Thử nghiệm đánh giá độ bền vật liệu tại Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga

Chi nhánh Ven biển là đơn vị trực thuộc Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga, đóng quân tại TP. Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa, được thành lập theo Quyết định số 115/QĐ-QP ngày 2/5/1988 của Bộ trưởng Bộ Quốc phòng. Chi nhánh có chức năng, nhiệm vụ là nghiên cứu khoa học trên hai hướng Độ bền nhiệt đới và Sinh thái nhiệt đới, ứng dụng chuyển giao công nghệ và dịch vụ khoa học kỹ thuật phục vụ quốc phòng và dân sinh. Chi nhánh là điểm đến tin cậy của các tổ chức khoa học công nghệ trong và ngoài nước, đặc biệt là từ Liên bang Nga để tiến hành các thử nghiệm tự nhiên nhằm đánh giá độ bền và tuổi thọ của nhiều loại vật liệu khác nhau.

Hình 1. Toản cảnh Trạm nghiên cứu thử nghiệm biển Đầm Báy, Chi nhánh Ven biển.

Môi trường khí hậu biển nhiệt đới có ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền và tính năng của vật liệu, trong đó có trang thiết bị kỹ thuật. Trong quá trình khai thác, trang thiết bị rất dễ bị hỏng hóc do tác động của quá trình ăn mòn kim loại và hợp kim, cũng như hiện tượng lão hóa, phá hủy sinh học vật liệu. Đặc biệt, trong môi trường nước biển quá trình ăn mòn xảy ra rất nhanh, kèm theo hiện tượng bám bẩn sinh học làm giảm hiệu suất hoạt động của trang thiết bị. Điển hình, bám bẩn sinh học lên vỏ tàu thuyền làm giảm tốc độ di chuyển và tiêu tốn nhiên liệu thêm đến 170%.

Độ bền vật liệu, tuổi thọ của trang thiết bị kỹ thuật thường được đánh giá trực tiếp tại cơ sở chế tạo bằng phương pháp thử nghiệm gia tốc theo các điều kiện tiêu chuẩn. Các dữ liệu sau thử nghiệm giúp nhà sản xuất tối ưu hóa sản phẩm bằng cách điều chỉnh công nghệ, thành phần hay quy trình...Trong các phương pháp thử nghiệm gia tốc, một hoặc một vài yếu tố tác động chủ yếu lên vật liệu (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, hơi muối...) được gia tăng cường độ tác động để rút ngắn thời gian thử nghiệm. Tuy vậy, các đánh giá này thường mang tính cục bộ và không phản ánh đầy đủ tác động tổng hợp của các yếu tố môi trường lên độ bền vật liệu dẫn đến có sự sai lệch không nhỏ giữa kết quả thử nghiệm gia tốc và thực tế. Để khắc phục tình trạng này, thử nghiệm tự nhiên được thực hiện để đánh giá khách quan nhất tác động của điều kiện môi trường lên vật liệu, trang thiết bị. 

Hoạt động thử nghiệm tại Chi nhánh Ven biển tập trung vào các đối tượng vật liệu như: các kim loại có triển vọng, các loại lớp phủ, sơn phủ, cao su, polyme... trong lĩnh vực chống ăn mòn, chống nấm, mối mọt và bám bẩn sinh học biển (chống hà) Đây là những vật liệu quan trọng trong chế tạo vũ khí, trang thiết bị kỹ thuật do Liên bang Nga chế tạo (mà trước đây là Liên Xô). Các kết quả nghiên cứu thử nghiệm là cơ sở dữ liệu về dự báo tuổi thọ, thời hạn sử dụng và đưa ra các giải pháp chống ăn mòn, lão hóa và phá hủy sinh học cho vật liệu. Đồng thời, các kết quả nghiên cứu theo hướng Độ bền nhiệt đới đã được công bố trong nhiều bài báo khoa học trên các tạp chí uy tín trong nước và quốc tế. 

Hiện nay, hệ thống phòng thí nghiệm của Chi nhánh Ven biển được công nhận đạt các tiêu chuẩn: tiêu chuẩn quốc gia trong lĩnh vực quân sự TCVN/QS 877:2014 và tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2017 (VILAS 1258). Phòng thí nghiệm của Chi nhánh đã và đang được đầu tư nâng cấp cơ sở vật chất, trang thiết bị đầy đủ, hiện đại và tuân thủ nghiệm ngặt các yêu cầu của các tiêu chuẩn. Năng lực thử nghiệm không ngừng được tăng cường, được tập trung vào 2 môi trường: khí quyển ven biển và trong nước biển. Trong môi trường khí quyển, các loại vật liệu, lớp phủ có thể được thử nghiệm ở các khu vực khác nhau như sân bê tông, sân cỏ, nhà có mái che, nhà lá sách hoặc tủ thử nghiệm vi sinh. Trong môi trường nước biển, các mẫu vật có thể được thử nghiệm ở trạng thái tĩnh với các độ sâu khác nhau hoặc thử nghiệm ở trạng thái động, hoặc ở điều kiện thiếu ánh sáng...

Hình 2. Thử nghiệm đánh giá độ bền của lớp sơn phủ trong môi trường khí quyển ven biển trên sân cỏ tự nhiên.

Hình 3. Thử nghiệm đánh giá độ bền chống ăn mòn và chống bám bẩn sinh học của sơn phủ trong môi trường nước biển.

Trong thời gian tới, Chi nhánh Ven biển tiếp tục nâng cao chất lượng các hoạt động nghiên cứu khoa học và công nghệ, đặc biệt là các thử nghiệm tự nhiên trong môi trường biển. Trạm nghiên cứu thử nghiệm biển Đầm Báy đang được nâng cấp, mở rộng quy mô nhằm đáp ứng chủ trương chung này. Với tiềm lực cơ sở vật chất và đội ngũ cán bộ nghiên cứu, Chi nhánh tự tin sẽ trở thành một đơn vị nghiên cứu mạnh của Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga tại khu vực duyên hải miền Trung và Tây Nguyên và là địa chỉ thử nghiệm biển có tính đặc thù, độc đáo trong cả nước.

Bài được đăng trên Bản tin Khoa học và Cuộc sống, Liên hiệp Các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Khánh Hòa.

Tin bài: Cao Nhật Linh, Nguyễn Văn Chi (CNVB)