| Sıra No |
PROJE SONUÇ RAPORU BİLGİ FORMU |
| 1 |
Proje No |
: |
2019.21.01.1047
|
| 2 |
Projenin Adı |
: |
FARKLI ZAMANLARDA KRİYOJENİK İŞLEM GÖRMÜŞ POLİOKSİMETİLEN MALZEMESİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ
|
| 3 |
Projenin İlgili Olduğu Alan Adı |
: |
Mühendislik Araştırma Projesi (MAP)
|
| 4 |
Proje Yürütücüsü |
: |
Dr.Öğr. Üyesi yusuf arslan
|
| 5 |
Proje Yürütücüsü E-posta |
: |
yusufarslan@duzce.edu.tr
|
| 7 |
Proje Araştırıcıları |
: |
Yüksek Lisans Öğrencisi ALİRIZA ALTINSOY
|
| 8 |
Projenin Başlama ve Bitiş Tarihi |
: |
24.12.2019
24.12.2020
|
| 9 |
Proje Süresi |
: |
12
|
| 10 |
Ek Süre |
: |
0
|
| 11 |
Ek Ödenek |
: |
0,00
|
| 12 |
Projenin Bütçesi |
: |
9.945,33
|
| 13 |
Toplam Harcama |
: |
9.751,52
|
| 14 |
İşbirliği Yapılan Kuruluş |
: |
Düzce Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri
|
| 15 |
İşbirliği Yapılan Kuruluşun Desteği |
: |
9.9945,33 TL
|
| 16 |
Projenin Amacı:
Türkiye’de ve dünyada polimer sektörü hızlı bir gelişme göstermiştir. Polimerlere olan ilginin artmasıyla birlikte kimya mühendisleri, tıp sektörü, tekstil mühendisleri, makine mühendisleri, fizikçiler gibi meslek branşları da polimerler üzerinde çalışmalar gerçekleştirmiştir. Bu disiplinler arası çalışma sayesinde biyotıp, biyokimya, birçok mühendislik alanlarında teknolojik gelişmelerde önemli rol oynamıştır.Polimerlere artan taleple beraber, polimerler üzerine yürütülen AR-GE çalışmaları da artmıştır. Çalışma sonuçlarında birçok mühendislik polimeri elde edilerek günümüzde havacılık, savunma sanayi, yat ve gemi sanayi otomotiv sektörü gibi birçok alanda kullanılmaya başlanmıştır. Kullanım alanlarına göre polimerler düşük ve yüksek sıcaklıklarda, dinamik kuvvetler altında çalıştığından birçok yüke ve kuvvete maruz kalmaktadır. Bu nedenle polimerlerin dayanımının arttırılması için çalışmalar yapılmıştır .Bu yöntemlerden bir tanesi kriyojenik işlemdir. Kriyojenik işlem polimerin bütün yapısı etkilendiğinden bu geri dönüşü olmayan işlemdir. Kriyojenik işlem polimerlerin atom hareketini yavaşlatarak saf, homojen ve yoğun bir mikro yapı oluşturur. Böylece polimerlerin mekaniksel ve fiziksel özelliklerinde artış olur .
Bu çalışmada dişli, rulman, boru, conta gibi birçok alanda kullanılan mühendislik polimeri olan polioksimetilen kopolimerine (POM-C) -175 °C sıcaklıkta 6, 12, 18 ve 24 saat boyunca bekletildikten sonra çekme, aşınma, darbe, sertlik gibi mekanik testlerle beraber SEM, kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve XRD deneyleri incelenerek kriyojenik işlemin polioksimetilen polimeri üzerindeki etkileri incelenmiştir.
|
| 17 |
Projenin Çıktıları:
Çekme deneyi sonuçlarında, kriyojenik işlem görmüş tüm numunelerde, çekme mukavemetinde azalma olduğu polioksimetilen kopolimeri için, kriyojenik işlemin çekme mukavemetine etkisi olmadığı anlaşılmıştır.
10N yük altında yapılan aşınma deneyinde kriyojenik işlem görmüş tüm numunelerde sürtünme katsayısında ve kütle kaybında azalmanın gerçekleştiği, en düşük performansın işlem görmemiş numuneye göre %7,33 sürtünme katsayısında, %5,55 kütle kaybında azalma ile 6 saat işlem gören numunede, en iyi performansın 24 saat işlem gören numunede olduğu işlem görmemiş numuneye göre % 22,25 sürtünme katsayısında % 25 kütle kaybında azalma olduğu görülmüştür.
20N yük altında yapılan aşınma deneyi sonuçları karşılaştırıldığında işlem görmüş tüm numunelerde aşınma performasının arttığı bundan dolayı kütle kaybında azalma olduğu, en düşük performansın % 20,72 sürtünme katsayısında % 23,32 kütle kaybında 6 saat işlem görmüş numunede, en iyi performansın %40,36 sürtünme katsayısında, % 47,85 kütle kaybında azalma sonucu 24 saat kriyojenik işlem görmüş numunede gerçekleştiği tespit edilmiştir.
30N yük altında yapılan aşınma deney sonuçları incelendiğinde kriyojenik işlem görmüş tüm numunelerde sürtünme katsayısında ve kütle kaybında azalmanın gerçekleştiği, en düşük performansın işlem görmemiş numuneye göre % 20,87 sürtünme katsayısında, % 21,08 kütle kaybında azalma ile 18 saat işlem gören numunede, en iyi performansın 12 saat işlem gören numunede olduğu işlem görmemiş numuneye göre % 33,77 sürtünme katsayısında % 39,77 kütle kaybında azalma olduğu görülmüştür.
