Çok duvarlı karbon nanotüp, molibden disülfit ve silikon katkılı karbon elyaf/poliamit 66 kompozitlerinin mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and tribological properties of multi-wall carbon nanotube, molibden disulfide and silicone filled carbon fiber/polyamide 66 composites
Yazar: BİLAL ÖZSARIKAYA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH HAKAN YETGİN
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, %10 karbon elyaf katkılı PA66 (PA66/10KE), %20 karbon elyaf katkılı
PA66 (PA66/20KE), %30 karbon elyaf katkılı PA66 (PA66/30KE), %0,5 çok duvarlı karbon
nanotüp katkılı PA66/30KE (PA66/30KE/0,5ÇDKNT), %0,5 çok duvarlı karbon nanotüp+%3
molibden disülfit katkılı PA66/30KE (PA66/30KE/0,5ÇDKNT/3MoS2) ve %0,5 çok duvarlı
karbon nanotüp+%3 silikon katkılı PA66/30KE (PA66/30KE/0,5ÇDKNT/3Silikon) kompozitleri
ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile üretilmiştir.
Katkıların, matris malzemesinin tribolojik, mekanik ve termal özelliklerine olan etkilerini
araştırmak için; elde edilen kompozitlere, mekanik testler, termal analizler ve tribolojik deneyler
uygulanmıştır. Kompozitlere uygulanan tribolojik deneyler, pim-on-disk cihazında
gerçekleştirilen aşınma ve sürtünme deneyleridir. Deneyler kuru ortam şartlarında yapılmıştır.
Deneyler oda sıcaklığına (23°C); yük olarak 20N, 30N ve 40N ve 0,4m/s; 0,8m/s ve 1,2m/s kayma
hızlarında, 1000 metre kayma yolunda yapılmıştır. Deneyler sonucunda, polimer ve kompozit
malzemelerin aşınma ve sürtünme davranışlarına uygulanan yükün etkisi, hızın etkisi ve
katkıların etkileri incelenmiştir.
Yapılan çalışmalar sonucunda, PA66 polimeri ilave edilen karbon elyaf, çok duvarlı
karbon nanotüp ve silikon katkıları, çekme ve eğme mukavemeti, elastiklik ve eğme modülü
değerlerini artırırken kopma uzaması değerlerini azaltmıştır. Tüm numuneler için artan yük ve
kayma hızı ile sürtünme katsayısı ve aşınma oranı artmıştır. PA66 polimerine ilave edilen MoS2
katkısı sürtünme katsayısı ve aşınma oranının azalmasında en etkili katkı olarak belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Çok Duvarlı Karbon Nano Tüp, Karbon Elyaf, Mekanik Özellikler,
Molibden Disülfit, Poliamit 66, Silikon, Tribolojik Özellikler

Abstract:
In this study, 10% carbon fiber filled PA66 (PA66/10CF), 20% carbon fiber filled PA66
(PA66/20CF), 30% carbon fiber filled PA66 (PA66/30CF), 0,5% multi-walled carbon nanotube
filled PA66/30CF (PA66/30CF/0,5MWCNT), 0,5% multi-walled carbon nanotube+3%
molybdenum disulfide filled PA66/30CF (PA66/30CF/0,5MWCNT/3MoS2) and 0,5% multi
walled carbon nanotube+3% silicone filled PA66/30CF (PA66/30CF/0,5MWCNT/3Silicon)
composites are produced by extrusion and injection molding methods.
In this thesis, dry sliding wear characteristics of polyamide 66 and its composites were
investigated using a pin-on-disc wear test machine. Wear tests were carried out at the sliding
speeds of 0,4m/s; 0,8m/s and 1,2m/s applied loads of 20N, 30N and 40N and under atmospheric
conditions of temperature and humidity. At the end of the experiments, effects of load, speed and
fillers on the friction and wear behaviour of pure polyamide 66 and its composites were analyzed.
As a result of the studies, carbon fiber, multi-walled carbon nanotube and silicone added
to the PA66 polymer increased the tensile and flexural strength, elasticity and flexural modulus
while decreased the elongation at breaks. For all materials, it was observed that, the coefficient
of friction and wear rate increases linearly with the increase in applied load and sliding speed
values. MoS2 filler has been identified as the most effective filler to the reduction of friction
coefficient and wear rate.
Keywords: Carbon Fiber, Mechanical Properties, Molybdenum Disulphide, Multi Walled
Carbon Nanotube, Polyamide 66, Silicone, Tribological Properties.