Çelik–fiber lamine kompozitlerin balistik performansına bileşenlerin etkisi

Hibrit kompozitler, mukavemet/ağırlık oranı, düşük maliyet ve imalat kolaylığının gerekli olduğu mühendislik uygulamalarında önemli kullanıma sahiptir. Hibrit kompozitler, kompozit malzemelerde gerçekleştirilemeyen çekme modülü, basınç dayanımı ve darbe dayanımı gibi özelliklerin kombinasyonunu sağlar. Son zamanlarda hibrit kompozitler, yüksek verimli, yüksek performanslı yapısal malzemeler olarak kabul görmüş ve kullanımları hızla artmaktadır. Bu çalışmada Jüt, Bazalt, Cam ve Çelik fiber içerikli hibrit kompozitlerin mekanik ve balistik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmada, kompozit üretiminde jüt, bazalt, cam ve 304 tipi paslanmaz çelik dokuma kullanılmıştır. Matris malzemesi olarak da sertleştiricisiyle beraber epoxy reçine seçilmiştir. Üretim sürecinde tüm hibrit ve hibrit olmayan kompozitler 8 katman fiber kullanılarak üretilmiştir. Mekanik testler için 4 farklı hibrit olmayan, 3 farklı ikili, 3 farklı üçlü ve 1 adet dörtlü hibrit kompozit üretilmiştir. Kompozit laminatların üretimi için elle yatırma tekniği kullanılmış olup, numunelerin 24 saat süreyle pres altında bekletilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Hibrit kompozit üretimi sonrası gerekli standartlara göre çekme, eğme, tokluk ve kesme numuneleri çıkartılmıştır. Ayrıca, balistik testler için 4'lü hibrit kompozite yüksek karbonlu çelik levha ilave edilerek NIJ -0101.06'ya göre (Seviye-II standartında) atış testi yapılmıştır. Yapılan mekanik testler sonucunda hibrit olmayan kompozitler de dayanımın yüksekten düşüğe doğru, bazalt, cam, çelik ve jüt şeklinde olduğu tespit edilmiştir. Hibrit kompozitlerde ise en yüksek dayanımı 4'lü hibrit kompozitin sergilediği görülmüştür. Eğme durumu için hibrit olmayan kompozitler de dayanımın yüksekten düşüğe doğru, cam, bazalt, çelik ve jüt şeklinde olduğu tespit edilmiştir. Hibrit kompozitlerde ise en yüksek eğme dayanımını 4'lü hibrit kompozit vermiştir. Tokluk değerlerine bakıldığında hibrit olmayan kompozitlerde en yüksek tokluk çelik dokuma kompozitlerde ve hibrit kompozitler içinde ise 4'lü kompozitte elde edilmiştir. Kesme testlerinde ise benzer sonuçlar elde edilmiştir. Balistik atış testinde ise 4'lü hibrit kompozite 2 mm 48 HV sertliğe sahip 2 mm sac ilavesi mermi geçirimini durdurmuştur. Sonuç olarak jüte ilave edilen cam, bazalt ve paslanmaz çelik dokumanın mekanik ve balistik özellikleri arttırdığı görülmüştür.