Bor Karbür ve Alümina Seramik Zırh Plakalarının Mekanik ve Balistik Özelliklerinin İncelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Beytullah AKÇAY

Danışman: Serap Koç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, zırh yapımında yaygın olarak kullanılan bor karbür (B4C) ve alümina (Al2O3) seramik plakalarına X-ışını difraksiyonu (XRD), X-ışını floresans spektrometresi (XRF) uygulanarak plakaların kristallografik özellikleri, içyapı, içerdiği fazlar, kimyasal bileşim gibi özellikleri belirlenmesi hedeflenmiştir. Bor karbür ve alimüna seramik plakaların elementel kompozisyonlarının belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS), yoğunluk, mikro sertlik ve üç nokta eğme testleri uygulanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda literatür ile mekanik dayanımları, gözeneklilik ve NIJ-STD0-101.04 standardında P-BFS balistik testi uygulayarak elde edilen mekanik özelliklerin balistik anlamda etkilerini ortaya konulması amaçlanmıştır. B4C ve Al2O3 içeriği homojen bir dağılım göstermekte olup sırası ile yoğunlukları 2,52 g/cm3 ve 3,85 g/cm3 olarak ölçülmüştür. B4C ve Al2O3 numuneleri gevrek kırılma özelliği sergilemekte ve düşük gerilimlerde lineer deformasyon oluşturmaktadır. Elastik özellikler bor karbür içeriğindeki karbon oranına göre değişmektedir. Bor karbür plakanın elastisite modülü 440 GPa olarak elde edilmiştir. B4C ve Al2O3 plakalar, askeri standartlara uygun olarak yapılan balistik testlerde 4. seviye tehditlere (hızı bor karbür plakasında 878 m/sn, alümina plakasında 884 m/sn olan 7.62x63 mm M2 AP mermide) karşı travma derinlikleri 28.8 mm ve 34.4 mm olmak üzere NIJ-STD-0101.04 standardı çerçevesinde tam koruma sağlamaktadır. B4C'nin yüksek sertliği nedeniyle Al2O3'e nazaran daha iyi balistik özellik göstereceği beklentisi, malzemenin aşırı gevrek olması nedeniyle mümkün olmamaktadır.