Processing and Characterization of Sepiolite Clay Containing Composites for Organic Brake Pad Application

Authors : Bora ORAL, Şerife AKKOYUN

Pages : 89-94

Doi:10.31590/ejosat.818408

View : 20 | Download : 14

Publication Date : 2020-11-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Ulaşım araçlarında fren sürtünme malzemeleri büyük önem arz etmektedir. Yarı metalik ve seramik fren balatalarına kıyasla özellikle düşük üretim maliyetlerine sahip olduklarından dolayı, organik fren balataları demiryollarında ve otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Fren balataları, karşılamaları gereken çok sayıda ve karmaşık gereksinimlerden/özelliklerden dolayı çok sayıda bileşenden oluşmaktadır. Bu karmaşık sistemler temel olarak bağlayıcılar, sürtünme düzenleyiciler, fiberler, yağlayıcılar, aşındırıcılar ve çeşitli dolgu malzemelerinin karışımından meydana gelmektedir. Fonksiyonel katkı malzemelerinin seçimi ve formülasyonun optimize edilmesi bu malzemelerin performansının iyileştirilmesinde başlıca rolu oynar. Yapılan çalışmalar, kaolin, montmorillonit gibi kil minerallerinin kullanımının balataların özelliklerinin iyileştirilmesinde etkili olduğunu göstermektedir. Bu nedenle bu çalışma kapsamında bir kil minerali olan sepiyolit seçilmiştir. Bu çalışmada novolak reçine (bağlayıcı olarak), kaju kabuğu yağı, seramik fiber, cam fiber ve diğer dolgu malzemelerinden oluşan numuneler hazırlanmıştır. Bu çalışmanın amacı sepiyolit kilinin kompozit numunelerin yoğunluğu, porozitesi ve sertliği gibi özellikleri üzerine olan etkisini araştırmaktır. Bu doğrultuda farklı miktarlarda sepiyolit kili içeren kompozit numuneler hazırlanmıştır (5 wt. %, 10 wt. %, 15 wt. % ve 20 wt. %). Kompozit numunelerin hazırlanma aşamasında bileşenler (Novolak reçine, kaju kabuğu yağı, seramik fiber, cam fiber ve diğer dolgu malzemeleri) yüksek hızlı karıştırıcı ile karıştırılmış ve ardından 160°C de preslenmiştir. Numunelere daha sonra 180°C de post kürleme işlemi uygulanmıştır. Numunelerin yoğunluğu ölçülmüş ve sepiyolit miktarı arttıkça 2,22 g/cm3’den 2,10 g/cm3’e düştüğü belirlenmiştir. Ayrıca sonuçlar göstermektedir ki porozite %15 sepiyolit oranına kadar %4,47’den %2,05’ye düşmüştür. Bunun yanı sıra %20 sepiyolit oranında porozite tekrar %2,81’e yükselmiştir. Numunelerin Shore D sertliği ise yoğunluğun aksine sepiyolit oranı arttıkça 85,3’den 90,8’e yükseliş göstermektedir.
Keywords : fren balataları, kompozitler, sepiyolit