Yüksek sıcaklık endüstriyel tekerlek uygulamaları için polimer esaslı kompozit malzeme geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada cam elyaf ve grafit katkı oranlarının novalak esaslı fenolik reçine ile birlikte olan etkileri incelendi. Üretilen malzemelerin termal bozunma ve yanma dirençlerinin yanısıra fiziksel ve mekanik özellikleri de incelemeye alınmıştır. Ayrıca novalak matriste cam elyaf ve grafit partiküllerinin beraberce olan etkisi incelendi. Üretilen kompozit numunelerin karakterizasyonu sürecinde; fiziksel özelliklerin belirlenmesi için porozite ve yoğunluk (Arşimet yöntemi), mekanik özelliklerinin belirlenmesi için sertlik, çekme ve üç nokta eğilme testleri, termal özelliklerin belirlenmesi için termogravimetrik analiz (TGA), matris ve katkı parçacıklarının morfolojisi, hibrit kompozit tozların mikro yapısı ve kırılma yüzeylerinin karakterizasyonunda taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS), alev geciktiricilik özelliklerinin belirlenmesi için ise limit oksijen indisi (LOI) testleri uygulandı. Elde edilen termogravimetrik verilere göre novalak reçineye ilave edilen cam elyaf ve grafit partikülleri sayesinde bozunan kütle miktarı azalırken bozunma sıcaklıklarının arttığı gözlendi. Saf novalak malzemesinin sertlik, maksimum çekme ve eğilme mukavemeti sırasıyla 32 HRM, 12 MPa ve 20.3 MPa iken, optimum kompozit numunede(%30 cam elyaf, %40 grafit) 98 HRM, 33.8 MPa ve 77.4 MPa olarak tespit edildi. Saf novalak malzemesinin LOI değeri ise %37 iken, üretilen kompozit malzemeler arasında >%50'ye kadar bir artış ile yüksek alev geciktiricilik tespit edilmiştir.