Epoksi esaslı polimerik kaplamaların tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Polimer teknolojisinin gelişimi ile epoksi kaplamalar birçok uygulama alanı bulmuştur. Endüstriyel uygulamalarda epoksi kaplamaların aşınmaya karşı dirençli olması avantaj sağlamaktadır. Aşınmaya karşı dirençli yüzeyler elde etmek için çeşitli katkı maddeleri ile hazırlanmış epoksi kaplamalar kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında epoksi kaplamaların tribolojik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla farklı içeriklere sahip dört epoksi kaplama malzemesi kullanılarak, pim-disk deney düzeneği ile ASTM G99 standardına uygun deneyler yapılmıştır. Numuneler 5 N, 10N ve 15 N yükler altında 300 s 600 s ve 900 s kayma sürelerinde test edilmiştir. Aynı zamanda numunelere ait anlık sürtünme katsayıları ölçülmüştür. Deney sonrasında ise aşınma izleri mikroskop altında incelenmiştir. Epoksi 1 malzemesine kıyasla Epoksi 2 malzemesi, artan aşınma sürelerinde ve yüklerde daha iyi performans göstermiştir. Epoksi 1 malzemesini iyileştirmek adına ağırlıkça %10 ve %20 B4C tozu ilavesi yapılarak Epoksi 3 ve Epoksi 4 malzemeleri oluşturulmuştur. Bu malzemeler incelendiğinde %10 B4C katkısının uzun aşınma sürelerinde olumlu etkisinin olduğu, %20 B4C katısının ise epoksinin fiziksel yapısını bozduğu bu nedenle aşınma direncini düşürdüğü görülmüştür. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, uzun aşınma sürelerinde ve artan yüklerde en az kütle kaybeden malzeme olarak Epoksi 2 olarak belirlenmiştir.

With the development of polymer technology, epoxy coatings took place for many applications. It is advantageous that epoxy coatings are resistant to wear in industrial applications. Epoxy coatings that prepared with various additives are used to obtain wear-resistant surfaces. In this thesis, the tribological properties of epoxy coatings were investigated. For this purpose, using four epoxy coating materials with different contents, experiments were carried out in accordance with ASTM G99 standard with pin-disc test setup. The samples were tested under 5 N, 10N and 15 N loads at 300 s 600 s and 900 s sliding times. At the same time, instantaneous friction coefficients of the samples were measured. After the experiment, the wear marks were examined under the microscope. Compared to Epoxy 1 material, Epoxy 2 material performed better at increased wea r times and loads. In order to improve the Epoxy 1 material, Epoxy 3 and Epoxy 4 materials were created by adding 10% and 20% B4C powder by weight. When these materials were examined, it was observed that 10% B4C additive had a positive effect on long wear times, while 20% B4C solids deteriorated the physical structure of the epoxy, thus reducing its wear resistance. When the results obtained were evaluated, Epoxy 2 was determined as the material that lost the least mass at long wear times and increasing loads.