sáng chế ở Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam và đến tháng 3/2013, đã có quyết định công nhận hồ sơ hợp lệ. Trải qua 3 năm nỗ lực cùng sự phối hợp của nhóm nghiên cứu, được sự hỗ trợ mạnh mẽ Khoa và của Phòng quản lý khoa học (Trường Đại học Công nghệ), đầu năm 2016, sản phẩm vật liệu polymer compozite sợi thủy tinh hạt nano titan oxit đã được Cục sở hữu trí tuệ cấp bằng sáng chế. Đây là một thành công bước đầu của nhóm nghiên cứu để phát triển những vật liệu mới tiếp theo trong thời gian tới. Khi nhắc đến dự định trong tương lai, GS.TSKH Nguyễn Đình Đức cho biết, nhóm sẽ phát triển compozite trong một số lĩnh vực khác liên quan đến vật liệu và kết cấu tiên tiến, như vật liệu compozite chức năng FGM và nano FGM, bê tông chịu mặn cường độ cao, vật liệu mới auxetic (với hệ số Poát xông âm) để chống chịu các điều kiện khắc nghiệt, thích ứng với biến đổi khí hậu và chịu các tải trọng đặc biệt.
    Nghiên cứu khoa học cơ bản ứng dụng gắn kết chặt chẽ với công bố quốc tế
    Trong những năm nghiên cứu vật liệu mới compozite, điều mà GS.TSKH Nguyễn Đình Đức tâm đắc nhất là không chỉ nghiên cứu ứng dụng, mà qua hoạt động nghiên cứu đã công bố được nhiều bài quốc tế và gắn kết chặt chẽ nghiên cứu với đào tạo. Giáo sư chia sẻ, trước kia không ít nhà khoa học quan niệm nghiên cứu khoa học cơ bản thì khó có ứng dụng hoặc nghiên cứu ứng dụng rất khó công bố quốc tế. Nhưng với sáng chế vật liệu polymer compozite sợi thủy tinh đã chứng minh giữa khoa học cơ bản ứng dụng và công bố quốc tế có gắn kết chặt chẽ, tiếp cận được với chuẩn mực và trình độ của thế giới. Những kết quả nghiên cứu về composite polymer 3 pha sợi thủy tinh hạt nano titan oxit đã được công bố trên những tạp chí quốc tế có IF (chỉ số ảnh hưởng) cao.
    Bên cạnh đó, trong quá trình nghiên cứu, bằng sự tâm huyết và yêu nghề, Giáo sư Nguyễn Đình Đức đã đào tạo và xây dựng được đội ngũ nhóm nghiên cứu mạnh về composite được biết đến ở trong và ngoài nước. Các nghiên cứu sinh trong nhóm nghiên cứu của Giáo sư Nguyễn Đình Đức đều là các em xuất sắc, có nhiều bài báo công bố trên các tạp chí có uy tín của nước ngoài, không thua kém gì với các nghiên cứu sinh được đào tạo ở các trường đại học hàng đầu trên thế giới. Theo đề xuất của giáo sư, năm 2015, Hiệu trưởng trường Đại học Công nghệ đã ký quyết định thành lập Phòng thí nghiệm vật liệu Vật liệu và Kết cấu tiến tiến, hoạt động theo mô hình Phòng thí nghiệm vừa nghiên cứu vừa đào tạo, và giáo sư Nguyễn Đình Đức được bổ nhiệm làm Trưởng Phòng thí nghiệm.
    4
    GS.TSKH Nguyễn Đình Đức cùng các sinh viên tại hội nghị ICCE 23
    Để đạt được những thành công như hiện nay, GS.TSKH Nguyễn Đình Đức một lần nữa khẳng định, nhà khoa học cần phải đồng hành với doanh nghiệp vì kinh phí đề tài chỉ hỗ trợ phần nghiên cứu cơ bản, phần thử nghiệm phải được thực hiện theo nhu cầu của thực tiễn, qua đơn đặt hàng từ thực tiễn và có sự hỗ trợ của doanh nghiệp và người sử dụng. Từ đó, mô hình kết hợp có hiệu quả nhất để những sản phẩm khoa học công nghệ đạt được thành công, đi vào cuộc sống là phải có sự kết hợp chặt chẽ 4 nhà: Nhà trường - Nhà khoa học- Doanh nghiệp- Nhà nước. Có thể thấy đây là mô hình của trung tâm nghiên cứu xuất sắc: vừa giải quyết vấn đề thực tiễn, vừa có thể tiến hành nghiên cứu và đào tạo đạt chuẩn quốc tế.

