Đồ án tốt nghiệp - Nghiên cứu sử dụng mùn cưa làm độn gia cường cho vật liệu composite

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÙN CƯA
LÀM ĐỘN GIA CƯỜNG CHO VẬT
LIỆU COMPOSITE
SVTH: Phạm Triệu Nhân
MSSV: 15128045
GVHD: TS. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn

TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài khóa luận Nghiên cứu sử dụng mùn cưa làm độn gia cường cho vật liệu
composite nghiên cứu chế tạo vật liệu composite dạng tấm từ phế phẩm nông nghiệp
là mùn cưa trên nền nhựa vinyl ester (VE), và từ đó khảo sát tính chất cơ học của
chúng. Đầu tiên, mùn cưa được phân loại kích thước bằng phương pháp rây, sàng. Sau
khi phân loại, mùn cưa được sấy khô và xác định quy trình phù hợp để gia cường cho
vật liệu composite.
Thời gian đóng rắn của nhựa VE theo hàm lượng xúc tác Methyl Ethyl Ketone
Peroxide (MEKP) được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D2471. Các phương pháp
phân tích phổ hồng ngoại FTIR và phân tích nhiệt vi sai DSC được sử dụng để khảo
sát cấu trúc và quá trình đóng rắn của nhựa VE. Khi hàm lượng MEKP tăng từ 0.25
đến 1% thì thời gian gel giảm từ 42 phút còn 34 phút.
Vật liệu composite dạng tấm được chế tạo bằng phương pháp ép nhiệt với kích thước
là 17x17x4 (mm). Vật liệu composite được chế tạo với 3 loại kích thước mùn cưa là
0.08-0.315 mm, 0.315-1.25 mm và 1.25-2.5 mm. Kết quả cho thấy ở kích thước 1.25
đến 2.5 mm, vật liệu composite có độ bền uốn và module uốn cao nhất. Phương pháp
đo cơ tính đã xác định mật độ cần thiết để chế tạo mẫu composite là 1.2 g/cm³. Với
mật độ này, vật liệu composite được chế tạo với hàm lượng mùn cưa thay đổi lần lượt
là 40%, 50%, 60%. Sản phẩm sau khi chế tạo được khảo sát cơ tính, cụ thể là đo độ
bền uốn theo tiêu chuẩn ASTM D790. Mẫu composite có tỷ lệ mùn cưa chiếm 50%
với kích thước vỏ 1.25 đến 2.5 mm có cơ tính tốt nhất, được sử dụng kết hợp với sợi
thủy tinh ngắn và sợi thủy tinh Mat 300. Đối với sợi thủy tinh ngắn đề tài khảo sát lần
lượt hàm lượng sợi 10%, 15%, 20% so với hàm lượng gia cường. Đối sợi thủy tinh
MAT 300, đề tài sử dụng kết hợp lần lượt 1 lớp, 2 lớp, 3 lớp để chế tạo vật liệu. Các
mẫu vật liệu composite thành phẩm bằng phương pháp đo cơ tính xác định được mẫu
composite sử dụng kết hợp 3 lớp sợi thủy tinh MAT 300 có cơ tính tốt nhất.

ix

LỜI CẢM ƠN
Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp là giai đoạn quan trọng nhất trong quãng đời
mỗi sinh viên. Đây là tiền đề giúp chúng em trang bị những kỹ năng nghiên cứu và
kiến thức quý báu trước khi bước sang một con đường mới.
Trước hết, chúng em xin c
...

...
5.
[6] M. M. Schwartz , Composite Materials: Properties, Nondestructive
Testing, and Repair, Prentice Hall, 1997.
[7] N. H. Thịnh, N. Đ. Đức, Vật liệu composite cơ học và công nghệ, Nhà
xuất bản KHKT Hà Nội, 2003.
[8] R. Liedtke, P. Kelly, Composites for the Millennium: Proceedings from
the Eighth International Conference on Fibre Reinforced Composites,
University of Newle Upon Tyne, 2000.
[9] C. Wittman, G. D. Shook, Handbook of composites: Springer, Springer
Science &amp Business Media, 2013, pp. 368-391.
[10] B. A. Alenskis, G. L. Geil, D. R. Gill, B. N. Moloney, Filament winding
system, Google Patents, 1989.
77

[11] T. Starr, Pultrusion for engineers, Elsevier, 2000.
[12] Havico-pottery, Sản phẩm Composite, 2023. [Online]. Available:
https://havico-pottery.com/san-pham-composite/.
[13] H. G. Nhữ, B. T. Đinh, T. A. Lê, Công nghệ và thiết bị gia công vật liệu
Polymer, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2008.
[14] P. T. Bình, Hoá học và hóa lý polymer, Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ
Chí Minh, 2002.
[15] ASTM Standard, Standard Test Methods for Flexural Properties of
Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials,
2010.
[16] Wikipedia,

Lâm

nghiệp,

2023.

[Online].

Available:

https://vi.wikipedia.org/wiki/L%C3%A2m_nghi%E1%BB%87p.
[17] DangCongSan,

Kinh

tế,

2016.

[Online].

Available:

https://dangcongsan.vn/kinh-te/xuat-khau-nong-lam-thuy-san-nam-2016dat-321-ty-usd-421814.html.
[18] Vietnambiz, Top 10 thị trường Việt Nam xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ
nhiều nhất tháng 9/2020, [Online]. Available: https://vietnambiz.vn/top10-thi-truong-viet-nam-xuat-khau-go-va-san-pham-go-nhieu-nhat-thang-92020-20201106174754332.htm.
[19] Topcargo,

Mùn

cưa

là

gì?,

2024.

[Online].

Available:

https://topcargo.vn/gia-mun-cua/.
[20] Alka Shukla, Yu-Hui Zhang, P Dubey, JL Margrave, Shyam S Shukla,
The role ofsawdust in the removal of unwanted materials from water,
2003.

78

[21] Osei, Jackson, Compressive Strength of Concrete Using Sawdust as
Aggregate, International Journal of Scientific &amp Engineering, 2016.
[22] Wisal Ahmed, Rao Arsalan Khushnood, Shazim Ali Memon, Sajjad
Ahmad, Waqas Latif Baloch, Muhammad Usman, Effective use of
sawdust for the production of eco-friendly and thermal-energy efficient
normal weight and lightweight concretes with tailored fracture properties,
2018.
[23] ASTM Standard, Standard Test Method for Gel Time and Peak
Exothermic Temperature of Reacting Thermosetting Resins, 1999.

79