Saf ve Cam Elyaf Katkılı PEEK Polimerin Sürtünme ve Aşınma Performanslarına Yük ve Kayma Hızının Etkisi

Abstract

Endüstrinin değişik sektörlerinde kullanılan makinaların bazı aksamlarında plastik esaslı burç ve yataklar kullanılmaktadır. Yüksek sıcaklık, korozyon, kimyasal direnç ve aşınma direnci istenen uygulamalarda doğru malzeme seçimi, makina elemanının çalışma ömrü açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, saf poli-eter-eter-keton (PEEK) polimeri ile ağırlık olarak %30 oranında cam elyaf (CE) takviyeli poli-eter-eter-keton (PEEK-30CE) kompozitin tribolojik performansları araştırılmıştır. Deneylerde kullanılan malzemeler, ekstrüzyon yöntemiyle endüstriyel amacıyla üretilmiş çubuk formunda malzemelerdir. Tribolojik deneyler disk üzerinde pim cihazı kullanılarak oda sıcaklığında 2000 m kuru kayma şartlarında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde iki farklı yük (30 N ve 60 N) ve dört farklı hız (1, 2, 3 ve 4 m s-1) kullanılmıştır. Deneyler sonucunda saf PEEK polimer ve %30 oranında cam elyaf takviyeli PEEK kompozitinin sürtünme katsayısı, pim sıcaklığı ve spesifik aşınma oranı belirlenmiştir. Deneyler sonucunda kayma hızının artması ile hem saf PEEK hem de cam elyaf takviyeli PEEK kompozitin aşınma oranı artarken sürtünme katsayısı değerleri ise azalmıştır. Düşük yük (30 N) ve hızda (1 m s-1) PEEK kompoziti saf PEEK polimerine göre 2.46 kez daha aşınma dirençli olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca optik mikroskop kullanılarak deney malzemelerinin aşınma yüzeyi mikroyapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Her iki deney malzemesi için düşük yük ve hızlarda adhezif aşınma, yüksek hız ve yüklerde ise abrazif aşınma mekanizması gözlenmiştir.