Çok duvarlı karbon nanotüp, molibden disülfit ve silikon katkılı karbon elyaf/poliamit 66 kompozitlerinin mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, %10 karbon elyaf katkılı PA66 (PA66/10KE), %20 karbon elyaf katkılıPA66 (PA66/20KE), %30 karbon elyaf katkılı PA66 (PA66/30KE), %0,5 çok duvarlı karbonnanotüp katkılı PA66/30KE (PA66/30KE/0,5ÇDKNT), %0,5 çok duvarlı karbon nanotüp+%3molibden disülfit katkılı PA66/30KE (PA66/30KE/0,5ÇDKNT/3MoS2) ve %0,5 çok duvarlıkarbon nanotüp+%3 silikon katkılı PA66/30KE (PA66/30KE/0,5ÇDKNT/3Silikon) kompozitleriekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile üretilmiştir.Katkıların, matris malzemesinin tribolojik, mekanik ve termal özelliklerine olan etkileriniaraştırmak için; elde edilen kompozitlere, mekanik testler, termal analizler ve tribolojik deneyleruygulanmıştır. Kompozitlere uygulanan tribolojik deneyler, pim-on-disk cihazındagerçekleştirilen aşınma ve sürtünme deneyleridir. Deneyler kuru ortam şartlarında yapılmıştır.Deneyler oda sıcaklığına (23°C); yük olarak 20N, 30N ve 40N ve 0,4m/s; 0,8m/s ve 1,2m/s kaymahızlarında, 1000 metre kayma yolunda yapılmıştır. Deneyler sonucunda, polimer ve kompozitmalzemelerin aşınma ve sürtünme davranışlarına uygulanan yükün etkisi, hızın etkisi vekatkıların etkileri incelenmiştir.Yapılan çalışmalar sonucunda, PA66 polimeri ilave edilen karbon elyaf, çok duvarlıkarbon nanotüp ve silikon katkıları, çekme ve eğme mukavemeti, elastiklik ve eğme modülüdeğerlerini artırırken kopma uzaması değerlerini azaltmıştır. Tüm numuneler için artan yük vekayma hızı ile sürtünme katsayısı ve aşınma oranı artmıştır. PA66 polimerine ilave edilen MoS2katkısı sürtünme katsayısı ve aşınma oranının azalmasında en etkili katkı olarak belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Çok Duvarlı Karbon Nano Tüp, Karbon Elyaf, Mekanik Özellikler,Molibden Disülfit, Poliamit 66, Silikon, Tribolojik Özellikler

In this study, 10% carbon fiber filled PA66 (PA66/10CF), 20% carbon fiber filled PA66(PA66/20CF), 30% carbon fiber filled PA66 (PA66/30CF), 0,5% multi-walled carbon nanotubefilled PA66/30CF (PA66/30CF/0,5MWCNT), 0,5% multi-walled carbon nanotube+3%molybdenum disulfide filled PA66/30CF (PA66/30CF/0,5MWCNT/3MoS2) and 0,5% multiwalled carbon nanotube+3% silicone filled PA66/30CF (PA66/30CF/0,5MWCNT/3Silicon)composites are produced by extrusion and injection molding methods.In this thesis, dry sliding wear characteristics of polyamide 66 and its composites wereinvestigated using a pin-on-disc wear test machine. Wear tests were carried out at the slidingspeeds of 0,4m/s; 0,8m/s and 1,2m/s applied loads of 20N, 30N and 40N and under atmosphericconditions of temperature and humidity. At the end of the experiments, effects of load, speed andfillers on the friction and wear behaviour of pure polyamide 66 and its composites were analyzed.As a result of the studies, carbon fiber, multi-walled carbon nanotube and silicone addedto the PA66 polymer increased the tensile and flexural strength, elasticity and flexural moduluswhile decreased the elongation at breaks. For all materials, it was observed that, the coefficientof friction and wear rate increases linearly with the increase in applied load and sliding speedvalues. MoS2 filler has been identified as the most effective filler to the reduction of frictioncoefficient and wear rate.Keywords: Carbon Fiber, Mechanical Properties, Molybdenum Disulphide, Multi WalledCarbon Nanotube, Polyamide 66, Silicone, Tribological Properties.