Grafit katkılı nylon 6(poliamid 6)’ nın aşınma davranışlarının deneysel incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2005

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Alim Kaştan

Eş Danışman: Serdar Salman, SERDAR SALMAN

Özet:

Bu çalışmada matris malzeme olarak PA 6 mühendislik plastiği kullanılmıştır. İlave malzeme olarak da grafit kullanılmıştır. Deneyler için dört çeşit malzeme hazırlanmıştır. Bu malzemeler katkısız PA 6, %5 grafit katkılı PA 6, %10 grafit katkılı PA 6 ve %15 grafit katkılı PA 6' dır. Üretilen kompozit malzemelerin aşınma davranışları araştırılmıştır. Polimerlerin kullanım alanlarının artması ile birlikte makine parçalarındaki metal aksamların yerlerini plastik malzemeler almaya başlamıştır. Kompozit malzemelerin üretimlerindeki yeniliklerde malzemelerin özelliklerinin arttırılmasına olanak sağlamıştır. Bu noktadan hareketle amaç malzemelerin servis ömürlerini uzatarak daha ekonomik hale getirmektir. Makine parçalarının hareketli kısımlarında karşılaşılan en büyük problemlerden biri de aşınmadır. Kullanım sırasında istenilen aşınmanın mümkün olduğu kadar az olmasıdır. Bu çalışmada amaç, PA 6 polimerine belirli oranlarda ilave edilen grafitin aşınma ve sürtünme davranışlarına etkisini, aynı zamanda uygulanan yükün ve kayma hızının etkisini araştırmak için bu çalışma yapılmıştır. Deneyler pim disk aşındırma cihazında ve kuru ortamda yapılmıştır. Deneylerde karşı disk olarak AISI 4140 çeliği kullanılmıştır. Deney sonuçları kaydedilerek ilave malzeme olarak kullanılan grafitin aşınma üzerindeki etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar katkısız PA 6 ve değişik oranlarda grafit içeren PA 6 malzemelerle karşılaştırılmıştır. Deneylerde 30N, 60N, 90N ve 120N'luk yükler ve 0.4 m/s, 0.8 m/s ve 1.2 m/s kayma hızı kullanılmış olup, deneyler 2000 m'lik kayma yolunda gerçekleştirilmiştir. Değerlendirmede sürtünme katsayısı-hız, sürtünme katsayısı-yük, aşınma oranı-hız, aşınma oranı-yük ve sürtünme katsayısı-yol parametreleri kullanılmıştır. Aşınma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar daha önceden yapılan literatürle karşılaştırılmıştır. TEMMUZ 2005 ALİM KAŞTAN After the widespread use of polymers, metal parts in machines are being replaced by plastic materials. New improvements in production of composite materials enabled improvements of essentials in these materials. As a result, composite materials prolong the life span of service materials and make them more economical. In this research PA 6 engineering plastic was used as a matrix material. Graphite was used as an additional material. Four different combinations were prepared in the experiment. These materials are pure PA 6, PA 6 supplemented with 5% graphite, PA 6 supplemented with 10% graphite and PA 6 supplemented with 15% graphite. Specific wear rates of these composite materials were examined. Wear is also one of the biggest problems faced in moving parts of machineries. During usage of these machines, wear is needed to be the least. Thus, this study was conducted to find out the effects of graphite materials incorporated in PA 6 on wear rates. The aim is graphite addition improved material performance against wear. Experiment was carried out in pin on disc wear arrangement in dry conditions. In this experiments AISI 4140 steel were used. By recording the results of the experiment, the effect of graphite addition on pure polyamide 6 examined. Findings from pure PA 6 and PA 6 with different concentrations of graphite were compared. In the experiment 30N, 60N, 90N and 120N applied loads and 0.4 m/s, 0.8 m/s and 1.2 m/s sliding speeds were used. Sliding distance is also 2000 m. During evaluations wear coefficient of friction-sliding speed, coefficient of friction-applied load, specific wear rate-sliding speed, specific wear rate-applied load and coefficient of friction -applied load parameters were used. Wear surfaces were examined by scanning electron microscope. Results obtained during this study were compared to the literatures published previously. JULY 2005 ALİM KAŞTAN