Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu tạo màng phủ chống xước, kị nước cho kính quang học của vũ khí, trang bị kỹ thuật quân sự
Mã số đề tài TĐANQP.03/20-22
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Trung tâm Phát triển công nghệ cao
Họ và tên TS. Nguyễn Tuấn Hồng
Thời gian thực hiện 01/01/2020 - 31/12/2022
Tổng kinh phí 8.812 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài - Chế tạo vật liệu tạo màng phủ chống xước, kị nước cho kính quang học đáp ứng được nhu cầu quốc phòng.
- Thiết lập công nghệ tạo màng phủ chống xước, kỵ nước cho kính quang học của khí tài, trang bị kỹ thuật quân sự.
Kết quả chính của đề tài

Về khoa học:
Đã tổng hợp được phụ gia chống xước là nanosilica dạng cầu phân tán trong vật liệu nền organosilica là PMHS. Kiến trúc hình cầu, kích thước đồng đều là một trong những yếu tố quyết định tới tính chất quang của màng phủ quang học. Biến tính thành công nanosilica dạng hình cầu bằng tác nhân CTMS (hàm lượng 10%, 2 giờ) đã tăng khả năng tương tác của phụ gia chống xước với vật liệu organosilica, giúp hệ vật liệu (dung dịch tạo màng phủ chống xước, kỵ nước) không bị cặn lắng trong quá trình sử dụng.
Màng phủ chống xước kỵ nước từ dung dịch chế tạo được tạo thành trên kính quang học bằng phương pháp quét tạo màng. Qua quá trình nghiên cứu nhận thấy rằng lớp phủ hình thành sau 2 lần quét và để ổn định ở nhiệt độ từ 20 ÷ 30°C trong khoảng thời gian 120 phút cho tính chất tốt nhất.
Thử nghiệm vật liệu và màng phủ trong phòng thí nghiệm và tại nhà máy Z199/Tổng cục Công nghiệp quốc phòng cho thấy lớp phủ từ vật liệu kị nước, chống xước cho kính quang học đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật (góc tiếp xúc giọt nước > 110°, độ cứng thang bút chì 6H-8H, độ truyền qua quang học > 99%, chiết suất của kính quang học gần như không thay đổi trước và sau khi phủ màng), thử nghiệm trên khí tài quang thực tế cũng cho thấy các vật kính, thị kính sau khi phủ cho chất lượng hình ảnh tương đương với mắt kính ban đầu.
Về ứng dụng:
Nhu cầu về vật liệu tạo màng cứng chống xước, chống mờ, mốc cho kính quang học sử dụng trong môi trường đất liền và biển đảo là rất cấp thiết. Kết quả của đề tài sẽ tạo ra sản phẩm và công nghệ ứng dụng phục vụ cho sửa chữa, chế tạo mới và bảo quản kính quang học tại các đơn vị quân sự góp phần tăng hiệu quả chiến đấu và kéo dài thời gian sử dụng của khí tài quang học.
Kết quả nghiên cứu được ứng dụng trong công tác bảo quản các khí tài quân sự. Sau khi hợp phần dự án được nghiệm thu, sẽ báo cáo Hội đồng khoa học đề xuất phương án sản xuất vật liệu tạo màng cứng trên kính và chuyển giao cho các đơn vị quân đội.

Những đóng góp mới

Đã nghiên cứu và đưa ra được quy trình công nghệ chế tạo vật liệu tạo màng phủ chống xước, kỵ nước cho khí tài quang từ những vật liệu tiền chất có trên thị trường, đặc biệt đã tổng hợp thành công nanosilica dạng hình cầu với kích thước hạt đồng đều cao, đã biến tính thành công hệ nanosilica dạng cầu có khả năng phân tán, tương hợp rất tốt với hệ chất tạo màng phủ cho kính. Đã tối ưu được các điều kiện về thành phần gồm: tỷ lệ PMHS:ete dầu hỏa (mL) = 2,5:100, nồng độ xúc tác NaOH thích hợp cho phản ứng khoảng 0,03 – 0,05 N, hàm lượng nanosilica hình cầu thêm vào khoảng 0,2 – 0,25 % khối lượng PMHS; và điều kiện công nghệ chế tạo vật liệu với thời gian khuấy là 60 phút, tốc độ khuấy nằm trong khoảng 500 ÷ 800 rpm. Sản phẩm thu được có chỉ tiêu kỹ thuật tốt đảm bảo ứng dụng tạo màng chống xước cho khí tài quang và các loại kính quang học khác.

 

Sản phẩm của đề tài:

Các bài báo đã công bố:
- Lê Minh Trí, Nguyễn Đình Dũng, Vũ Duy Đạt, Nguyễn Thế Hữu, Vũ Trọng Phúc, Nguyễn Văn Tú, Phan Ngọc Hồng, Nguyễn Tuấn Hồng, Nghiên cứu chế tạo nano SiO2 hình cầu ứng dụng trong màng phủ quang học, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 77, 86 - 90, 2022.
- Phạm Thị Mai Hương, Nguyễn Văn Mạnh, Đào Xuân Phúc, Nguyễn Trung Toàn, Đỗ Nhật Minh, Nguyễn Xuân Anh, Đặng Thanh Bình, Nguyễn Tuấn Hồng, Nghiên cứu biến tính nano SiO2 với tác nhân alkylsilane ứng dụng trong màng phủ trên nền kính, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 78, 108 - 113, 2022.
Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích:
01 đăng ký sáng chế: Phương pháp chế tạo vật liệu nano SiO2 ưa dầu và vật liệu nano SiO2 ưa dầu được tạo ra theo phương pháp này (Đã được Cục Sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn hợp lệ theo Quyết định số 11560w/QĐ-SHTT ngày 11/07/2022).
Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):
Các sản phẩm khác:
- Quy trình công nghệ chế tạo dung dịch tạo màng phủ cứng, chống xước, kị nước cho kính quang học.
- Quy trình công nghệ tạo màng phủ cho kính quang học.
- Báo cáo kết quả đánh giá thử nghiệm đối chứng dung dịch tạo màng phủ chống xước, kỵ nước và một số sản phẩm thương mại.
- Báo cáo tổng kết hợp phần dự án.

 

Địa chỉ ứng dụng

Nhà máy Z199 của Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng, Bộ Quốc phòng (là đơn vị đã thử nghiệm thực tế sản phẩm dung dịch tạo màng phủ chống xước, kỵ nước cho kính quang học).

Ảnh nổi bật đề tài
1680678867787-Screen Shot 2023-04-05 at 2.14.13 PM.png