Grafen katkılı alüminyum matrisli kompozitlerin kuru sürtünmeli aşınma özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Sürtünme ve aşınma kavramları mühendislik çalışmaları açısından çok önemli araştırma konularından biridir. Temas halinde çalışan parçalarda eşleşen malzemelere, bu malzemelerin yüzey pürüzlülüğüne, temas yüzeyindeki yabancı madde tipine ve miktarına, sistem üzerine etkiyen kuvvet miktarına bağlı olarak gerçekleşen aşınma, belli bir seviyeden fazla olursa sistemde hasara sebep olur. Parçaların hasarlanması hem bakım maliyetlerini arttırır hem de sistem çalışmasında aksamalara neden olur. İstenmeyen bu durumu engellemek için yağlama yapılabilir ya da kuru sürtünmeli durumlarda parçaların aşınma direncini arttırıcı önlemler uygulanabilir. Bu önlemlerden biri olarak parça aşınma direncini etkilemek için malzeme yapısı ile alakalı çalışmalar yapılabilir. Son yıllarda kompozit alanındaki gelişmelerden sonra sürtünme ve aşınma anlamında tam olarak amaca yönelik ve çok daha uzun ömürlü parça tasarımları yapmak mümkün olmaktadır ve bu alandaki çalışmalar sürekli iyileşme göstermektedir. Düşük yoğunluğu, yüksek dayanımı, bol bulunan bir malzeme olması ve son yıllarda üretim teknolojilerinde gözlemlenen artıştan sonra alüminyum otomotiv endüstrisi ile beraber havacılık alanında da çok kullanılan bir malzeme olmuştur. xiii Aşınma özelliği iyileştirilmek istenen alüminyum, matris olarak kullanıldığı kompozit yapılarda karbon nanotüp (CNT) ve grafen nanoplaka (GNP) ile alaşımlanabilmektedir. Bu çalışmada sinterleme yöntemiyle, farklı öğütme proses parametreleri (1 saat, 2 saat, 4 saat) kullanılarak imal edilmiş, farklı 0,5 wt% - 1 wt% ve 2 wt% oranında grafen nanoplaka (GNP) ilave edilmiş alüminyum grafen malzemelerin aşınma dayanımlarının deneysel olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Bu tez çalışması 3 bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde sürtünme ve aşınma ile genel bilgiler, ikinci bölümde aşınma test metodları ve bu çalışmada kullanılacak pin-on disk test düzeneği hakkında bilgiler verilmiş, üçüncü bölümde ise bu çalışmaya esas olan test sonuçları incelenmiş, üretim paremetrelerinden biri olan öğütmenin ve kompozit malzemedeki grafen oranının aşınma dayanımına etkisi incelenmiştir