Grafen Nanopartikül Katkılı Seramik/Kompozit Vücut Zırhının Tasarımı, Üretimi Ve Balistik Özelliklerinin İncelemesi


Creative Commons License

Mutu H. B., Özer A.

Uluslararası Savunma Sanayi Sempozyumu ve Sergisi ’ 25, Kayseri, Türkiye, 16 - 18 Ekim 2025, ss.303-312, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Kayseri
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.303-312
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • Yozgat Bozok Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, ön katmanı alümina seramikten destek katmanı karbon fiber ve ultra yüksek
moleküler ağırlıklı polietilenden (UHMWPE) oluşan çok katmanlı seramik/kompozit balistik
zırhların 7.62 x 63 M2 kalibreli zırh delici (AP) mermilerin etkisi altındaki performansı
deneysel yöntemlerle incelenmiştir. Çalışmada kullanılan alümina seramikler 100 mm x 100
mm x 12 mm ölçülerindedir. Ön seramik katman, 3 K 2 / 2 twill dokuma karbon fiber prepreg
ve 0° / 90° / 0° / 90° diziliminde Dyneema HB26 prepreg’ den oluşan hibrit kompozit yapılar
ile desteklenmiştir. Kompozit tabakalar 190 mm x 175 mm ölçülerindedir. Tüm numunelerde
kompozit yapının toplam kalınlığı 10 mm’ dir. Ayırıca bu çalışmada seramik ve kompozit
yapıyı birleştirmede kullanılan poliüretan yapıştırıcıya grafen nanopartikül eklenerek,
nanopartikül katkısının zırhların balistik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Balistik test
sonuçlarına göre üretilen tüm zırhlarda kısmi penetrasyon gözlemlenmiştir. Ön seramik katman
merminin aşınmasına neden olmuştur ve üzerinde mantarlaşma etkisi oluşmuştur.Grafen
nanopartikül katkılı zırhların balistik test sonuçlarından elde edilen bulgular incelendiğinde
poliüretan yapıştırıcıya grafen katkısının alümina ön katmanlı zırhların balistik özelliklerinde
yaklaşık %15 oranında artış belirlenmiştir. Grafen nanopartikül katkılı poliüretan yapıştırıcı,
seramik zırhtan kalan kinetik enerjiyi emerek destek katmanı olan kompozit yapıda daha düşük
bombeye sebep olmuştur. Grafen nanopartiküllerin, içine katılan yapıştırıcı matris malzemenin
mukavemetini arttırdığı, onunla birlikte adeta bir kompozit tabaka gibi davrandığı ve ayrıca
katmanların daha iyi yapışmasını sağladığı belirlenmiştir.