Oxymethylene: Khám Phá Vật Liệu Hỗn Hợp Bất Thường Trong Ứng Dụng Kỹ ThuậtCao!

Trong thế giới đa dạng của vật liệu polymer, oxymethylene (OM) nổi bật như một ứng viên đáng chú ý, mang trong mình những đặc tính độc đáo và tiềm năng ứng dụng rộng rãi. OM, còn được biết đến với tên gọi polyoxymethylene (POM), là một loại thermoplastic được tạo ra từ sự trùng hợp của formaldehyde. Cấu trúc phân tử của OM bao gồm các nhóm –CH2O– lặp lại, tạo nên một chuỗi liên kết carbon-oxygen mạnh mẽ. Điều này dẫn đến những đặc tính cơ học ấn tượng như độ cứng cao, độ bền mỏi tuyệt vời và khả năng chịu lực nén đáng kể.

OM thường được tìm thấy dưới dạng bột màu trắng tinh khiết và sau đó được xử lý để tạo ra các sản phẩm có hình dạng khác nhau như thanh, tấm, ống và các chi tiết phức tạp thông qua các kỹ thuật như ép phun, đúc phun và gia công CNC.

Tính chất nổi bật của OM:

• Độ cứng cao: OM là một trong những thermoplastic cứng nhất trên thị trường hiện nay. Nó có độ cứng gấp 3-4 lần so với nylon thông thường và gần bằng polyethylene (PE).

• Độ bền mỏi tuyệt vời: OM có khả năng chịu được hàng triệu chu kỳ ứng suất lặp đi lặp lại mà không bị biến dạng hay hư hỏng.

• Khả năng chịu lực nén cao: OM có thể chịu được áp lực nén đáng kể, gấp 2-3 lần so với polypropylene (PP) thông thường.

• Tỷ lệ ma sát thấp: OM có bề mặt nhẵn, giúp giảm ma sát và mài mòn trong các ứng dụng cơ khí.

• Độ ổn định kích thước tốt: OM ít bị co ngót hoặc giãn nở do thay đổi nhiệt độ, đảm bảo tính chính xác và ổn định trong các bộ phận chế tạo

| Tính Chất | Giá trị | Đơn vị |

|—|—|—| | Modulus đàn hồi (Young’s Modulus) | 3000 - 4500 | MPa | | Cường độ kéo đứt | 60 - 90 | MPa | | Độ bền nén | 120 - 160 | MPa | | Nhiệt độ nóng chảy | 175 - 185 | °C | | Tỷ lệ hấp thụ nước | < 0.2 | % |

Ứng dụng đa dạng của OM:

Nhờ vào sự kết hợp các tính chất ưu việt, OM đã trở thành vật liệu lý tưởng cho một loạt ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau:

• Linh kiện cơ khí chính xác: OM được sử dụng để sản xuất bánh răng, bu lông, đai ốc, trục và các bộ phận chuyển động chính xác khác.

• Công nghiệp ô tô: Các bộ phận như nắp van, tay lái, cần gạt nước và bộ phận nội thất xe ô tô thường được làm từ OM.

• Thiết bị y tế: OM được sử dụng để sản xuất các thiết bị phẫu thuật, dụng cụ nha khoa và bộ phận thay thế khớp xương do khả năng chống vi khuẩn và độ bền cao

• Công nghiệp điện tử: Các vỏ máy tính xách tay, hộp đựng linh kiện điện tử và các bộ phận khác của thiết bị điện tử thường được làm từ OM.

• Dụng cụ gia dụng: OM được sử dụng để sản xuất các loại đồ dùng như dao cạo, bàn chải đánh răng, tay cầm nồi, nắp chai

Sản xuất OM: Một quá trình phức tạp:

Quá trình sản xuất OM bao gồm một số bước quan trọng, đòi hỏi sự kiểm soát chính xác về nhiệt độ, áp suất và thời gian phản ứng.

• Trùng hợp formaldehyde: Bước đầu tiên là trùng hợp formaldehyde để tạo ra polyoxymethylene (POM) ở dạng bột màu trắng.

• Điều chỉnh tính chất: Bột POM sau đó được xử lý thêm bằng các chất phụ gia như 윤활제 và chất chống oxy hóa để cải thiện độ bền, khả năng chống mài mòn và ổn định nhiệt độ của vật liệu.

• Thành hình: Bột POM được nung nóng và ép thành các hình dạng khác nhau như thanh, tấm, ống hoặc chi tiết phức tạp thông qua các kỹ thuật như ép phun, đúc phun

Thách thức và xu hướng phát triển của OM:

Mặc dù có nhiều ưu điểm vượt trội, OM cũng gặp một số thách thức trong ứng dụng thực tế:

• Độ dẫn điện kém: OM là vật liệu cách điện nên không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu khả năng dẫn điện tốt.

• Sự xuống cấp do nhiệt độ cao: OM có thể bị phân hủy ở nhiệt độ cao, khoảng 200°C trở lên. Do đó, cần hạn chế sử dụng OM trong những môi trường có nhiệt độ cực cao.

Kết luận:

OM là một vật liệu polymer đặc biệt với những tính chất cơ học ưu việt và khả năng chống mài mòn cao.

Những ứng dụng đa dạng của nó từ ngành công nghiệp ô tô đến thiết bị y tế cho thấy tiềm năng lớn của OM trong tương lai.

Việc nghiên cứu và phát triển thêm các loại phụ gia, cải thiện khả năng dẫn điện và chịu nhiệt của OM sẽ mở ra những cơ hội mới để sử dụng vật liệu này trong nhiều lĩnh vực công nghệ khác nhau.