THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO MẪU LIÊN KẾT HAI LỚP VẬT LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP Ở NHIỆT ĐỘ CAO

Tóm tắt

Quy trình thực nghiệm chế tạo mẫu vật liệu composite nhiều lớp bằng phương pháp ép nhiệt với mục tiêu tạo ra vật liệu có khối lượng nhẹ và độ bền cao, có tiềm năng ứng dụng trong các ngành công nghiệp hiện đại như hàng không và tàu thủy. Vật liệu nền sử dụng là hợp kim nhôm 5052 kết hợp với sợi carbon (CF), ép ở nhiều mức nhiệt độ khác nhau với thời gian và cấu trúc bố trí thay đổi. Kết quả thử nghiệm kéo cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của nhiệt độ và cấu trúc lớp đến độ bền cơ học. Một số mẫu cho thấy hiện tượng bong tách lớp hoặc giảm mạnh giới hạn bền, đặc biệt ở nhiệt độ ép cao. Bài báo đề xuất hướng cải tiến bằng cách bổ sung lớp kết dính bằng kẽm (Zn) để tăng khả năng liên kết, đồng thời giữ được cấu trúc nguyên khối của nhôm và đặc tính bền của sợi CF

Title

EXPERIMENTAL FABRICATION OF TWO-LAYER MATERIAL JOINT SAMPLES USING HIGH-TEMPERATURE COMPRESSION MOLDING

Abstract

This study presents an experimental process for fabricating multilayer composite materials by hot pressing, with the aim of producing a lightweight and high-strength material suitable for industrial applications such as aerospace and shipbuilding. The base material used is 5052 aluminum alloy combined with carbon fibers (CF), with varying fiber orientations, stacking structures, and hot-pressing parameters. Eight different sample configurations were fabricated and tested. Mechanical tensile testing results show that temperature and layer configuration significantly affect the material's mechanical strength. In several cases, the bonding between layers was weak or even failed, especially at higher pressing temperatures. Based on the findings, the study proposes a potential improvement by using zinc (Zn) as an interlayer bonding agent. Zinc's low melting point may allow effective bonding at lower temperatures while preserving the mechanical integrity of the base aluminum and the carbon fibers. This approach is expected to enhance interfacial bonding in multilayer composites and will be explored in future studies