TEK FAZLI VE ÇOK FAZLI AKILLI AKIŞKAN EMPRENYE EDİLMİŞ ARAMİD, ULTRA YÜKSEK MOLEKÜLER AĞIRLIKLI POLİETİLEN VE HİBRİT KOMPOZİT YAPILARIN BALİSTİK PERFORMANSININ İNCELENMESİ


Dr. Öğr. Üyesi KADİR MÜNİR ERCÜMEN

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivil Havacılık, Türkiye

Tez Danışmanı: Doç. Dr. Murat Aydın

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Günümüzde, askeri personel ve sivil güvenlik görevlilerinin hayatlarını tehdit eden

yüksek hızlı mermilere karşı etkili bir koruma sağlamak savunma endüstrisinin öncelikli

hedeflerinden biridir. Bu kapsamda zırh sistemleri balistik dayanımı artırmak ve

kullanıcıların hareket kabiliyeti sağlamak amacıyla sürekli olarak geliştirilmektedir.

2000’li yılların başlarından itibaren balistik kumaşlara akıllı akışkan emprenye edilmesi

ile sıvı zırh konsepti ortaya çıkmıştır. Akıllı akışkanlar, kayma gerilmesi altında ani

viskozite artışı gösteren sıvılardır. Uygulanan gerilme kaldırıldığında tekrar eski formuna

dönerler. Bu dikkat çekici özelliği sayesinde balistik kumaşların enerji absorbsiyonunun

iyileştirilmesinde kullanılmaya başlanmıştır.

Bu çalışmada, SiO2/PEG200 ile farklı konsantrasyonlarda tek fazlı akıllı akışkanlar

(TAA) üretilmiş ve aramid kumaşlara emprenye edilmiştir. Hazırlanan numunelere

ortalama 670 m/s ile balistik testler yapılmıştır. Bu testler sonucunda konsantrasyonun

artmasıyla birlikte balistik performansın iyileştiği görülmüştür. İlave olarak diğer

yapılacak testler için optimum akıllı akışkan konsantrasyonu (AA40) seçilmiştir. AA40

içerisine farklı oranlarda silisyum karbür (SiC) eklenmesiyle çok fazlı akıllı akışkanlar

(ÇAA) üretilmiştir. Belirli bir orana kadar SiC eklenmesi pozitif katkı sağlarken bu değer

aşıldığı zaman enerji absorbsiyonunda azalma gösterdiği tespit edilmiştir. Kumaş

çeşitlerinin balistik performans üzerindeki etkilerini araştırmak için Aramid, UHMWPE

ve Hibrit kumaşlar kullanılmıştır. Aramid kumaştaki performans artış yüzdesinin diğer

kumaş çeşitlerinden fazla olduğu görülmüştür. Öte yandan AA40 içeren farklı kumaş

dizilim sırasına sahip hibrit numuneler üretilmiştir. Yapılan balistik testler sonucunda

kumaş dizilim sırasının değiştirilmesinin balistik performansı etkilediği görülmüştür.