B4C KATKILI KARBON ELYAF TAKVİYELİ EPOKSİ KOMPOZİTLERİN MEKANİK VE TRİBOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Bu çalışmada, B4C mikropartiküller ve karbon elyaf kumaşlarla birleştirilerek polimer matrisli kompozit malzemeler üretilip bu malzemelerin mekanik ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Karbon elyaflara ağırlıkça %1, 3, 5 ve 7 oranlarında B4C katılarak vakum destekli reçine infüzyon yöntemi ile üretim gerçekleştirilmiştir. Üretilen kompozit malzemelerin Arşimed prensibi ile yoğunlukları, optik mikroskopla mikro yapıları, Rockwell sertlik yöntemiyle ile sertlik değerleri araştırılmış, çekme, üç nokta eğilme, charpy darbe dayanımı, yüzey pürüzlülüğü, aşınma, sürtünme gibi mekanik ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda örneklerde B4C katkı oranına bağlı olarak sertlik ve yoğunluğun arttığı gözlenmiştir. Çekme ve eğilme testi sonucunda malzemelerde %3 katkı oranına kadar çekme ve eğilme dayanımında artış gözlenmiş ve bu orandan sonra düşüş yaşanmıştır. Charpy darbe dayanımı test sonucunda örneklerde sadece %1 B4C katkı oranında dayanım artmıştır ve diğer katkı oranları arttıkça dayanım değerlerinde paralel bir azalma gözlenmiştir. Kırık yüzeylere yapılan kesit yüzey analizi sonucunda örneklerde katkı miktarına bağlı olarak kırık yüzeylerde herhangi bir farklılığa rastlanmamıştır. Örneklerin yüzey pürüzlülüğünde maksimum değer saf malzemede yakalanmış olup daha sonra değerlerde düşüş gözlenmiştir. Sürtünme ve aşınma testlerine göre B4C katkısı sonucu örneklerin sürtünme, aşınma hacmi ve özgül aşınma oranında azalma olmuştur. Aşınan yüzeylerden alınan optik mikroskop görüntüleri neticesinde malzemelerin aşınma mekanizmasında abrasiv aşınmanın meydana geldiği gözlenmiştir. Sonuç olarak karbon kumaşa eklenen B4C katkısının mekanik ve tribolojik özellikleri iyileştirdiği bulunmuştur.