Çeşitli katkı malzemelerinin sinerjitik etkisi ile epoksi esaslı polimer kompozit kaplamanın üretimi ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Endüstri ve araştırma alanında tercih edilen polimer esaslı kompozit kaplamalar, seramik bazlı nano partiküller, karbon nanotüpler, karbon fiberler vb. gibi çeşitli dolgu maddelerinin ilavesiyle özelliklerinin iyileştirilmesi ve geliştirilmesi imkanı sunar. Termoset malzeme olan epoksi, üstün mekanik özellikleri, termal kararlılığı, solvent direnci ve işlenme kolaylılığı gibi sahip olduğu özellikler nedeniyle yaygın olarak tercih edilen kaplama malzemelerinden biridir. Sürtünme kuvvetinin arttırılması, yüksek sıcaklıklarda çalışma verimliliği gibi çeşitli özelliklerinin arttırılması için incelemeler ve uygulamalar yapılmaktadır. Bu çalışmada epoksi bazlı polimer kaplamanın özelliklerinin iyileştirilmesi için iki çeşit katkı malzemesi kullanılmıştır. Bu malzemelerden biri teknoloji, sanayi, bilim ve çeşitli alanlarda değerli bir gelecek potansiyeline sahip olan pulcuklu grafitten elde edilen indirgenmiş grafen oksittir. Diğer malzeme ise endüstriyel alanlarda kimyasal, fiziksel, termal özellikleri açısında güçlü fonksiyonel gruplara sahip olan politetrafloroetilen (PTFE)'dir. Litetatürde de uygulanan deneysel çalışmalara göz önüne alınarak indirgenmiş grafen oksit ve PTFE bileşiminde ki sinerjitik etkinin tribolojik özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda pulcuklu grafitten indirgenmiş grafen oksit ve PTFE polimer esaslı kompozite takviye malzemesi amacıyla kullanılmıştır. Kaplamaların altlık malzeme olarak kullanılan AISI 420-B martenzitik çelik yüzeyine; epoksi bazlı kaplama, grafitten indirgenerek üretilen %1 oranında RGO (redüklenmiş grafen oksit) ilaveli epoksi, %1 oranında RGO ve %10 oranında PTFE ilaveli epoksi bazlı polimer kompozit kaplamalar gerçekleştirilmiştir. Kaplama yüzeylerin Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-Işını Difraktometresi (XRD) yardımıyla mikroyapı ve faz analizi, Fourier transform kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), temas açısı, yapışma mukavemeti (Cross-cut deneyi) ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda epoksi, %1 RGO ilaveli epoksi, %1 oranında RGO ve %10 oranında PTFE ilaveli epoksi bazlı polimer kompozit altlık malzeme ile uyum sağlamış ve homojen yapıdadır. Yapışma mukavemeti ASTM D-3359 standardına göre değerlendirilmiş olup sırasıyla 5B ve 4B özelliği göstermektedir. Tüm kaplamalar için çıkan sonuçlar %0 pullanma ve %5'in altında pullanma olarak değerlendirilmiştir. Uyumlu fonksiyonel gruplara sahip olan kaplamalarda; fulleren, PTFE, epoksi fazlarının varlığı tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalara göre hidrofobik özellik gösteren kaplamalarda, özellikle PTFE ilavesinin sürtünme katsayısının büyük oranda azalttığı tespit edilmiştir.