Bor katkılı cam elyaf kompozit malzemelerin aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of abrasion properties of boron additive glass fiber composite materials
Yazar: OZAN OSMAN SÖZER
Danışman: DOÇ. DR. TÜLİN ŞAHİN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Polipropilen = Polypropylene

Özet:
Bu çalışmada, günümüzde üzerinde birçok çalışma yapılmış ve sürekli gelişme göstermekte olan cam elyaf takviyeli kompozit malzemelere farklı miktarlarda eklenen susuz bor katkı maddesinin aşınma üzerine etkileri incelenmiştir. Bir çok sektörde yaygın olarak kullanım alanına sahip olan kompozit malzemelerde aşınmaya olan direncin yüksek olması istenen bir özelliktir. Deney numuneleri hazırlanırken Susuz Bor katkısı ağırlıkça %2,5, %5, %10 ve %20 oranlarında eklenmiştir. Deney süresince numuneler 120 - 180 metrelik aşınma yolunda 20N – 25N – 30N 'luk yük altında 150 - 200rpm'lik hızla Tribometre cihazı ile aşınmaya tabi tutuldu. Tribometre cihazı üzerinden test süresince sürtünme kuvveti ve sürtünme katsayısı değerleri ölçüldü. Daha sonraki adımda ise Tribometre cihazının numune üzerine bıraktığı aşınma izleri kullanılarak aşınma oranları hesaplanmıştır. Hesaplanan bu değerler doğrultusunda aşınma oranı, sürtünme kuvveti ve sürtünme katsayısı grafikleri çizilerek yorumları yapılmıştır. Dolgu malzemesinin polyester reçine ile uyumu ve cam elyaf malzeme ile farklı orandaki Susuz Bor'un reçinenin aşınma mekanizmasına etkisi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile aşınma yüzeylerinin incelenmesi yapılmıştır. Susuz bor miktarındaki değişimler ile malzemedeki termal özelliklerin belirlenmesi için Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) deneyine tabi tutulmuştur. Yapılan deneylerin sonuçlarına göre numunelerde susuz bor miktarındaki artış sürtünme kuvveti ve sürtünme katsayısını da arttırmakta olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Aşınma, Cam Elyaf, Polipropilen, Susuz Bor.

Abstract:
In this study, the effects of anhydrous boron admixture added to glass fiber reinforced composite materials which have been made many studies on today and which is continuously developing, on abrasion were investigated. It is desirable to have high resistance to abrasion in composite materials, which are widely used in many sectors. When preparing the test samples, Anhydrous Boron additive was added in 2.5%, 5%, 10% and 20% by weight. During the experiment, samples were eroded with a Tribometer device at a speed of 150 - 200rpm under a load of 20N - 25N - 30N in the 120 - 180 meter wear path. Friction force and coefficient of friction during the test were measured on the tribometer. In the next step, wear rates were calculated by using the abrasion marks left by the Tribometer on the sample. Wear rate, friction force and friction coefficient graphs were drawn and interpreted according to these calculated values. The compatibility of the filler material with polyester resin and the effect of anhydrous boron with different proportions with glass fiber material on the wear mechanism of the resin were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM). Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used to determine the thermal properties of the material with changes in the amount of anhydrous boron. According to the results of the experiments, it was determined that the increase in the amount of anhydrous boron in the samples increases the friction force and coefficient of friction.

Keywords: Abrasion, Glass Fiber, Polypropylene, Anhydrous Boron.