Uçucu Kül (Fly ash) Dolgulu Cam Epoksi Kompozit Malzemelerin Erozyon Davranışlarının İncelenmesi
Bülent ÖZTÜRK Yavuz Selim KILIÇARSLAN Sultan ÖZTÜRK Hasan Gedikli
AbstractÖzet Bu çalışmada, ağırlıkça dolgusuz, %10 ve %20 uçucu kül (fly ash) dolgulu cam elyaf takviyeli epoksi kompozit malzemelerin erozyon aşınma davranışları incelenmiştir. Kompozit malzemelerin aşınma miktarları farklı çarpma hızlarında (70, 100, 150 ve 200 m/s) ve açılarında (30, 45, 60 ve 90°) ve farklı sürelerde (60, 120 ve 180 sn) belirlenmiştir. Deneylerde aşındırıcı olarak ortalama parçacık boyutu 72 μm olan silisyum karbür (SiC) seramik tozu kullanılmıştır. Numunelerin erozyon aşınma davranışlarının belirlenmesinde kullanılan test düzeneği ve uçucu kül sırasıyla Şekil 1 ve 2’ de, test parametreleri Tablo 1’ de verilmiştir. Aşınma deney sonuçları Şekil 3- 4’ de gösterilmiştir. Şekil 3.a ve 3.b de erozyon miktarlarının çarpma açısıyla ve hızıyla değişimi verilmiştir. Şekil 3.a’ da görüldüğü gibi çarpma açısının 30° den 90° ye çıkarılmasıyla dolgu içermeyen numunede aşınma artmıştır. Ancak bu artış %10 ve %20 uçucu kül içeren malzemelerde ise 60°’ye kadar bir artış daha sonra çok az da olsa düşme mevcuttur. Şekil 3.b’de çarpma hızlarının artmasıyla bütün numunelerde aşınma hızlı bir şekilde artmıştır. Şekil 4’ de ise çarpma süresinin artmasıyla numunelerin aşınma miktarları artmıştır. Çarpma hızı göz önüne alındığında en yüksek ve en düşük aşınma sırasıyla 200 ve 70 m/s hız değerlerinde bulunmuştur. Ayrıca, artan çarpma süresiyle numunelerin aşınma miktarları artmıştır. Uçucu kül (fly ash) dolgulu ve dolgusuz numunelerin aşınma değerleri karşılaştırıldığında, dolgu malzemesinin numune aşınma miktarlarını çok keskin bir oranda azalttığı görülmüştür. Bunun nedeni dolgu malzemesinin aşındırıcı tozların çarpma esnasında sahip olduğu kinetik enerji değerlerini düşürmesidir. Ayrıca Şekil 3 ve 4’ de görüldüğü üzere, %10 ve %20 katkı oranlarının numunelerin aşınma miktarının benzer olduğu ortaya çıkmıştır. Dolgusuz malzemelerin gevrek, %10 ve %20 uçucu kül dolgulu malzemelerin ise yarı-sünek erozyon davranışı sergilediği görülmüştür. Şekil 5 (a-c)’ de maksimum aşınmanın gerçekleştiği yüzeylerin SEM görüntüleri verilmiştir. Aşınmış yüzeylerin morfolojileri incelendiğinde kompozit malzemelerin aşınması, matris ve elyaf aşınması şeklinde meydana geldiği görülür. Ancak bu aşınma dolgu içermeyen malzemede daha fazla meydana gelmiştir.