Abstract
In this study, Basalt filler particles added to pure LDPE as LDPE+10wt.% basalt, LDPE+30wt.% basalt, LDPE+50wt.% basalt and LDPE+70wt.% basalt and composite materials were produced using injection moulding methods. Wear tests were carried out at the sliding speed of 0.5 m/s on AISI 4140 steel disk with the configuration of pin on disk test in the atmospheric conditions. The tests were realized under the loads of 5N, and 20N for four different basalt content included LDPE composites and friction and wear properties of these materials were studied. When the comperisaon of wear behaviours of the composites with basalt free LDPE, wear resistance of the LDPE increased with increase of the basalt content. The results showed that increase in basalt content of the basalt filled LDPE composites up to 30wt.% basalt resulted in a decrease of the friction coefficient and wear rate. While the friction coefficient for pure LDPE were changing between 0.29 and 0.34, the friction coefficient for LDPE+70wt.% basalt composites were changing between 0.10 and 0.12, depending on applied load. Over 30 wt.% basalt, friction coefficient and wear rates exhibit steady state behavior. Depending on applied load, while wear rate for pure LDPE ranged from 4.57x10-3 mm3/m to 1.11x10-2 mm3/m, the wear rate for LDPE+30wt.% basalt composites ranged from 4.97x10-4 mm3/m to 7.18x10-4 mm3/m.
Bu çalışmada, düşük yoğunluklu polietilen (DYPE) matriks içerisine bazalt partikül takviyesi ağırlıkça %10, %30, %50 ve %70 oranlarında yapılmış ve kompozit malzemeler enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilmiştir. Aşınma testleri 0.5 m/s hızda, AISI 4140 çelik disk üzerinde pin-on-disk aşınma test yöntemiyle atmosferik şartlarda yapılmıştır. Testler 5N ve 20N yük altında uygulanmış ve dört farklı kompozisyondaki malzemenin sürtünme ve aşınma davranışları belirlenmiştir. Kompozitlerin aşınma davranışları katkısız DYPE malzemeyle karşılaştırıldığında, aşınma özelliklerinin bazalt ilavesiyle iyileştiği görülmektedir. % 30 Bazalt ilavesine kadar kompozit malzemelerin sürtünme katsayısı ve aşınma hızı hızla düşmektedir. Uygulanan yüke bağlı olarak, saf DYPE malzemenin sürtünme katsayısı 0.29 ve 0.34 arasında değişirken, %70 bazalt takviyeli kompozitin sürtünme katsayısı 0.1 ve 0.12 arasında değişmektedir. %30 bazalt ilavesinden sonra sürtünme katsayısı ve aşınma hızı sabit davranış göstermektedir. Uygulanan yüke bağlı olarak, saf DYPE’ nin aşınma hızı 4.57x10-3 m3/m’ den 1.11x10-2 mm3/m’ ye değişirken, %70 bazalt takviyeli malzemenin aşınma hızı 4.97x10-4 mm3/m ile 7.18x10-4 mm3/m arasında değişmektedir.