Karbon nano tüp ve bor nitrür nano partikül takviyeli karbon/ epoksi nanokompozitlerin aşınmaya etkisinin deneysel incelenmesi ve matematiksel modellenmesi

Bu tez çalışmasında farklı miktarlarda Karbon nanotüp (KNT) ve bor nitrür (BN) takviyeli karbon kumaş epoksi malzemeler üretilmiş ve elde edilen malzemelerin ASTM standartlarına göre çekme mukavemetine ve tribolojik özelliklerine incelenmiştir. Çekme testleri ASTM D 3039 standartlarında gerçekleştirilmiş olup KNT takviyeli malzemeler içinde çekme dayanımı en yüksek olan %1 KNT lü numune çıkmıştır. Onu sırasıyla %2 KNT li ve % 0,5 KNT li malzeme izlemiştir. Ayrıca içinde %1 Nano parçacık içeren malzemelerin çekme deneyleri karşılaştırıldığında; %1 KNT içeren numune en yüksek çekme mukavemetine sahiptir. Onu sırasıyla % 0,5 (KNT+BN) içeren ve %1 BN içeren malzemenin çekme mukavemeti takip etmiştir. İçine nano parçacık katılan her malzeme çekme deneyinde içine nano parçacık katılmayan saf malzemeden daha mukavemetli çıkmıştır. Üretilen numunelerin ASTM G133 e göre aşınma testleri yapılmış ve tribolojik özelliklerine iki farklı açıdan incelenmiştir. İlk bakış açıs; deney tasarım metodlarından (DTM), tepki yüzey metodolojisi (TYM) ile önceden belirlenen farklı hız (m/s) ve yüklerde (N) ki girdi parametreleri ve önceden belirlenen μ ve aşınma miktarı (gr) gibi çıktı parametrelerine bağlı olarak her malzeme için 13 farklı deney yapılmıştır. İkinci bakış açısı; sabit hız (2m/s) ve sabit yük (20N) altında malzemelerin tribolojik özellikleri incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Sabit yük(N) ve hız(m/s) altında KNT içeren kompozitler karşılaştırıldığında; en düşük ortalama μ değeri %1KNT içeren kompozitlerde elde edilmiştir. Onu sırasıyla saf karbon kompozit, % 0,5 KNT ve %2 KNT içeren karbon kompozit takip etmiştir. İçinde %1 oranında nano partikül içeren kompozitler karşılaştırıldığında; en düşük %1 KNT içeren nano karbon kompozit olmuştur onu saf karbon kompozit ve %1 BN ve % 0,5 (KNT+BN) içeren nano kompozitler takip etmiştir. Aşınma katsayılarında ki yüksekliğe rağmen en düşük aşınma miktarı % 0,5 KNT içeren kompozitte gerçekleşmiştir. Onu sırasıyla %2 KNT içeren nano kompozit, % 0,5(KNT+BN) içeren nano kompozit takip etmiştir. En çok aşınma miktarı saf karbon kompozitte meydana gelmiştir. Bu durumda nano partiküllerin kompozitlerin yüzeyinde aşınma miktarını ciddi anlamda düşürdüğü ve bunu kullanılacak yere göre istenirse düşük μ de istenirse de yüksek μ değerlerinde elde edilebilinir.