Nano ve mikro partiküllü nadir toprak oksit takviyeli kompozit fren balatalarının tarım araçlarında kullanılabilirliği
Usability of nano and micro particle rare earth oxide reinforced composite brake pads in agricultural vehicles
- Tez No: 1004114
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERSAN MERTGENÇ, DOÇ. DR. HİCRİ YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Ziraat, Otomotiv Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Agriculture, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fren balatası, Nadir toprak elementleri, Polimer kompozitler, Sürtünme aşınması, Brake lining, Rare earth elements, Polymer composites, Abrasive wear
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nadir toprak oksit takviyeli malzemeler üzerine yapılan çalışmalar artmakla birlikte, özellikle fren sürtünme malzemeleri konusunda literatürde bir boşluk bulunmaktadır. Tez çalışmasında; %5 ve %10 nano ve mikro boyutta CeO2 takviyeli fren balatasının performansı incelenerek, tarım araçlarında kullanılabilirliği kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Balata örneklerinin sürtünme karakteristiklerinin yanı sıra, fren diskindeki yüzey pürüzlülüğüne etkileri de incelenmiştir. Üretilen balata örneklerinde X-ışını kırınım analizi (XRD) kullanılmış, deneyler sonrası aşınma mekanizmalarının analizinde ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Balata örnekleri kararlı bir sürtünme katsayısı sergilemiş olup, sürtünme katsayıları nano boyutlu %5 ve %10 CeO2 içeren numunelerde 0,25, mikro boyutlu %5 içeren numunede 0,26 ve mikro boyutlu %10 içeren numunede ise 0,27 olarak belirlenmiştir. CeO2 takviyeli nano boyutlu balata örneklerine nazaran mikro boyutlu balata örneklerinde daha düşük aşınma oranları tespit edilmiştir. Numunelerin ortalama sertlik değeri 94 Shore D olup, takviye edilen CeO2 oranı arttıkça hem mikro hem de nano boyuttaki balata örneklerinin sertlik değerleri de artmıştır. Yüzey pürüzlülüğü analizlerine göre CeO2 katkı maddesinin disk yüzeyindeki çizik ve girinti yoğunluğunu önemli ölçüde azaltmıştır. Aşınma yüzeylerine ait SEM analizlerine göre ise aşınma yüzeylerinde birincil ve ikincil platolar, mikro çatlaklar ve sürtünme kaynaklı çizikler belirlenmiştir. Tez çalışması ile nadir toprak oksit takviyeli fren balatalarının performans optimizasyonu ve aşınma davranışlarının anlaşılması açısından önemli katkılar sunmanın yanında CeO2 katkısının disk yüzey pürüzlülüğünü minimize etmesi endüstriyel uygulamalar için bu malzemenin potansiyelini de vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
.While studies on rare earth oxide-reinforced materials are increasing, there is a gap in the literature, particularly on brake friction materials. This thesis study examined the performance of brake pads containing 5% and 10% nano- and micro-sized CeO2, comprehensively assessing their usability in agricultural vehicles. In addition to the friction characteristics of the pad samples, the effects on the surface roughness of the brake disc were also investigated X-ray diffraction analysis (XRD) was used on the produced pad samples, and scanning electron microscopy (SEM) was used to analyze the wear mechanisms after the experiments. The pad samples exhibited a stable coefficient of friction, with coefficients of friction determined as 0,25 for nano-sized samples containing 5% and 10% CeO2, 0,26 for micro-sized samples containing 5%, and 0,27 for micro-sized samples containing 10%. Lower wear rates were observed in micro-sized pad samples compared to nano-sized pad samples containing CeO2. The average hardness of the samples was 94 Shore D, and as the CeO2 content increased, the hardness values of both micro- and nano-sized pad samples also increased. Roughness analyses revealed that the CeO2 additive significantly reduced the scratch and indentation density on the disc surface. According to SEM analysis of the wear surfaces, primary and secondary plateaus, microcracks and friction-induced scratches were determined on the wear surfaces. This thesis study not only contributes significantly to the performance optimization and understanding of wear behavior of rare earth oxide-enhanced brake pads, but also highlights the potential of this material for industrial applications due to the CeO2 additive's ability to minimize disc surface roughness.
Benzer Tezler
- Spinel yapılı nanokompozit tozların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of spinel structured nanocomposite powders
DUYGU YEŞİLTEPE ÖZÇELİK
Doktora
Türkçe
2026
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Elektroforez destekli mikro frezeleme kullanılaraknadir toprak elementi ndfeb mıknatıslarınınişlenebilirliğinin iyileştirilmesi
Using electrophoresis supported micro millingrare earth element of ndfeb magnets improvement of workability
EDA ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiMunzur ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYBARS MAHMAT
- Eskişehir-Beylikova Kızılcaören cevherinden toryum-nadir toprak elementleri konsantresi eldesi, toryumun ayrılması, NTE içeren oksalat tozlarının karakterizasyonu
Obtaining thorium-rare earth elements concentrate from Eskişehir-Beylikova Kızılcaören ore, separation of thorium, characterization of oxalate powders containing REE
ÜMİT EMRE KARTAL
Doktora
Türkçe
2024
KimyaEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL SERT
PROF. DR. EROL KAYA
- YÜKSEK SICAKLIĞIN NANO VE MİKRO PARTİKÜLLÜ REAKTİF PUDRA BETONLARIN MEKANİK VE MİKROYAPI ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ
The Effect Of High Temperatures On Mechanical And Microstructural Properties Of Nano And Micro Particulate Reactive Powder Concrete
YAKUP MURAT ÇEBİ
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ARİF EMRE SAĞSÖZ
- Boyalara ve kaplamalara nano metal oksit katkısının fiziksel, antikorozif ve antibakteriyel etkilerinin incelenmesi
Determination of physical, antiorrosive and antibacterial effects of nano metal oxide additives to paints and coatings
EZGİ KIZILKONCA DURAN