Hibrid kompozit kavrama balatası üretimi ve üretilen balataların tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Manufacturing of Hybrid composite clutch facing and investigation of their tribological properties
- Tez No: 156159
- Danışmanlar: PROF.DR. FAZLI ARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kavrama Balatası, Hibrid Kompozit, Sürtünme, Aşınma, Clutch facing, Hybrid Composite, Friction, Wear VI
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Bu çalışmada, farklı tür inorganik ve organik elyaf birlikte kullanılıp hibrid kompozit balata malzemesi üretilerek sürtünme ve aşınma özellikleriyle bazı fiziksel ve mekanik özellikleri incelendi. Matris malzemesi olarak fenolik reçine, takviye malzemesi olarak cam elyaf, taş yünü, Kevlar pulp, sepiyolit minerali, Basarit, Fiberfrax ve çelik elyaf kullanıldı. Numunelerin sürtünme ve aşınma özelliklerinin incelenmesi, özel olarak imal edilmiş pim-disk tipi bilgisayar bağlantılı aşınma deney düzeneğinde gerçekleştirildi. Hibrid kompozit balata malzemelerinin üretiminde cam elyaf-Kevlar, taş yünü- Kevlar, Fiberfrax-Basarit, Kevlar-sepiyolit, çelik elyaf-Kevlar çiftleri birlikte kullanılarak elyaf oranlarının numunelerin yukarıda açıklanan özelliklerine etkileri araştırıldı. Sürtünme ve aşınma deneyleri 100-350 °C arasında gerçekleştirilmiş olup kayma hızı (3,2-12,8 m/s), yüzey basıncı (0,5-1 MPa) ve disk sıcaklığının (100-350 °C) sürtünme ve aşınmaya etkileri incelendi. Numunelerin aşınma yüzeyleri ve aşınma parçacıkları taramalı elektron mikroskobunda incelenerek etkin aşınma mekanizmaları belirlendi. Kevlar katkılı numunelerde sürtünme katsayısı ve özgül aşınma miktarının artan Kevlar katkısıyla azaldığı gözlendi. Bu durum Kevlar katkısının yerel olarak matris mukavemetini arttırması ve sürtünme yüzeyinde film oluşumunu kolaylaştırması ile açıklandı. Numunelerin sürtünme katsayıları artan kayma hızı ve yüzey basıncı ile azaldı. Sabit oranda (%5) Kevlar içeren sepiyolit takviyeli numunelerin sürtünme katsayıları %25 sepiyolit oranına kadar artmış bu değerin üzerinde ise düşmüştür. Bu gruptaki numunelerin sürtünme katsayıları ve özgül aşınmaları, diğerlerine göre nispeten daha düşük bulunmuştur. Fiberfrax içeren numunelere Basarit katkısı sürtünme katsayısını aynı elyaf hacim oranında bir miktar azaltmış, ancak %20'nin üzerindeki artan Basarit katkısı sürtünme katsayısı ve özgül aşınma miktarlarım artmıştır. İnorganik elyaf hacim oranının %30' un üzerine çıkarılması, kompozitin matris bütünlüğünü kaybederek hızla aşınmasına yol açmıştır. İnorganik elyaflarla üretilen numunelerin aşınma parçacıkları arasında disk yüzeyinin de aşındığını gösteren Fe ve Fe2Û3 bulunduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Manufacturing of Hybrid Composite Clutch Facing and Investigation of Their Tribological Properties In this study hybrid friction materials were manufactured by using various organic and inorganic fibers. Some physical and mechanical properties of the samples were studied in addition to the friction and wear behaviour. The produced samples were produced from the ingredients which were widely used by friction material manufacturers. Phenolic resin was used as matrix and glass fiber, stone wool, Kevlar pulp, sepiolite, basalt, Fiberfrax and steel fiber were used as reinforcing materials. The friction and wear behaviour of the materials were tested on a pin-on-disc type apparatus, which was controlled with a PC. Hybrid friction materials were manufactured by using the fiber pairs such as E-glass fiber-Kevlar, stone wool-Kevlar, Fiberfrax-basalt, Kevlar-sepiolite and steel fiber-Kevlar. Friction properties of samples were determined in the temperature ranges of 100-350 °C, and sliding velocity of 3.2-12.8 m/s, contact pressure of 0.5-1 MPa in order to study the effects of temperature, siliding velocity and contact pressure respectively. The wear surfaces and wear particles of the materials tested were studied by scanning electron microscopy (SEM) in order to determine the operating wear mechanisms. The friction coefficient and specific wear rates of inorganic fiber-Kevlar reinforced samples decreased with increasing Kevlar pulp content. The friction coefficient decreased with increasing sliding velocity and contact pressure in all samples. The friction coefficient of sepiolite reinforced samples increased with increasing sepiolite rate up to 25 vol. % and decreased again above this ratio. The friction coefficient and specific wear rates of these samples were found comparatively less than the others. The addition of basalt to Fiberfrax containing samples decreased the friction coefficient to some extent for the same fiber volume ratio, but the fricton coefficient and specific wear rate increased with increasing basalt above the 20 vol % basalt content. Also, the presence of iron (Fe) and ferrous oxide (FeaOa) in wear debris showed that the disc surface was worn by these inorganic fibers.
Benzer Tezler
- Çift malzemeli yeni nesil hafifletilmiş düz dişlilerin yapısal analizi
Structural analysis of new generation lightened spur gears with dual material
TUFAN GÜRKAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEKİN KARADERE
PROF. DR. FATİH KARPAT
- Yeni kumarin temelli bileşiklerin sentezi ve potansiyel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new coumarin-based compounds and investigation of their potential properties
BÜŞRA ARVAS
- Hybrid polymeric materials comprising clay nanotubes, photothermal agents and phase change materials for food, water, and energy applications
Gıda, su ve enerji uygulamaları için kil nanotüpleri, fototermal ajanları ve faz değiştirme malzemelerini içeren hibrit polimerik malzemeler
CÜNEYT ERDİNÇ TAŞ
Doktora
İngilizce
2021
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE ÜNAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL
- Cam karbon kumaş ve polipropilen takviyeli hibrit kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması ve analizi
Investigation and analysis of mechanical properties glass carbon and polypropylene reinforced hibyrid composites
YUNUS HÜSEYİN ERKENDİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELİM HARTOMACIOĞLU
PROF. DR. METİN YÜKSEK
- Modern ahşap hibrit yapı teknolojisi ve uygulama örnekleri
Contemporary wood-based hybrid construction technology and application examples
RÜVEYDA BARIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NABİ VOLKAN GÜR