Quang cảnh Hội nghị.

Xuất phát từ thực tế môi trường ven biển Hải Phòng giàu ion, có độ dẫn điện cao, gây ăn mòn nhanh các công trình kết cấu thép, trong khi nguồn anot hy sinh trong nước vẫn phụ thuộc nhập khẩu với khối lượng lớn (riêng ngành dầu khí khoảng 1.500 tấn/năm), nhóm nghiên cứu đã làm chủ chuỗi công nghệ khép kín theo 5 công đoạn: nung quặng dolomit ở 1100°C trong 4 giờ; nghiền, phối liệu và ép viên; gia nhiệt sơ bộ 700°C; hoàn nguyên - kết tinh Mg trong chân không ở 1250°C, áp suất 600 Pa; nấu luyện hợp kim, đúc anot. Bằng mô phỏng nhiệt động học FactSage, quy hoạch thực nghiệm Taguchi L9, phân tích ANOVA và thuật toán di truyền NSGA-II trên MATLAB, đề tài xác định được bộ thông số tối ưu gồm: nhiệt độ hoàn nguyên 1250°C, tỷ lệ Fero silic 19,65%, đạt hiệu suất hoàn nguyên hơn 79,5%; năng lượng hoạt hóa của phản ứng được xác định chính xác là 203,25 kJ/mol theo mô hình động học Jander (R² > 0,99).

Sản phẩm Mg kim loại chế tạo đạt độ sạch 99,8%; hợp kim nền AZ63 vi hợp kim hóa Mn theo công nghệ nấu luyện không dùng chất trợ dung (fluxless melting) đạt độ bền kéo tối ưu khoảng 184-188 MPa, độ giãn dài 3,55-3,6%. Sản phẩm anot hy sinh hoàn thiện có điện thế đóng mạch ổn định từ -1,55V đến -1,57V so với điện cực Cu/CuSO₄, dung lượng điện hóa thực tế đạt trên 1150 Ah/kg, điện trở tiếp xúc giữa lõi thép và vỏ hợp kim dưới 0,01 Ω nhờ liên kết luyện kim Mg-Zn tại mặt phân cách lõi - vỏ. Bài toán thiết kế kỹ thuật thử nghiệm cho công trình có diện tích bảo vệ 1.000,03 m² cho thấy cần 23 bộ anot, khối lượng tối thiểu 6,95 kg/cái, đảm bảo tuổi thọ bảo vệ 10 năm liên tục; ứng dụng thực tế có thể giúp kéo dài tuổi thọ công trình từ 30% đến 70%.

Về hiệu quả kinh tế, giá thành sản xuất anot Mg nội địa quy mô pilot 1 tấn được hạch toán khoảng 123.423 đồng/kg, thấp hơn khoảng 18% so với giá anot nhập khẩu hiện dao động trên 150.000 đồng/kg. Đề tài đã hoàn thành đầy đủ 6/6 sản phẩm khoa học và công nghệ đăng ký, gồm 3 quy trình công nghệ (chế tạo Mg tinh khiết, chế tạo hợp kim Mg, chế tạo anot hy sinh), sản phẩm Mg kim loại, sản phẩm hợp kim và anot hy sinh hoàn thiện, cùng báo cáo tổng kết và các báo cáo chuyên đề.

Với kết quả nghiên cứu trên, Hội đồng đánh giá đề tài được triển khai nghiêm túc, bám sát thuyết minh và hợp đồng khoa học đã ký kết; phương pháp nghiên cứu kết hợp mô phỏng nhiệt động học, quy hoạch thực nghiệm, trí tuệ nhân tạo tối ưu đa mục tiêu với thực nghiệm luyện kim - đúc là hiện đại, có độ tin cậy cao; các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm đạt và vượt yêu cầu đăng ký. Hội đồng ghi nhận đây là hướng nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao đối với thành phố Hải Phòng, góp phần tự chủ nguyên liệu chống ăn mòn thân thiện môi trường (không chứa Cadmi, Thủy ngân độc hại như anot kẽm, nhôm truyền thống), có tiềm năng đăng ký sở hữu trí tuệ và thương mại hóa. Trên cơ sở đó, Hội đồng thống nhất nghiệm thu nhiệm vụ sau khi nhóm nghiên cứu chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện báo cáo theo ý kiến của các thành viên Hội đồng như: bổ sung bảng thành phần các nguyên tố hợp kim, đề xuất thêm nội dung hỗ trợ phát triển sản phẩm sau khi được nghiệm thu,…./.

Minh Lan