Aşınma deney sonuçları genel olarak değerlendirildiğinde, tüm parametreler arasında en iyi performansın 20N yük altında 24 saat kriyojenik işlem gören numunede, en düşük performansın 10N yük altında 6 saat kriyojenik işlem görmüş numunede olduğu anlaşılmıştır.
Aşınma oranları karşılaştırıldığında tüm parametreler arasında en düşük aşınma oranının 30N yük altında 12 saat işlem gören numunede görülürken, en yüksek aşınma performansın 10N yük altında 6 saat işlem gören numunede olduğu tespit edilmiştir. Kuvvet arttıkça pik aralığının azaldığı görülmüştür.
Sertlik deneyinde en iyi performans 24 saat kriyojenik işlem görmüş numunede görülürken, en düşük performans 18 saat işlem görmüş numunede görülmüştür.
Darbe deneyinde kriyojenik işlem görmüş tüm numunelein darbe dayanımının arttığı, en fazla iyileşme 24 saat kriyojenik işlem gören numunede olurken, en az iyileşme 6 saat kriyojenik işlem görmüş numunede olmuştur.
XRD sonuçları değerlendirildiğinde kriyojenik işlem görmüş tüm numunelerin yoğunluk değerinin arttığı maksimum artışın 24 saat kriyojenik işlem görmüş numunede minimum artışın 6 saat kriyojenik işlem görmüş numunede olduğu tespit edilmiştir. İşlem gören tüm numunelerde piklerin bulunduğu açıların değiştiği gözlemlenmiştir.
Aşınan yüzeylerin SEM görüntüleri incelendiğinde tüm numunelerde genel olarak abrasiv ve adhesiv aşınmaların olduğu, kriyojenik işlem görmemiş numunelerin aşınan yüzeylerinde abrasiv aşınmaların derin olduğu, işlem görmüş numunelerin aşınan yüzeyleri daha az tahrip olduğu görülmüştür.
FTIR analizlerinden elde edilen temel piklerin aynı olduğu görülmektedir. Bu bulgu yapılan kriyojenik işlemin çalışılan malzemenin atomik yapısında herhangi bir değişim yapmadığı ancak bazı dalga sayılarında gerilmelerin olduğu tespit edilmiştir.
Mikro yapılar karşılaştırıldığında işlem gören numunelerde, işlem görmemiş numuneye göre matris yapı boyunca oluşan boşluksu yapı olduğu görülmektedir.
Kriyojenik işlemin polimerlerin kristal yapısını etkileyerek, mekanik özelliklerini arttırmada önemli bir faktör olduğu anlaşılmıştır.
|
| 18 |
Proje Çıktılarının Bilime ve Uygulamaya Aktarılması:
Kriyojenik sıcaklıkta bekletme sürelerinin genel olarak mekanik deneylere etkisi, doğrusal bir artış göstermediğinden 24 saat süreden fazla kriyojenik sıcaklıkta bekletilen numunelerin yapılan deneyler üzerinde pozitif veya negatif etkisinin belirlemek için, daha fazla kriyojenik sıcaklıkta bekletilip, mekanik dayanımına etkisi incelenmesi için daha fazla deney yapılması gerektiği tespit edilmiştir.
Literatür çalışmaları irdelendiğinde daha birçok mühendislik polimerinin kriyojenik işlem uygulanmadığı, uygulanan polimerlerin darbe, burkulma, titreşim, yorulma gibi mekanik deneylerinin birçoğunun yapılmadığı anlaşılmıştır. Bu sebeple bu prosesin polimerler üzerinde daha çok bilimsel çalışmaya gerek olduğu anlaşılmıştır.
Kriyojenik işlemin polimerlerinin yapısını etkilediğinden dolayı, polimer matrisli kompozitlere bu proses uygulanarak mekanik özelliklerine etkisi incelenerek mekanik ve yapısal farklılıklar karşılaştırılabilir.
Uygulanan aşınma deneyinde, aşınma parametreleri artıralarak işlem görmüş numunelerin uygulanan kuvvet, aşındırıcı dönüş hızının, sürtünme katsayısına etkisi değerlendirilebilir.
Mühendislik polimerlerine kriyojenik işlem uygulanarak %40 oranına kadar aşınma performasında iyileşme sağlanır.Böylece maliyet azalır.
|
| 19 |
Proje Kapsamında Yapılan Yayınlar:
Alirıza ALTINSOY, Yusuf ARSLAN “Polimer Malzemelere Uygulanan Kriyojenik İşlemin Mekanik Deneylere Etkisi Üzerine Bir İnceleme,” 3. Uluslararası Bilim Teknoloji ve Sosyal bilimlerde Güncel Gelişmeler Sempozyumu (BİLTEK), Adana, Türkiye 2020, ss. 339-366.
Alirıza ALTINSOY, Yusuf ARSLAN “Farklı Zamanlarda Kriyojenik İşlem Görmüş Polioksimetilen Malzemesinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi,” 9. Uluslararası Mühendislik ve Doğa Bilimleri Konferansı (İSPEC), Ankara, Türkiye, 2020 ss.8-14.
|
Tarih:
|
İmza:
|