Công nghệ 11 — Công nghệ cơ khí và Công nghệ chăn nuôi
Công nghệLớp 11Phần 2. Công nghệ cơ khí · Chương II. Vật liệu cơ khí

Bài 6. Vật liệu mới

Mục tiêu bài học

  • Giải thích và phân biệt các nội dung cốt lõi của vật liệu mới.
  • Lập kết luận và sản phẩm hồ sơ cụ thể cho tình huống: Tấm composite có số liệu kéo tốt theo phương dọc nhưng chưa có số liệu theo phương ngang; tải thực tác dụng ngang. Có được duyệt không?

Bài giảng

Kiến thức và mối liên hệ

Vật liệu mới được nghiên cứu để có tổ hợp tính năng mà vật liệu truyền thống khó đáp ứng. Composite gồm pha nền liên kết và pha cốt gia cường; tính chất phụ thuộc vật liệu, tỉ lệ và hướng bố trí. Vật liệu nano có cấu trúc ở kích thước rất nhỏ, có thể biểu hiện tính chất khác vật liệu khối nhưng không phải mọi hạt nhỏ đều có lợi. Hợp kim nhớ hình có thể phục hồi hình dạng theo điều kiện thích hợp; các loại vật liệu thông minh đáp ứng tác động bên ngoài. Tên gọi mới không bảo đảm rẻ, an toàn hay tái chế dễ. Vật liệu có cơ tính biến thiên (FGM) có thành phần hoặc cấu trúc thay đổi dần theo vị trí để tạo tính chất phù hợp, giảm chuyển tiếp đột ngột giữa các vùng. Ví dụ nguyên lí là lớp chịu nhiệt chuyển dần sang phần chịu lực, không phải chỉ trộn đều hai chất. Đánh giá FGM phải biết vị trí lấy dữ liệu, vì một giá trị tại bề mặt chưa đại diện toàn bộ chiều dày.

Vận dụng và kiểm soát

Chọn composite cho tấm vỏ cần cân nhắc độ cứng theo hướng, khối lượng, liên kết, sửa chữa và xử lí cuối vòng đời. Với dữ liệu giả định, một tấm nhẹ hơn có thể tốt cho tiêu hao năng lượng, nhưng chỉ được chọn sau khi đạt yêu cầu bền và an toàn cháy. Học sinh có thể phân tích ảnh cấu trúc hoặc ghép mô hình giấy thể hiện nền–cốt. Không cắt, mài composite, không tạo bụi sợi và không thao tác hạt nano; bụi và phụ gia cần đánh giá chuyên môn, không thể suy an toàn từ kích thước nhỏ.

Khái niệm chính

Pha nền
Thành phần liên kết và truyền tải tới pha gia cường trong composite
Pha cốt
Thành phần gia cường giúp tạo tính năng cho composite
Hợp kim nhớ hình
Hợp kim có khả năng phục hồi hình dạng theo tác động phù hợp
Vật liệu có cơ tính biến thiên
Vật liệu có thành phần hoặc cấu trúc thay đổi dần theo vị trí để tạo tính chất phù hợp

Ví dụ

  1. Ví dụ 1

    Tấm kim loại giả định nặng 4 kg, tấm composite đạt cùng yêu cầu nặng 2,8 kg. Giảm khối lượng bao nhiêu phần trăm?

    Xem lời giải

    (4−2,8)/4×100=30%; giả thiết “đạt cùng yêu cầu” là điều kiện của so sánh.

  2. Ví dụ 2

    Tấm composite có số liệu kéo tốt theo phương dọc nhưng chưa có số liệu theo phương ngang; tải thực tác dụng ngang. Có được duyệt không?

    Xem lời giải

    Chưa đủ căn cứ duyệt.

    Số liệu dọc không đại diện tự động cho phương ngang chịu tải.

    Yêu cầu dữ liệu phù hợp hướng tải và thiết kế cấu trúc trước khi so giá.

    Không mài hay cắt mẫu để thử tại nhà; đánh giá bởi đơn vị chuyên môn.

Ghi nhớ

Pha nền: Thành phần liên kết và truyền tải tới pha gia cường trong composite; Pha cốt: Thành phần gia cường giúp tạo tính năng cho composite; Hợp kim nhớ hình: Hợp kim có khả năng phục hồi hình dạng theo tác động phù hợp; Vật liệu có cơ tính biến thiên: Vật liệu có thành phần hoặc cấu trúc thay đổi dần theo vị trí để tạo tính chất phù hợp.

Dễ nhầm

  • Composite luôn có độ bền như nhau theo mọi hướng. Hướng cốt và cấu trúc ảnh hưởng tính chất; composite có thể có tính dị hướng.

Bài tập

Đã đúng 0/8 câu

  1. Câu 1Mức 1Trắc nghiệm 1 đáp án

    Trong vật liệu mới, mô tả nào giải thích chính xác «Pha nền»?

  2. Câu 2Mức 2Ghép nối

    Ghép từng khái niệm với vai trò riêng; không coi các vai trò là đồng nghĩa.

    Chạm một ý bên trái rồi chạm ý tương ứng bên phải để ghép cặp.

  3. Câu 3Mức 2Đúng / Sai

    Composite luôn có độ bền như nhau theo mọi hướng.

  4. Câu 4Mức 1Điền vào chỗ trống

    Chọn thuật ngữ phù hợp với mô tả: Hợp kim có khả năng phục hồi hình dạng theo tác động phù hợp. Đó là .

  5. Câu 5Mức 2Sắp xếp thứ tự

    Sắp xếp quy trình xử lí hồ sơ học tập sau theo quan hệ trước–sau (không phải hướng dẫn tự vận hành thiết bị hay xử lí vật nuôi).

    Sắp xếp các mục theo thứ tự đúng (kéo thả hoặc dùng nút mũi tên).

    1. 1Xem dữ liệu theo hướng làm việc
    2. 2Đọc yêu cầu của tấm vỏ
    3. 3So khối lượng giữa các phương án đạt
    4. 4Kiểm điều kiện an toàn và sửa chữa
  6. Câu 6Mức 3Trả lời ngắn

    Tấm kim loại giả định nặng 4 kg, tấm composite đạt cùng yêu cầu nặng 2,8 kg. Giảm khối lượng bao nhiêu phần trăm?

  7. Câu 7Mức 2Nhiều đáp án

    Chọn đúng hai kết luận có căn cứ.

    Chọn tất cả đáp án đúng

  8. Câu 8Mức 4Tự luận

    Tấm composite có số liệu kéo tốt theo phương dọc nhưng chưa có số liệu theo phương ngang; tải thực tác dụng ngang. Có được duyệt không? Đây là hồ sơ giả định, không yêu cầu thực hiện thao tác vật lí. Trình bày kết luận, bằng chứng và giới hạn an toàn.

    0 từ

    0/10 ảnh

    Có thể chụp nhiều trang. Ảnh được lưu cùng bài làm và giáo viên sẽ chấm trên ảnh.

    Vẽ bài làm

    Ảnh bài làm

    Cuộn chuột hoặc chụm hai ngón để phóng to · kéo để di chuyển · phím R để xoay

  9. Câu 9Mức 3Trắc nghiệm 1 đáp án

    Hồ sơ vật liệu ghi thành phần gốm tăng dần từ mặt trong ra mặt ngoài, không có ranh giới chuyển đột ngột. Khái niệm nào phù hợp nhất?