Poliüre kaplı kompozit plakaların balistik performanslarının araştırılması
Investigation of balistic performance of polyurea coated composite plates
Yazar: CEMİLE ŞEYDA YARDIM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÇALIŞKAN ; DOÇ. DR. MURAT AYDIN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Savunma sanayi alanında zırh sistemlerindeki çalışmalar temelde iki özelliği kapsamaktadır. Bunlar kullanıldığı aracın üzerinde (araç zırhı) yada kullanıcı personelde (kişisel koruyucu zırh) fiziksel hareket kabiliyetini kısıtlamayacak ölçüde hafif olması ve diğer özellik ise hafif olmasıyla birlikte aynı zamanda darbelere ve patlamalara karşı yüksek balistik direnç göstermesidir. Bu kapsamda tehdit türüne ve şiddetine göre zırh malzemesi üretiminde seramikler, polimerler ve kompozit malzemeler çeşitlendirilerek kullanılmaktadır. Elastomerik polimer sınıfına dahil olan Poliüre malzemesinin yüksek uzama ve çekme dayanımı sayesinde malzemenin gerilimi ve kırılmaya karşı şok dalgalarını absorbe etmesini sağlamaktadır. Bu amaçla kullanılan poliüre balistik alanında zırhlarda kullanımı malzemede oluşan zaiyatı ve deformasyonu en aza indirgediği çeşitli araştırmalar ve deneyler ile doğrulanmıştır. Bu çalışmada sıcak pres yöntemi ile üretilmiş aramid kompozit levhaların balistik davranışına poliüre kaplamasının etkisi araştırılmıştır. Balistik testler, gazlı silah sistemi kullanılarak ve 0.3 kalibre parçacık benzetimli mermiler ile gerçekleştirilmiştir. Balistik dayanımlı sistemler için üretilmiş poliüre malzemesinin çeşitli amaçlar ile kullanılan kompozit zırh sistemlerinin balistik performansını arttırması amaçlanmıştır. Bu kapsamda farklı mermi hızları altında ve farklı kalınlıklardaki kompozit levhaların balistik performansı araştırılmıştır. Testler sonrası deney numunelerinin X-Ray CT görüntüleri alınarak poliüre kaplamasının etkisi ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler: Balistik, Zırh, Polimer, Poliüre, Kompozit malzeme

Abstract:
Studies on armor systems in the field of defense industry basically cover two features. These are light enough to not restrict the physical mobility of the tanks or user personnel (personal protective armor), and the other feature is that it is light and at the same time shows high ballistic resistance against impacts and explosions. In this context, ceramics, polymers and composite materials are diversified and used in the production of armor materials according to the type and severity of the threat. Thanks to the high elongation and tensile strength of the Polyurea material, which is included in the elastomeric polymer class, it allows the material to absorb stress and shock waves against breakage. It has been verified by various researches and experiments that the use of polyurea, which is used for this purpose, in ballistics, in armors, minimizes the loss and deformation of the material. In this study, the effect of polyurea coating on the ballistic behavior of aramid composite sheets produced by the hot press method was investigated. Ballistic tests were carried out using a gaseous weapon system and with 0.3 caliber particle simulated projectiles. The polyurea material produced for ballistic resistant systems is intended to increase the ballistic performance of composite armor systems used for various purposes. In this context, the ballistic performance of composite plates with different bullet velocities and different thicknesses was investigated. After the tests, X-Ray CT images of the test samples were taken and the effect of the polyurea coating was revealed. 
Keywords: Ballistic, Armor, Polymer, Polyurea, Composite material