Otomotivde kullanılan kompozit sürtünmeli fren balatalarında yerli uçucu kül katkısının balata özelliklerine etkisinin incelenmesi
An investigation of effects of fly ash additive on the properties of automotive composite brake friction materials
- Tez No: 315995
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TOPUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Fren sistemleri, hareket halindeki araç hızının kontrolü açısından en önemli donanımlardan biridir. Bu yüzden fren balatalarının gerek güvenlik gerekse konfor bakımından zor şartlar altında bile yüksek mukavemet, dengeli sürtünme katsayısı, düşük aşınma oranı ve düşük gürültü gibi özelliklerinden ödün vermemesi gerekir. Ticari bir ürün olduğundan uygun maliyette üretimlerinin gerçekleştirilmesi de söz konusudur.Kompozit fren balatalarında bağlayıcılar, takviyeler, sürtünme düzenleyiciler ve dolgular olarak kategorize edilen farklı malzemeler kullanılır. Değişik katkı malzemesi ve karışım oranlarına gore çok sayıda deneme yapılmış, balata özelliklerinde farklı özellikler elde edilmiştir. En çok kullanılan malzemeler bağlayıcı olarak fenolik reçineler ve kauçuk; takviye olarak çelik, bakır, pirinç, aramid, potasyum titanat, kaya yünü; abrasiv olarak Fe2O3, ZrSiO4, SiO2, Al2O3; yağlayıcı olarak grafit, petrokok, MoS2, Sb2S3; dolgu olarak BaSO4 ve CaCO3'tır.Özellikle son senelerde termik santrallerin atık bir malzemesi olan uçucu kül bileşimindeki SiO2, Al2O3, Fe2O3'in balata formülasyonlarında kullanıldığı dikkate alınarak doğrudan balata malzemesine katılarak çevreye zararlı bir atığın maliyet azaltıcı bir şekilde kullanılmasını sağlayacak çalışmalar yapılmaktadır. Ancak her termik santralde kullanılan kömür aynı olamadığı gibi uçucu kül bileşim ve miktarları da aynı değildir.Bu çalışma kapsamında ilk olarak uçucu kül katkılı fren balatalarının testleri, standartları, formülasyonları ve üretim proses parametreleri konularında detaylı literatür incelemesi yapılmıştır. Ticari olarak kullanılan kompozit fren balatası örnekleri incelenmiştir. Yerli termik santrallerden temin edilen uçucu küllerin karakterizasyonları yapılarak balatalara katılabilecek olan kül cinsleri belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar ışığında kütlece %40-65 uçucu kül içeren formülasyonlar oluşturularak bunlardan laboratuvar ölçekli numuneler üretilmiştir. Üretilen numunelere fiziksel, kimyasal, mekanik testlerin yanısıra sürtünme-aşınma testleri uygulanarak en uygun formülasyon ve optimum üretim proses parametrelerine sahip balata malzemesi belirlenmiştir.Çalışma sonucunda Yeniköy Termik Santrali'nin uçucu küllerinin kütlece %50 oranında dolgu olarak kullanıldığı formülasyonların incelenen ticari balatalara en yakın sürtünme-aşınma özelliklerini sağladığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Brake systems are one of the most important safety parts of vehicles for speed control. Because of this even under extreme conditions brake linings should satisfy a number of requirements such as high strenght, stable coefficient of friction, low wear rate and low noise. Also it?s a commercial product that can be manufactured with an acceptable price.In composite brake friction linings, different materials which are categorized as binders, reinforcements, friction modifiers and fillers are used. For composite brake linings, a large number of different additives and mixture ratios were experimented and different properties were obtained. Most common materials used in commercial brake linings are phenolic resin, rubber as binder; steel, copper, brass, aramid, potassium titanate, lapinus as reinforcement; Fe2O3, ZrSiO4, SiO2, Al2O3 as abrasive;graphite, petrocoke, MoS2, Sb2S3 as lubricant and BaSO4, CaCO3 as filler.Recent years waste fly ash of thermal power plant that contain Al2O3, SiO2, Fe2O3 are used brake lining compositions, studies are undertaken to ensure that adding of environmentally harmful waste to lining material used in a cost reducing way. However every power plant do not use the same coal, so compositions of fly ash are different.In this study first a detailed literature research was made in the topics of brake linings containing fly ash, characterization, testing, standards, formulation and process parameters. Commercial composite brake pad samples were investigated. Characterizations of fly ash samples obtained from different local power plants were made and fly ash types which can be used in the production of brake linings were identified. Formulations that contain 40-65 %wt. fly ash were developed and samples were produced in laboratory scale. Physical, mechanical, chemical and tribologicaltests were applied to determine the optimum formulation and production terms.Especially formulations which include Yeniköy Power Plant?s fly ash 50 %wt. as filler exhibited the closest tribological properties to commercial brake pads.
Benzer Tezler
- Kompozit sürtünmeli fren balatalarında yerli uçucu kül katkısının raylı taşıt balata özelliklerine etkisinin incelenmesi ve kullanılabilirliğinin saptanması
For friction composite brake pads, the determination of usage and investigation of the effects of domestic fly ash contribution to the features of friction brake pads
EYÜP AKAGÜNDÜZ
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TOPUZ
DR. MEHMET GÜNEŞ
- Fenolik reçine esaslı fren balatalarında kullanılan metalik talaşların aşınma, sürtünme ve ısı iletim katsayısına etkileri
The effects of metallic chips used in phenolic resin-based brake pads on wear, friction and heat transfer coefficient
ERGÜL EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU SUGÖZÜ
- GGG-60-bronz bimetal lamine kompozitin kuru sürtünme ve aşınma davranışlarının araştırılması
Investigation of dry friction and wear behaviour of laminated bimetallic composite GGG-60–bronze couple
İLKER ÇALIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ÇELİKYÜREK
- Doğal taşların otomotiv sürtünme malzemesi olarak kullanımının araştırılması
Investigation of the use of natural stones as automotive friction materials
EMİN ÇENGELCİ
Doktora
Türkçe
2024
Otomotiv MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN BAYRAKÇEKEN
PROF. DR. AHMET ALTUNCU
- Taşıt fren balatalarında katı yağlayıcı olarak grafit, molibden disülfit ve boron nitrit kullanımının frenleme performansına etkisinin araştırılması
The investigation of the effect of using graphite, molybdenum disulfide and boron nitride as solid lubricants on brake pad friction performance
HASAN ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER SUGÖZÜ