Aa2024/b4c fonksiyonel derecelendirilmiş kompozit malzemelerin balistik ve radyasyon özelliklerinin incelenmesi

Fonksiyonel amaçlı zırh malzemeler, katmanlar arası malzeme bileşimi ve mikro yapıyı kademeli olarak değiştirerek hem darbe enerjisini etkin biçimde soğurmayı hem de yapısal bütünlüğü korumayı hedefleyen ileri mühendislik ürünü kompozit sistemlerdir. Bu çalışmada, AA2024/B4C (ağ. % 0-40) kompozit tozları hem tek katmanlı hem de fonksiyonel dereceli (iki, üç ve dört katmanlı) şekilde toz metalurjisi yöntemi ile üretilmiştir. Yüksek enerjili bilyalı öğütme, 500 MPa basınçta ve 560 °C'de sıcak pres ile sinterleme adımları uygulanan numuneler, morfoloji, faz bileşimi, termal kararlılık, yoğunluk, çekme dayanımı, sertlik, serbest düşme darbe mukavemeti ve gama ışını zayıflatma performansı açısından kapsamlı şekilde karakterize edilmiştir. Analiz sonuçları, orta düzey B4C içeren üç katmanlı L35/10/20 kompozitin yaklaşık 360 MPa çekme dayanımı ve 90.6 kN darbe mukavemeti ile en dengeli mekanik performansı sunduğunu ortaya koymuştur. Tek katmanlı kompozitlerde ise %10 B4C takviyesi hem mekanik hem de radyasyon soğurma açısından verimli bir alternatif olarak belirlenmiştir.