Grafit ve Poli-Tetra-Flor-Etilen Katkılı Poliamid-imid Polimer Kompozitin Tribolojik Performansına Kayma Hızının Etkisi

Abstract

Makine, gıda, tekstil ve uçak/uzay sanayi gibi endüstriyel alanlarda makine elemanı olarak, rulman kafeslerinde, keçe, conta ve dişlilerde son yıllarda çok farklı polimer ve/veya polimer esaslı kompozit malzemeler kullanılmaktadır. Bu malzemelerden birisi de grafit ve poli-tetra-flor-etilen (PTFE) katkılı poliamid-imid (PAI) polimer kompozitidir. Düşük genleşme katsayısı, yüksek mukavemet, 275 oC gibi yüksek ısıl direnç ve kimyasal direnç özellikleriyle geleneksel poliamid, polioksimetilen, poli-eter-eter-keton gibi malzemelere alternatif olabilecek özelliktedir. Bu çalışmada grafit ve poli-tetra-flor-etilen (PTFE) katkılı poliamid-imidin aşınma ve sürtünme davranışları incelenmiştir. Aşınma ve sürtünme deneyleri pim-disk test cihazında yapılmıştır. Deneyler 1.06 MPa sabit basınç altında ve dört farklı hızda (1.0, 2.0, 3.0 ve 4.0 m/s) gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda grafit ve PTFE katkılı PAI kompozitin (PAI-Grafit/PTFE) aşınma oranı, sürtünme katsayısı, pim ve çelik disk yüzey sıcaklığı tespit edilmiştir. Uygulanan hızın artırılması ile kompozitin spesifik aşınma oranı artarken sürtünme katsayısı azalmıştır. Buna ilave olarak kompozit pim ve çelik disk yüzey sıcaklıkları yaklaşık 46,8 oC sıcaklığa kadar artmıştır. Kompozitin en düşük aşınma oranı 2.69x10-15 m2/N olarak tespit edilirken en yüksek aşınma oranı 9,2x10-15 m2/N olarak belirlenmiştir. PAI esaslı kompozitin sürtünme katsayısı ise en düşük 0.31 ve en yüksek 0.36 olarak tespit edilmiştir. Ayrıca kompozitin aşınma yüzeyleri incelemeleri optik ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir.