Kesme kalınlaşması gösteren sıvı emdirilmiş S2 cam fiber kumaşların delme direncinin deneysel olarak araştırılması

Bu çalışmanın amacı, yumuşak vücut zırhı uygulamaları için kesme kalınlaşması gösteren sıvı (Shear thickening fluid: STF) emdirilmiş S2 cam fiber kumaşların hazırlanması ve delinme dirençlerinin deneysel olarak araştırılmasıdır. Bu çalışmada kesme kalınlaşması gösteren sıvı emdirilmiş S2 cam fiber kumaşların delinme direnci, iki farklı test metodu Ağırlık düşürme delme test ve Yarı statik delme test kullanılarak kuru S2 cam fiber kumaşların delinme direnci ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmada ağırlıkça %20 oranında isli silika içeren kesme kalınlaşması gösteren sıvının (Shear Thickening Fluid-STF) reolojik davranışını analiz edilmiş. Ayrıca, STF emdirilmiş S2 cam fiber kumaşlar hazırlanmış ve bu kumaşların mekanik özellikleri delinme dirençleri bakımından deneysel olarak test edilmiştir. Testler öncesinde STF, isli silika ve polietilen glikolün mekanik karıştırıcı kullanılarak karıştırılması ve ardından bu süspansiyonun ultrasonik banyoda bekletilmesiyle hazırlanmıştır. STF emdirilmiş S2 cam fiber kumaşların ağırlık düşürme delme ve yarı statik delme testleri mekanizmaya monte edilen bir delici uç kullanarak yapılmıştır. Ağırlıkça %20 oranında isli silika içeren kesme kalınlaşması gösteren sıvının (STF) elde edilen reolojik verilerine viskozite kritik kesme hızında ani bir artış göstermiştir. Maksimum viskozite değeri 463 Pa.s olarak gözlemlenirken, kritik kesme değeri 2 1/s olarak elde edilmiştir. Ağırlık düşürme delme test sonuçlarına göre STF emdirilmiş kumaşlarda delici ucun 200 mm, 300 mm ve 400 mm yükseklikten bırakıldığı koşullar için altlık malzemeye batma derinliği sırasıyla 17,57 mm, 34,24 mm ve 51,94 mm'dir. Kuru kumaşlarda delici ucun 200 mm, 300 mm ve 400 mm yükseklikten bırakıldığı koşullar için altlık malzemeye batma derinliği ise sırasıyla 25,37 mm, 41,63 mm ve 65,49 mm'dir. STF emdirilmiş kumaşlarda delici ucun 200 mm, 300 mm ve 400 mm yükseklikten bırakıldığı koşullar için altlık malzemede oluşturduğu iz genişliği sırasıyla 17,81 mm, 29,31 mm ve 24,79 mm'dir. Kuru kumaşlarda delici ucun 200 mm, 300 mm ve 400 mm yükseklikten bırakıldığı koşullar için altlık malzemede oluşturduğu iz genişliği sırasıyla 11,63 mm, 16,28 mm ve 18,95 mm'dir. Yarı statik delme test sonuçlarına göre delici ucun altlık malzemeye 40mm battığı durumda, STF emdirilmiş kumaşlarda delme kuvveti 0,15 kN, kuru kumaşlarda ise 0,12 kN'dur.