Cam elyaf takviyeli polyester kompozit malzemelerin farklı çevresel koşullardaki aşınma özellikleri

Abstract

Cam elyaf takviyeli polyester (CTP) kompozit malzemeler, hafif yapısıyla birlikte yüksek mukavemet, yüksek elastiklik gibi iyi mekanik özelliklere ve yüksek aşınma direnci gibi güçlü tribolojik özelliklere sahip, gelişime açık malzemelerdir. Malzeme biliminde malzemenin kullanım ömrü ve performansını etkileyen önemli bir etken aşınmadır. Çalışma koşulları, kompozit malzemelerin bu ortama dayanımı ve davranışını etkileyen diğer bir unsurdur. Bu çalışmanın amacı, farklı çevresel koşullara (tuzlu su ortamı, asit ortamı, hızlandırılmış yaşlandırma, hidrotermal yaşlandırma, UV ışını, termal çevrim) maruz bırakılmış CTP numunelerin, sabit yük ve hız altında aşınma dayanımlarını inceleyerek tribolojik etkileri ele almaktır. CTP numunelerin üretiminde farklı çekme katkılı (polistiren ve plastifiyen çekme katkısı) ortoflatik ve izoflatik reçineler, cam elyaf (CE) takviye malzemesi ve cam kürecik dolgusu kullanılmıştır. Deneylere başlamadan önce malzemelerin yoğunluk ve sertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Farklı çevresel koşullara maruz bırakılmış numunelere 500 rpm hız ve 60N yük altında kuru sürtünme deneyi ve işlem görmemiş numunelere 500 rpm hız ve 60N yük altında kuru ve 500 rpm hız ve 20N yük altında sıvı sürtünme deneyi uygulanmıştır. Malzemelerin deneyler sonrası ağırlık kayıpları ölçülmüş, aşınma oranları ile numunelerin aşınma dayanımları kıyaslanmıştır. Deneysel sonuçlarda farklı çevresel ortamlarda CTP malzemelerindeki elyaf takviyesinin aşınma dayanımına olumlu etkisi gözlemlenmiştir.

Glass fiber reinforced polyester (GFRP) composite materials, as being can be improved easily, have a light structure, good mechanical properties such as high strength, thermal resistance and strong wear properties such as high corrosion resistance. In materials science, an important factor affecting the service life and performance of the material is wear. Operating conditions are another factor affecting the strength and behavior of composite materials. The aim of this study is to examine the tribological effects of the abrasion resistance of GFRP samples that are exposed to different environmental conditions (salt water, acid environment, accelerated weathering, hydrothermal weathering, UV radiation, thermal cycling) under constant load and speed. In the production of GFRP samples, orthoptic and isophthalic resins with different tensile additives (polystyrene and plasticizer tensile additive), glass fiber (GF) reinforcement material and glass bead filler were used. Before the experiments, the density and the hardness of the materials have been measured. Dry friction test at 500 rpm speed and 60N load was applied on the samples that were exposed to different environmental conditions. Untreated samples were tested using both dry friction test and lubricated friction test (under 500 rpm speed and 20N load). As a result of the calculations made, the abrasion resistance of the samples was compared by making a comparison with the abrasion rates of the samples. In the experimental results, a positive effect of fiber reinforcement in GRP materials on abrasion resistance was observed in different environmental conditions.