Seramik kompozit zırh sistemlerinin darbe ve balistik özelliklerinin belirlenmesi

Seramik kompozit zırh sistemleri yüksek balistik koruma sağlayan sistemler olarak gelişmiş zırhlı araçların balistik korumasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ön yüzde kullanılan seramikler, sahip oldukları yüksek sertlik, basma mukavemeti ve aşınma dayanımlarından dolayı mermi üzerinde deforme edici bir gerilme dalgası oluşturmaktadır. Yapısal entegrasyonu temin eden arka katmandaki polimer kompozit ise yüksek enerji sönümleme özelliğiyle mermi veya parçacıkları yakalayarak penetrasyonu engellemektedir.Deneysel olarak yürütülen bu tez çalışması kapsamında; seramik kompozit zırh sistemi yapısındaki bileşenlerin ve zırh sisteminin darbe karakteristiği ve darbeye bağlı hasar şekilleri belirlenmiştir. Ağırlık düşürme testleri ile düşük enerjili darbe, atışlı testlerle de yüksek enerjili darbe davranışı ve balistik özellikleri incelenmiştir.Düşük enerjili darbe testleri, Instron Dynatup markalı üniversal ağırlık düşürme test cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Test sisteminin darbe kuvveti, çarpma hızı ve darbe zamanına ait verileri yüksek hassasiyetle toplamasına bağlı olarak katmanlı yapıdaki kırılma oluşumu ve gelişimi darbe kuvvetine bağlı olarak belirlenmiştir.Ağırlık düşürme testlerinde E-Cam dokuma, tek yönlü ve aramid dokuma kumaştan üretilen kompozit malzemelerin düşük enerjili darbe hız limitleri bulunmuştur. Kompozit malzemenin darbe davranışında oldukça önemli olan penetrasyon ve perforasyon eşik enerjileri tespit edilmiştir.Seramik kompozit zırh sisteminin balistik hız limiti ve balistik koruma seviyesi STANAG 4569 ve NIJ standartları doğrultusunda belirlenmiştir. Hacim ve kütle etkinlikleri RHA çeliği referans alınarak bulunmuştur. Balistik darbede kompozit malzemede meydana gelen konik hasar yapısının darbe ekseni etrafında lokalize olduğu, delaminasyon ve matris kırılma alanlarının düşük enerjili darbeyle mukayese edildiğinde önemli ölçüde azaldığı görülmüştür.