Geri Dön

Bazı katkılı ve katkısız polimerlerin çok düşük hızlarda sürtünme ve aşınma değerlerinin deneysel olarak tayini

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 46212
  2. Yazar: ESRA SEVİNÇ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. MUSTAFA GEDİKTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1995
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 97

Özet

BAZI KATKILI VE KATKISIZ POLİMERLERIN ÇOK DÜŞÜK HIZLARDA SÜRTÜNME VE AŞINMA PARAMETRELERİNİN DENEYSEL OLARAK TAYİNİ ÖZET Günlük hayatımızda önemli yer tutan plastiklerin yapımında kullanılan polimerler çeşitli sınıflara ayrılmaktadırlar. İşletme şartlarına göre termoplastikler ve termosetler olarak, yapılarına göre de amorf, yarı kristalin ve kristalin olmak üzere sınıflandırılan bu polimerler, bünyelerine katılan çeşitli oranlardaki karbon, bronz, cam elyafı ve çelik ile oldukça mukavim bir duruma getirilirler ve makina konstrüksiyonunda, belli işletme şartları altında, emniyetle kullanılabilirler. Polimerlerin sürtünme ve aşınma karakteristikleri metallerinkinden oldukça farklıdır. Metal-metal sürtünmesinde geçerli olan pek çok kanun, polimerlerin viskoelastik özelliklerinden dolayı, polimer-metal sürtünmesinde geçerli değildir. Polimer-metal sürtünmesinde, sürtünme katsayısı kayma hızına, basınca veya yüke, sıcaklığa, polimerin ve metalin yüzey pürüzlülüğüne ve malzeme çiftine bağlıdır. Sürtünme kuvveti adhezyon ve deformasyon terimlerinin toplanmasından meydana gelir. Adhezyon; bir yüzey etkisi iken, deformasyon bir kütle etkisidir. Polimerlerin aşınma kanunları da metallerinkinden farklıdır. Polimerlerin aşınma ve abrazyonu, proseslerin kombinasyonuna bağlı olarak mekaniği, mekanik kimyayı ve termokimyayı içerecek tarzda kompleks bir olaydır. Rijid yüzey üzerinde polimer kaydığı zaman değişik aşınma mekanizmaları saptanabilir ve bunlar yüzey pürüzlülüğünün yapısına bağlıdır. Bu mekanizmalar abraziv aşınma, yorulma aşınması ve yuvarlanma aşınmasıdır. Aşınma ya ağırlık kaybı olarak, ya da hacim değişimi olarak ölçülür. Kayma hızı, basınç veya yük, sıcaklık, yüzey pürüzlülüğü ve malzeme çifti aşınmaya etki eden parametrelerdir.Sürtünme ve aşınmanın deneysel olarak tayini için değişik metodlar geliştirilmiştir. Bu metodlar Bölüm 5'de ayrıntıları ile incelenmiştir. Bu çalışmada; dönen disk tertibatı kullanılmış olup yükleme pnömatik olarak sağlanmıştır. 12 değişik tipte polimer, çeşitli hız ve basınç kademelerinde sürtünme ve aşınma deneylerine tabi tutulmuştur. Kullanılan polimer tipleri; Poliamid 6, yüksek yoğunluklu polietilen, düşük yoğunluklu polietilen, polioksimetilen, propilen, politetrafloretilen (PTFE), PTFE + 15% cam elyafı, PTFE + 25% cam elyafı, PTFE + 25% karbon, PTFE + 35% karbon, PTFE + 40% bronz, PTFE + 60% bronzdur. Polimer numuneler 10 mm çapında ve 20 mm boyunda işlenmiştir. Karşı yüzey ise, Rd = 0.2 um yüzey pürüzlülüğüne sahip X38CrMoV51 takım çeliğinden özel olarak imal edilmiştir. Uygulanan basınç kademeleri sürtünme ve aşınma deneyleri için 0.4 - 1.5 bar arasındadır. Hız değerleri ise, 0.05 - 0.2 m/s arasındadır. Aşınma mesafesi yaklaşık olarak 1000 m alınmış olup, aşınma miktarı ağırlık kaybı olarak hesaplanmıştır. Sürtünme ve aşınmaya ait değerler, karşılaştırmalı olarak diagramlar halinde son bölümde verilmiştir. VI

Özet (Çeviri)

