Orijinal ve geri dönüştürülmüş karbon formu partiküllerin epoksi kaplamanın tribolojik ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of original and recycled carbon form particles on the tribological and mechanical properties of epoxy coating
Yazar: MUHAMMED MUSTAFA ZAFER
Danışman: PROF. DR. FAZLİYE KARABÖRK
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kaplama = Coating ; Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; Karbon siyahı = Carbon black ; Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Bu çalışmada, orijinal ve geri dönüştürülmüş karbon formu nanopartiküllerin epoksi kaplamanın tribolojik ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, epoksi matrise ağırlıkça %1 oranında karbon nanotüp (KNT), grafen nanoplaka (GNP), karbon siyahı (KS) ve atık lastiklerin pirolizle geri kazanımından elde edilen pirolitik karbon siyahı (PKS) katılmıştır. Ayrıca bu nanopartiküller, hibrit olarak da epoksi matrise eklenmiştir. Elde edilen tüm kompozit kaplamaların tribolojik ve mekanik özellikleri çeşitli analizlerle değerlendirilmiştir.
Nanokompozit kaplama malzemelerinin ve kaplamaların özelliklerinin belirlenmesi amacıyla; Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopi analizi (FTIR), termogravimetrik analiz (TGA), kafes çizgi testi (cross-cut), konik bükme, nanosertlik ve aşınma testleri uygulanmıştır. Kaplamaların korozyon direncinin belirlenmesi amacıyla tuz testi (tuzlu su sisi testi) yapılmıştır. Ayrıca kaplamaların içindeki partikül dağılımını görmek, aşınma testi sonrasında yüzey analizi yapmak ve sonuçları yorumlamak amacıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alınıp incelenmiştir. Sonuçlar epoksi matrise katılan karbon esaslı partiküllerin kaplamanın tribolojik ve mekanik performansını geliştirdiğini göstermiştir.

Abstract:
This study aims to investigate the effects of original and recycled carbon form nanoparticles on the tribological and mechanical properties of epoxy coatings. For this purpose, carbon nanotubes (CNT), graphene nanoplatelets (GNP), carbon black (CB), and pyrolytic carbon black (PCB) obtained from the pyrolysis of waste tires were added to the epoxy matrix at a weight percentage of 1%. Additionally, these nanoparticles were also added to the epoxy matrix in hybrid form. The tribological and mechanical properties of all the obtained composite coatings were evaluated through various analyses.
To determine the properties of nanocomposite coating materials and coatings, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), cross-cut test, conical bending test, nano-hardness, and wear tests were conducted. To determine the corrosion resistance of the coatings, a salt spray test was performed. Furthermore, to observe the particle distribution within the coatings, perform surface analysis after the wear test, and interpret the results, Scanning Electron Microscope (SEM) images were taken and examined. The results showed that the addition of carbon-based particles to the epoxy matrix improved the tribological and mechanical performance of the coatings.