Grafen katkılı aramid esaslı kompozit malzemelerin mekanik ve balistik özelliklerinin değerlendirilmesi

Bu araştırmada, aramid esaslı kompozit plakalara farklı miktarlarda grafen ve epoksi reçine karışımı takviye ederek nanokompozit yapıda numuneler elde edilmiştir. Deneysel çalışmada kullanılan grafen nano tabakalara; FTIR, Raman analizleri yapılarak karakteristik pikler elde edilmiştir. Balistik kompozitler için referans olabilecek bir balistik plakanın üretim prosesi ayrıntılarıyla açıklanmıştır. Grafen nano tabaka takviyeli ve takviyesiz balistik plakalara, balistik test laboratuvarında NIJ-STD-0101.04 standardında atış testleri uygulanmış ve test sonuçlarının kıyaslaması yapılmıştır. Atış testleri sonucunda bir plaka haricinde grafen ve epoksi reçine takviyeli balistik plakalarda başarılı sonuçlar elde edilememiş ve bunun epoksi reçinenin aramid katmanların esneklik ve enerji sönümleme özelliklerine olumsuz tesir etmesinden kaynaklandığı değerlendirilmiştir. Söz konusu balistik nanokompozit numunelerin dijital fotoğrafları çekilerek balistik etki altında oluşan delinme, fiber kopması, delaminasyon gibi enerji yayılım mekanizmaları incelenmiştir. Çekme testleri sonucunda ağırlıkça % 0,5 ve 1 grafen katkılı numunelerin nihai gerilme kuvvetlerinin artarak mekanik özelliklerinde iyileşme olduğu görülmüştür.