Savunma sanayine yönelik yapay kompozit taş tasarımı ve üretimi
Artificial composite stone design and production for the defense industry
Yazar: HÜSNÜYUSUF PINAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRÜ ÇETİNKAYA
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Saldırıya karşı koyma ve müdafaada bulunma anlamına gelen savunma ulusal anlamda bir devletin egemenliğinin sürekliliği için başka devletlere karşı korunmak amacıyla yapılan faaliyetlerdir. Savunma sanayi, ülke güvenliği için gerekli görülen savunma araç-gereçlerinin üretimi ve hizmetlerinin sunulmasıyla bağlantılı olarak genel kapsamda endüstriyel iş çevresini içine alan bir sektördür. Askeri teknolojilerdeki kayda değer ilerlemeler, modern savunma sanayiye geçişi hızlandırmıştır. Devletler tarafından talep edilen ve savunma sanayindeki firmalar tarafından geliştirilen bazı projeler zorlu ortam koşullarında uzun süre çalışması gerekmektedir. Bu tez kapsamında yoğunluğu azaltılmış ve fiziko-mekanik özellikleri geliştirilmiş malzeme tasarımı ve üretimi yapabilmek amaçlanmıştır. Geliştirilen malzeme ile savunma sanayinde kullanılması planlanan farklı ebatlardaki projeler için taş görünümünde muhafaza kapları veya taş görünümünde dış yüzey yapılabilecektir. Geliştirilen malzemenin zorlu ortam koşullarına dayanıklı olması beklenmektedir ve ayrıca malzemelerin dış görünümünün taşa benzemesinden dolayı dağlık veya taşlı ortamlarda, ortamdan ayırt edilebilirliğinin düşük olması amaçlanmıştır. Bu sayede ortamda bırakılan taş görünümlü sensörler, ekipman muhafaza kapları, ekipmanlar vb. bu malzeme ve tasarımı ile kaplanmış, giydirilmiş olan malzemelerin düşük ayırt edilebilirlik özelliği ile ortamdan tespit edilebilirliğinin azaltılması planlanmaktadır. Farklı oranlarda takviye elemanları katılarak deney numuneleri üretilmiştir. Takviye malzemeleri olarak 200 mikron cam tozu, 3,2 mm kırpık cam fiber, 6mm kırpık cam fiber, 6mm kırpık balat fiber, 12mm kırpık bazalt fiberler iki farklı karışım oranında %30 ve %25 reçine içerisine katılarak numunelerin üretimi yapılmıştır. Üretimleri yapılan numuneler daha sonra tek eksen basınç dayanımı, Açık Hava Etkisiyle Görünüş Değişikliği Tayini, Atmosfer basıncı altında su emme deneyi ve geniş disk aşınma deneyleri yapılmıştır. Daha sonra malzemelere optik mercek altında farklı yakınlaştırma kapasitesine sahip mercekler ile bakılarak görüntüleri alınmıştır. Sonuçlar üzerinden bölgede bulunan bazalt doğal taşı ile kıyaslama yapılmıştır. Elde edilen veriler ışığında kireçtaşının doymamış polyester reçine ile karıştırılması ile basınç dayanımının arttığı gözlemlenmiştir. Takviye malzemelerinin karışıma dahil edilmesi ile bazı karışımlarda basınç dayanımı 2 kattan fazla artmıştır. Bazalt taşı ile kıyaslama yapınca kireçtaşı ile yapılan yapay kompozit malzemeler daha yüksek performans göstermiştir. Su emme deneylerinde elde edilen sonuçlarda ise hem bazalt taşında hem de kireçtaşından çok daha aşağıda değerler vermiştir.

Abstract:
Defense, which means resisting the attack and defending, is the activities carried out to protect against other states for the continuity of the sovereignty of a state in the national sense. The defense industry is a sector that includes the industrial business environment in general, in connection with the production of defense equipment and services deemed necessary for national security. Significant advances in military technologies have accelerated the transition to the modern defense industry. Some projects demanded by governments and developed by companies in the defense industry have to work for a long time in harsh environmental conditions. In this thesis, it is aimed to design and manufacture materials with reduced density and improved physico-mechanical properties. With the developed material, stone-like storage containers or stone-like exterior surfaces can be made for projects of different sizes that are planned to be used in the defense industry. The developed material is expected to be resistant to harsh environmental conditions, and it is also intended to be low distinguishable from the environment in mountainous or stony environments, since the external appearance of the materials is similar to stone. In this way, stone-like sensors left in the environment, equipment containers, equipment, etc. It is planned to reduce the detectability of the materials coated with this material and its design, with low distinguishability from the environment. Experimental samples were produced by adding reinforcement elements in different proportions. Samples were produced by adding 200 micron glass powder, 3.2 mm clipped glass fiber, 6mm clipped glass fiber, 6mm clipped balat fiber, 12mm clipped basalt fibers into 30% and 25% resin in two different mixture ratios as reinforcement materials. The produced samples were then tested for uniaxial compressive strength, Determination of Appearance Change by Open Air Effect, water absorption test under atmospheric pressure and wide disc abrasion tests. Then, the images were taken by looking at the materials under the optical lens with lenses with different zooming capacities. The results were compared with the basalt natural stone found in the region. In the light of the data obtained, it was observed that the compressive strength increased by mixing the limestone with unsaturated polyester resin. With the inclusion of reinforcement materials in the mixture, the compressive strength of some mixtures increased more than 2 times. When compared with basalt stone, artificial composite materials made with limestone showed higher performance. In the results obtained in the water absorption experiments, it gave values much lower than both basalt stone and limestone.