    Đọc tiếp

    VẬT LIỆU COMPOSITE - TIỀM NĂNG VÀ ỨNG DỤNG

    GS.TSKH Nguyễn Đình Đức,  Đại học Quốc gia Hà Nội

    1. Khái niệm về vật liệu mới composite:

    Compsite là vật liệu được tổng hợp nên từ hai hay nhiều loại vật liệu khác nhau, nhằm mục đích tạo nên một vật liệu mới, ưu việt và bền hơn so với các vật liệu ban đầu. Vật liệu composite  bao gồm có vật liệu nền và cốt. Vật liệu nền đảm bảo việc liên kết các cốt lại với nhau, tạo cho vật liệu gồm nhiều thành phần có tính nguyên khối, liên tục, đảm bảo cho composite độ bền nhiệt, bền hoá và khả năng chịu đựng khi vật liệu có khuyết tật. Vật liệu nền của composite có thể là polyme, các kim loại và hợp kim, gốm hoặc các bon. Vật liệu cốt đảm bảo cho composite có các mođun đàn hồi và độ bền cơ học cao. Các cốt của composite có thể là các hạt ngắn, bột, hoặc các sợi cốt như sơi thuỷ tinh, sợi polyme, sợi gốm, sợi kim loại và sợi các bon,...Về mặt đặt bài toán của cơ học, người ta còn định nghĩa vật liệu composite là vật liệu mà tính chất của nó phụ thuộc vào toạ độ.

    Ưu điểm lớn nhất của composite là có thể thay đổi cấu trúc hình học, sự phân bố và các vật liệu thành phần đẻ tạo ra một vật liệu mới có độ bền theo mong muốn.  Rất nhiều đòi hỏi khắt khe của kỹ thuật hiện đại ( như nhẹ, lại chịu được nhiệt lên đến 3000oC,...) chỉ có composite mới đáp ứng nổi, vì vậy, vật liệu composite giữ vai trò then chốt trong cuộc cách mạng về vật liệu mới.

    Thực ra, quá trình tạo nên composite là sự tiến hoá trong ngành vật liệu: Từ vật liệu chỉ có một cấu tử ( như kim loại nguyên chất), người ta đã biết tận dụng tính ưu việt của các cấu tử để tạo ra các vật liệu có hai hay nhiều cấu tử ( hợp kim ), rồi từ 3 nhóm vật liệu đã biết là kim loại, vật liệu vô cơ ceramic và hữu cơ polyme, người ta đã tìm cách tạo ra composite - vật liệu của các vật liệu để kết hợp và sử dụng kim loại-hợp kim, các vật liệu vô cơ và hữu cơ đồng thời, hợp lý. Và mới đây người ta đã nói đến super-composite: composite của composite ( khi các vật liệu thành phần cũng là composite).

    Dựa vào các đặc trưng  cơ lý hoá, người ta phân vật liệu ra thành 4 nhóm chính: kim loại và các hợp kim, vật liệu vô cơ-ceramic, vật liệu polyme và gần đây nhất là vật liệu tổ hợp compsite.

    Vật liệu kim loại (và hợp kim) là những vật liệu dẫn điện tốt, phản xạ ánh sáng với màu sắc đặc trưng, có khả năng biến dạng dẻo cao. Đặc điểm cấu trúc kim loại là sự sắp xếp có trật tự của các nguyên tử, tạo thành mạng tinh thể, trong những điều kiện nhất định có thể chuyển hoàn toàn sang trạng thái không trật tự (  vô định hình ). Kim loại thông dụng có thể kể ra như thép, đồng, nhôm, tin tan, niken,...và các hợp kim của chúng. Ưu điểm của kim loại là dẫn điện, dẫn nhiệt, mô đun đàn hồi cao, độ bền  cơ học cao. Nhược điểm lớn nhất của kim loại là không bền với môi trường kiềm và axit, dễ bị oxi hóa, và nhiều kim loại độ bền nhiệt không cao. Khối lượng riêng của nhiều kim loại rất lớn nên bị hạn chế khi sử dụng để thiết kế chế tạo các khí cụ bay.

    Đọc tiếp

launchporn pornorodeo porndick pornrelation
eryaman escort
bodrum escort
turk porno
ankara escort
member porn
bayan escort