dc.contributor.author | Tatar, Baturhan | |
dc.contributor.advisor | Mısırlı, Cenk | |
dc.date.accessioned | 2022-04-27T12:22:37Z | |
dc.date.available | 2022-04-27T12:22:37Z | |
dc.date.issued | 2022 | en_US |
dc.date.submitted | 2022 | |
dc.identifier.uri | http://dspace.trakya.edu.tr/xmlui/handle/trakya/7982 | |
dc.description.abstract | Termoset plastik malzemenin (poliüretan) matris olarak kullanılmasıyla personel
balistik koruyucu plaka üretilmiştir. Poliüretanın ana malzeme olarak kullanılması
sayesinde; sinterleme metoduyla elde edilen yüksek dayanımlı plakalara muadil bir
balistik darbe dayanımı elde etmek ve balistik elyafların tutuculuğunu artırmak
amaçlanmıştır. Dayanımı en yüksek personel koruyucu balistik plakalar, projektilin
geliş yönünde önde bir seramik blok ve arkasında balistik elyaf katlarından oluşan bir
katman olacak şekilde iki katmandan oluşur. Önde yer alan seramik katman, yüksek
sertlik değerlerine sahip seramik tozların (alüminyum oksit, silisyum karbür, bor karbür,
kuvars ve silisyum dioksit) termoset plastik matris içerisine kompoze edilmesiyle ve
hidrolik pres vasıtasıyla oluşturulmuştur. Elyaf katman ise, yüksek molekül ağırlıklı
polimerlerin termoset plastik matris içerisine kompoze edilmesi ve bu karışımın elyaf
katlar arasına tatbik edilmesiyle oluşturulmuştur. Balistik elyaf olarak Ultra Yüksek
Molekül Ağırlıklı Polietilen (UHMWPE) ve Aramid Fiber kumaşlar kullanılmıştır.
Termoset plastik numuneleri, Charpy tek çentikli darbe ve basma deneylerine
tabi tutulmuştur. Poliüretan matris içerisinde molekül ağırlığı yüksek polimer
kompozisyonunun, darbe dayanımını artırdığı ve poliüretan tepkimesinde katalizör
olarak DBTL kullanmanın basma dayanımını artırdığı görülmüştür. Numuneler
öncelikle 15 cm çapında dairesel kalıp içerisinde hazırlanmıştır. Seramik katman
numuneleri, arkalarında elyaf katman olmadan 9 mm Parabellum tabanca mermisi ile
atış testine tabi tutulmuş ve en düşük penetrasyona sahip formül belirlenmiştir. Daha
sonra elyaf katman numuneleri Düşen Ağırlık Darbe Testi (Drop Tower Impact Test)
testine ve “12 kalibre tek kurşun” ile pompalı tüfek atışına tabi tutulmuştur. Bu sayede
optimum elyaf katman kompozisyonu belirlenmiştir.
Uygun seramik kompozisyonu ve uygun elyaf kompozisyonu termoset plastik
vasıtasıyla birleştirilmiş ve numuneler 7,62 mm Tam Metal Kaplama mermi ile yivli
tüfek atışına tabi tutulmuştur. 15 cm çapında dairesel numunede başarılı sonuç
alınmasını müteakip, 30 cm x 30 cm ebatlarında kare şeklinde numune üretilmiş ve 7,62
mm Tam Metal Kaplama mermiyi 35 mm arka yüz deformasyonuyla durdurduğu tespit
edilmiştir. 8’inci Ana Bakım Merkezi Komutanlığı /AFYON’da balistik teste tabi
tutulan iki nihai numunenin, NIJ Standart 0101.06 Performans Test Tablosuna göre NIJ
IIIA ve NIJ IV sevilerinde balistik koruyuculuğa sahip oldukları tespit edilmiştir.
Sinterleme yöntemiyle üretilen muadil zırhlarla aynı ağırlıkta ve daha ince
balistik koruyucu plaka bu yöntemle üretilebileceği görülmüştür. | en_US |
dc.description.abstract | By using thermoset plastic material (polyurethane) as a matrix, personnel
protective ballistic plate was produced. It is aimed to obtain a ballistic impact resistance
equivalent to high strength plates produced by sintering method and to increase the
durability of ballistic fibers, via polyurethane as the main material. Personnel ballistic
plates with the highest protection level consist of two layers, in the direction of the
projectile a ceramic block at the front and a layer of ballistic fibres at the back. The
leading ceramic layer is formed by composing high-hardness ceramic powders
(aluminum oxide, silicon carbide, boron carbide, quartz and silicon dioxide) into the
thermoset plastic matrix and by means of a hydraulic press. Besides, the fiber layer is
formed by composing high molecular weight polymers into thermoset plastic matrix and
applying this mixture between the fiber layers. Ultra High Molecular Weight
Polyethylene (UHMWPE) and Aramid Fiber fabrics were used as ballistic fibres.
Thermoset plastic samples were subjected to Charpy notched impact and
compression tests. It was seen that the polymer composition with high molecular weight
in the polyurethane matrix increases the impact resistance and engaging DBTL as
catalyst in polyurethane reaction increases the compression resistance. The samples
were prepared in a circular mold with a diameter of 15 cm. Ceramic layer samples were
firstly subjected to shooting test with 9mm Parabellum pistol bullet, without fiber layer
behind them and the formula with the lowest penetration was determined. Later fiber
layer samples were subjected to Drop Tower Impact Test and shotgun shooting ballistic
test with the "12 gauge slug" bullet. In this way, the optimum fiber layer composition
was determined.
Suitable ceramic composition and suitable fiber composition were combined
with thermoset plastic and samples were subjected to rifle shooting test 7.62 mm Full
Metal Jacket bullet. Following a successful result in a 15 cm diameter circular sample,
30 cm x 30 cm size square shaped samples was manufactured and 7.62 mm Full Metal
Jacket projectile was stopped with 35 mm backface signature. The two final samples,
which were subjected to ballistic testing at the 8th Main Maintenance Center Command
/ AFYON, were found to have ballistic protection at NIJ IIIA and NIJ IV levels
according to the NIJ 0101.06 Performance Test Table.
It has been observed that, a ballistic plate having the same weight with the
equivalent plates produced by the sintering method but thinner than them can be
produced with this method. | en_US |
dc.language.iso | tur | en_US |
dc.publisher | Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü | en_US |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en_US |
dc.subject | Termoset plastik | en_US |
dc.subject | Poliüretan | en_US |
dc.subject | Seramik toz | en_US |
dc.subject | Balistik zırh | en_US |
dc.subject | UHMWPE | en_US |
dc.subject | Kevlar | en_US |
dc.subject | NIJ III ve IV | en_US |
dc.subject | Thermoset plastic | en_US |
dc.subject | Polyurethane | en_US |
dc.subject | Ceramic powder | en_US |
dc.subject | Ballistic plate | en_US |
dc.subject | UHMWPE | en_US |
dc.subject | Aramid fibre | en_US |
dc.title | Yüksek molekül ağırlıklı polimerlerin poliüretan matrise kompoze edilmesiyle darbe mukavemeti yüksek zırh elde edilmesi | en_US |
dc.title.alternative | Producing high impact resistant armour by composing polymers having high molecular weight into polyurethane matrix | en_US |
dc.type | doctoralThesis | en_US |
dc.department | Enstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı | en_US |
dc.relation.publicationcategory | Tez | en_US |