THE EXPERIMENTAL DETERMINATION OF FRICTION AND WEAR PARAMETERS OF SOME FILLED AND UNFILLED POLYMERS SUMMARY On the world, plastics are more used these adays, because of their price is lower and their chemical compositions are more easy to change for different type of usages. Properties of the technical plastics have been developed together with technology. In this study, friction and wear parameters of some filled and unfilled polymers have been investigated under varying conditions. Friction and wear characteristics of polymers differ greatly from metals. The classic laws of friction as they are evaluated by Da Wind, Amontons and Coulomb, valid for metal on metal friction. They can not be applied to polymer- metal friction due to viscoelastic properties of polymers. For example; on the metallic friction, the friction coefficient is independent on normal load and appearant contact area. Whereas on polymer-metal friction, the friction coefficient varies with normal load and contact areas. The Polymers can be seperated in to two groups: Organic and Inorganic. In organic polymers mainly carbon, also hydrojen, nitrogen and some other halojen atoms. In the inorganic polymers at the main chain instead of Carbon atom, Si, Ge, B and P are found. According to the manufacturing methods, the polymers are divided in to two groups: 1. Termoplastic 2. Termoset. Termoplastics can be shaped under heat and pressure and then becomes solid after it is cooled. During this shaping period there is no chemical changes occur inside of its structure. VII *Mainly used termoplastics are; acrilics, poliamid, polistiren, polietilen, etc. Termosets are the plastics, that can be shaped just once with heat treatment. They can not be reshaped with heating method. They are manufactured with policondensation reaction. Most popular termoset plastics are; epoxy resins, fenolic plastics, amino resins, poliuretans, silicon plastics, etc. Two main factors contribute to the friction generated between unlubricated surfaces in relative motion. The first and usually the most important factor is the adhesion, which occurs at the regions real contact, and the second may be described as a deformation term. If we assume no interaction between the two factors, we can write F= FAdhesion + FDeformation, where F is the total friction force. Dividing by the load W, the corresponding equation is written in terms of friction coefficients: f= fA + fD, where the suffixes A and D denote the adhesion and the deformation terms respectively. By a careful selection of experimental conditions, it is possible to seperate the adhesion and deformation terms. Thus, by choosing optically smooth surfaces the roughness features are virtually eliminated so that the contribution of the deformation coefficient is negligible. The total measured friction force is then due to adhesion alone. Whereas on the polymer-metal, the total friction force developed in sliding over a single asperity may be seperated into an adhesion and a deformation term. The deformation term is due to a delayed recovery of the elastomer after indentation by a particular asperity and gives rise to what is generally called the hysteresis component of friction. Adhesion is distinctly a surface effectss, whereas hysteresis is a bulk phenomenon dependent on the viscoe}ast'ic properties of the po)ymer. Relative sliding speed, pressure or load, temperature, humidity, type of material and roughness of surfaces are parameters which affect the friction coefficient. The wear and abrasion of polymers are complex phenomena depending on a combination of processes including mechanical, mechanochemical and thermochemical. More and more attention must be given to the questions of Vlllwhat exactly constitutes wear, how it should be measured, what factors affect its magnitude and how it can be minimized and controlled. The very existence of adhesion is an indication of irreversibility, which in turn causes some physical degradation of the sliding surfaces, no matter how microscopic or minute. Smooth surfaces contribute a new form of abrasion due to roll formation within the surface layers of the elastomer. It is, of course, exceedingly difficult to show experimentally that the smallest sliding velocities between the smoothest surface produce wear or abrasion. Wear debris can be measured either weight loss as a change in volume or size of one or both of the rubbing members. Three distinct wear criteria have been proposed: 1. Linear wear rate; K(_: Thickness of layer removed/sliding distance 2. Volumetric wear rate; Kv= Volume of layer removed/Sliding distance * Apparent area. 3. Enerjetic wear rate; Ke= Volume of layer removed/Work of friction Twelve kind of polymers were used in this experimental study. They were Polyamid 6, Polyetylen (two different specimen having two different properties), polyprophylene, polyoxymethylene, pure polytetraflourethylene (PTFE), PTFE+% 15 glass fibre, PTFE + % 25 glass fibre, PTFE + %25 Carbon, PTFE + %35 Carbon, PTFE + 40 Bronze, PTFE + %60 Bronze, Very High Moleculer Weight Polyetilen. These samples were machined 10 mm in diameter and 20 mm in length. Polymers have high melting point, tensile strength and fatigue strength. PTFE has a distinctive importance among of polymers.lt has low friction coefficient undeer static load. Furthermore it has corrosion resistance and high dielectrical strength. The friction and wear properties of PTFE may be improved by contribution fillers. Here are te most common used filler types: Glassfibre, carbon, bronze and steel. In general all these fillers increase the friction coefficient of material while reducing the wear rate. Mainly five test methods can be given for experimental evaluation of the wear and friction coefficient. In this study, pin-on plate experimental aparatus was employed. In this test apparatus, test parameters can be controlled over a wide IXFor PTFE+25%C and PTFE+35%C, the wear analysis showed that the higher the Carbon percentage, relatively decreased the wear amount. But for PTFE+40% Br and PTFE+60% Br, it was just the opposite. So we can conclude that according to the place that we want to use the polymer, it must be chosen carefully how much additive should be used, at which speed. These factors must be evaluated carefully, then must be decided. So this experiment guides us to be able to evaluate the polymers according to the different percentage of additives, how the mechanical propertied are effected. XI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    863772

    Fabrication and characterization of P3HT-WO3 hybrid thin films and device applications

    P3HT-WO3 hibrit ince filmlerin üretimi, karakterizasyonu ve cihaz uygulamaları

    FATMA BEYZA YEDİKARDEŞ ER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ZAYİM

    PROF. DR. MUSTAFA ALTUN

  2. Tez No

    611425

    Termoplastik polimerler için antistatik katkılar geliştirilmesi ve uygulamaları

    Development of antistatic additives for thermoplastic polymers and its applications

    HÜSNÜ KEMAL GÜRAKIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ

  3. Tez No

    517168

    Influence of powder and emulsion polymer addition on strength and capillary properties of cement mortars

    Toz ve emülsyon polimer katkılarının çimentolu harçların dayanım ve kılcallık özelliklerine etkisi

    ZEHRA KÖKMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA HULUSİ ÖZKUL

  4. Tez No

    821517

    Production and characterization of fiber reinforced polymer composites by additive manufacturing method

    Fiber takviyeli polimer kompozitlerin eklemeli imalat yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    ALPEREN DOĞRU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU

  5. Tez No

    714646

    Effect of polylactide molecular weight on cellulose nanocrystal dispersion quality

    Polilaktitin molekül ağırlığının selüloz nanokristal dağılım kalitesine etkisi

    ANIL DÜNDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR

Geri Dön