YAPIŞTIRICI MALZEMELERİN BALİSTİK ZIRH SİSTEMİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Tuğçe TEKİN BAŞER

Danışman: Çetin Karataş

Özet:

Balistik zırh uygulamalarında yeni tehdit türlerine karşı koyabilmek için zırh sistemlerinin fonksiyonel olarak optimizasyonunun yapılması gerekmektedir. Bu kapsamda zırh korumasına yönelik yüksek performans elde edebilmek için farklı türdeki malzeme grupları birleştirilerek çok katmanlı zırh sistemleri geliştirilmiştir. Katmanlı yapıların birbirlerine en etkin şekilde birleştirilmesi, yapıştırıcı ara tabakaların kullanılması ile mümkün olmaktadır. Bu araştırmada çok katmanlı yapıştırıcı malzemelerin mekanik ve fiziksel özellikleri değerlendirilerek balistik performansa etkisi ele alınmıştır. Çalışmada %99,7 değerinde saflığa sahip altıgen Al2O3 seramik karoları birbirlerine yapıştırılarak seramik plaka haline getirilmiştir. Aynı yapıştırıcı, seramik ve Al6061 destek plakası arasına uygulanarak katmanlı zırh yapısı elde edilmiştir. Yapıştırıcı malzemenin karşılaştırılmasında poliüretan, poliürea, güçlendirilmiş epoksi ve epoksi bazlı yapıştırıcı sistemleri kullanılmıştır. Merminin zırh plakasına çarpması ile oluşan gerilmelerde, seramik ve destek plakası arasındaki yapıştırıcı ara yüzeyinin elastik modül değerinin rolü büyüktür. Bu kapsamda seçilen farklı elastik modülü değerindeki yapıştırıcıların balistik performansa etkisi ile balistik test sonuçları karşılaştırılmıştır. Merminin zırh plakasına çarpması ile seramik karolar arasındaki bağlantılar etkilenmektedir. Bu durum için seramikler arasına uygulanan yapıştırıcı malzemelerin eğme mukavemeti incelenmiştir. Balistik test atışında komşu seramiklerin hasar dağılımı ile yapıştırıcının kopma mukavemeti ilişkilendirilmiştir. Hazırlanan zırh plakalarına STANAG 4569 Seviye 3 tehdidi olan 7,62 mmx54R B32 mühimmatının standartta belirtilen hız değeri ile (854±20 m/s) balistik test atışı gerçekleştirilmiştir. Yapıştırıcı malzemenin mekanik özellikleri ile balistik test sonuçları ele alınarak yapıştırıcı malzemenin zırh sistemine etkisi incelenmiştir. Yapıştırıcı malzemelerin mekanik özellikleri ile balistik test sonuçları karşılaştırıldığında, mekanik özellikler ile balistik test sonuçları arasında doğrudan bir ilişki bulunamamıştır. Balistik zırh sisteminde merminin zırh plakasına çarpması ile mikro saniyeler mertebesinde bir senaryo gerçekleştiği için kullanılan yapıştırıcı malzemenin mikro seviyede bir etkisi olduğu değerlendirilmiştir. Bu kapsamda katmanlar arasına kullanılan yapıştırıcılarda beş tip yapıştırıcı çeşidi incelendiğinde doğrudan bir ilişki kurulamadığı deneysel test sonuçlarında ortaya çıkmıştır. 

Anahtar Kelimeler : Yapıştırıcı malzeme, katmanlı zırh, balistik zırh