Đề tài do ThS. Trần Đình Hiến (Viện Kỹ thuật nhiệt đới & Bảo vệ môi trường TP.HCM) là chủ nhiệm vừa được hội đồng nghiệm thu Sở KH&CN TP.HCM thông qua sáng ngày 17/4/2008.
Với mục tiêu chính là nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ hoàn chỉnh để chế tạo điện cực tiếp đất có các thông số kỹ thuật tương đương với sản phẩm nhập ngoại; chế tạo, thử nghiệm tính năng kỹ thuật của điện cực (độ bền cơ, độ bền bám dính, độ bền uốn lớp mạ…), đề tài được đánh giá cao (xếp loại xuất sắc) bởi đã tạo được cơ sở khả thi cho việc sản xuất bộ điện cực tiếp đất (bộ tiếp điện) cho ngành điện, có thể thay thế sản phẩm nhập ngoại với chất lượng tương đương và giá thành thấp hơn. Tuy nhiên, để đưa ra ứng dụng thực tiễn, nhóm tác giả cần sự liên kết hợp tác sản xuất của các đơn vị ngành điện để sản phẩm có được đầu ra an toàn.
Cụ thể, đề tài đã xây dựng được quy trình kéo thép C10 – Φ16 để phôi thép đạt cơ tính tương đương và độ nhám bề mặt cần thiết với: tốc độ kéo V = 1,4 – 1,6 m/phút, lực kéo P = 250 – 300 MPa, hỗn hợp bôi trơn BaSO4 + 1-3% PbSO4. Trên cơ sở các bước kéo khác nhau, chọn phôi thép Φ 13,60 để chế tạo 2 loại điện cực Φ 14, L1800 và Φ 14, L2400 với các tính chất cơ học như sau: σb = 694,35MPa; Ra = 1,16 – 1,45 μm; δ = 10,76%; độ cứng = 187 HV; ψ = 54,12. Nghiên cứu 3 loại dung dịch và đã đưa ra một thành dung dịch mạ lớp trung gian nickel đảm bảo tính kinh tế, tính kỹ thuật của sản phẩm điện cực. Lớp trung gian với vai trò nâng cao độ bám dính giữa lớp đồng và điện cực thép, ít vi lỗ, tránh hiện tượng mạ tiếp xúc đồng xảy ra. Với yêu cầu lớp mạ đồng dày, tối thiểu 254 μm, để giảm thời gian mạ và đảm bảo tính kỹ thuật của sản phẩm, đề tài đã nghiên cứu 3 dung dịch axit mạ đồng. Đây là những dung dịch có khả năng mạ tốc độ cao trên cơ sở hoá chất sẵn có và phụ gia được nhập vào thị trường trong nước và chọn được dung dịch mạ đồng với phụ gia CuFlex hiện đại kết hợp được nhiều tính năng ưu việt. Đề tài cũng đưa ra được quy trình công nghệ chế tạo điện cực hoàn chỉnh gồm 9 công đoạn (phôi thép tròn, gia công cơ, tẩy mỡ, tẩy gỉ, mạ lớp trung gian, mạ đồng, gia công sau mạ, thụ động bảo vệ, sử dụng đóng gói).
Trong quá trình nghiên cứu, đề tài đã mạ thử nghiệm 38 điện cực theo 3 loại là Φ 14, L1800, Φ 14, L2400 và điện cực cán ren nối dài Φ 14, L2400. Qua các thử nghiệm tại ĐH Bách Khoa TP.HCM, Viện, Trung tâm 3 cho thấy, điện cực tiếp đất chế tạo có các tính chất cơ học, chiều dày lớp phủ trung gian, lớp đồng, độ bền ăn mòn, điện trở tiếp đất hoàn toàn tương đương điện cực nhập ngoại EROD. Từ đó đề tài tính toán được giá thành sản phẩm loại Φ 14, L2400 là 129.930 đồng/điện cực, giá bán là 156.000 đồng/điện cực (chỉ bằng 61,66% giá nhập ngoại).
Lam Vân
