Poliüre kaplı metal levhaların mekanik özelliklerinin incelenmesi ve zırh malzemesi olarak kullanımının değerlendirilmesi
Investigation of the mechanical properties of polyurea coated metal plates and evaluation of their use as armor material
- Tez No: 604685
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU DİDEM ÇORBACIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Eski çağlardan itibaren insanoğlu, zorlayıcı yaşam koşullarına ve yaşamını tehdit eden unsurlara karşı kendini korumaya çalışmıştır. Bu amaçla metal ve metal türevi malzemelerden başlayarak pek çok farklı türde ürün geliştirmiş ve kullanmıştır. Özellikle Dünya savaşlarıyla birlikte gelişen silah teknolojileri, balistik korunma amaçlı kullanılan malzemelerin önemini arttırmıştır. Günümüzde de başta metaller olmak üzere seramikler, polimer ve kompozit malzemeler, tehdit şiddetine bağlı olarak çeşitlendirilerek zırh malzemesi yapımında kullanılmaktadır. Hafif metaller ve alaşımları, ekonomik ve çevresel nedenlerden dolayı endüstride yoğun biçimde kullanılmaktadır. Savunma sanayinde kullanılmak üzere geliştirilen zırh malzemelerinden beklenen özellikler ise yüksek mukavemet/yoğunluk oranı, kolay şekillendirilebilme, korozyona karşı ve kimyasal etkilere karşı direnç gibi özelliklerdir. Polimerler hafiflikleri, yüksek mukavemetleri, fiziksel ve kimyasal koşullara karşı dayanıklılık gibi kabiliyetlerinden ötürü pek çok sektörde sıklıkla kullanılmaktadır ve zırh malzemesi üretimi için ihtiyaç duyulan önemli özellikleri sağlamaktadır. Polimerlerin bu üstün özelliklerinin değerlendirilmesi ve yeni teknolojik ürünlerin geliştirilmesi için yapılan çalışmalar arasında son zamanlarda metal-poliüre birleşimi dikkat çekmektedir. Literatürde bildirilen birtakım deneysel araştırmalar, metal levhalara uygulanan Poliüre kaplamanın, levhaların darbe direncine ve balistik dayanımına önemli ölçüde katkı sağladığını ve zırh malzemesi üretiminde değerlendirilebileceğini ortaya koymuştur. Bu çalışmada alüminyum, paslanmaz çelik ve DKP sac levha üzerlerine farklı kalınlıklarda poliüre kaplama yapılarak, metal-poliüre çok katmanlı zırh sisteminin mekanik özellikleri incelenmiş, mevcut koruma teknolojilerine alternatif olabilirliği değerlendirilmiştir. Çalışmada hafifliği nedeniyle alüminyum, üstün sertliği nedeniyle paslanmaz çelik ve ekonomik avantajları nedeniyle endüstriyel kullanımlı sac levhalar (DKP) kullanılmıştır. Levhalar sabit kalınlıkta (4mm) ve boyutta (25x25cm) kesilmiş ve levha arka yüzeylerine 3 farklı kalınlıkta (2mm, 3mm, 4mm) Poliüre kaplama uygulanmıştır. Elde edilen malzemelere çekme deneyi ve ağırlık düşürme testi uygulanmış, metal levhaların darbe direncine kaplama ile kazandırılan özellikler tespit edilmeye çalışılmıştır. Polimer kaplamanın levhaların darbe direncine katkı sağlayan yapısı ve kinetik enerjiyi sönümleme kabiliyeti araştırılmıştır. Elde edilen bulgular ile, P-316 levha tipinin en yüksek çekme dayanımına sahip olduğu, Al-5083 levha tipinin ise en yüsek enerji absorpsiyon değerine sahip olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Since the dawn of time, humanity tried to defend itself from harsh conditions and elements that threatened life. With this purpose humanity created and used many different products made out of metal and metal derivatives. Improved defence industries, especially after the World Wars, have greatly increased the importance of ballistic materials that are being used for protection. Nowadays materials such as seramics, polymers, composites and especially metals are being used as armor materials according to the severity of the threat. Light metals and their alloys, are in widespread usage in industry because of environmental and economic issues. Desired properties of materials developed for usage for defence industries, are high resistance/density ratio, easy formability, resistance aganist corosion and chemical effects. Polymers are being used in many different sectors for their lightweightness, high resistance and their durability aganist physical and chemical conditions and provides the desired properties for production of materials for armor. Evaluation of these superior properties of polymers and development of new technological products such as metal-polyurea combination attracts attention recently. Several studies recently reported to the literature have pointed out the feasibility of metal plates covered in polyurea as materials for armor production and their great improvement in impact resistance and ballistic resistance. In this study, properties of diffrent thickness levels of aluminum, stainless steel and DKP sheets covered with polyurea are evaluated and them being an alternative for current armor materials are considered. Aluminum for its lightweightness, stainless steel for its unmatched durability and DKP sheets for their economic advantages were used. The plates are made in fixed thickness (4mm) and dimensions (25x25cm) and 3 different thickness levels (2mm,3mm,4mm) of polyurea were applied to their rear surfaces. Tension tests and impact tests are implemented on the obtained products and their improvements on the impact resistance were detected. The structre of the polymers that improve the impact resistance and the ability to absorb kinetic energy were researched.
Benzer Tezler
- Reaction of acetophenone-formaldehyde resin with s-triazone compounds for fire resistance polyurethane
Poliüretan yanmazlık dayanımı için asetofenon formaldehit reçinesinin s-triazon bileşiği ile reaksiyonu
MİNE MUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Poliüre kaplı kompozit plakaların balistik performanslarının araştırılması
Investigation of balistic performance of polyurea coated composite plates
CEMİLE ŞEYDA YARDIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÇALIŞKAN
DOÇ. DR. MURAT AYDIN
- Afet yönetiminde zarar görebilirliği önleyici yapılar: Bina yapısal elemanlarında esnek poliüre sprey malzeme kaplama
Structures for preventing vulnerability structures in disaster management: Flexible polyurea spray material coating in building structural elements
ÖZNUR AKDUMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem MühendisliğiGümüşhane ÜniversitesiAfet Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞİN AHMET KAYA
- Polimer kaplı ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen kompozit levhaların balistik performansının araştırılması
Investigation of the ballistic performance of polymer coated ultra-high molecular weight polyethylene composite sheets
ERHAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMekanik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÇALIŞKAN
DOÇ. DR. MURAT AYDIN
- Effect of polyurea coating on the mechanical properties of aluminum foam and additive manufactured specimens
Poliüre kaplamanın alüminyum köpük ve katkılı üretilen numunelerin mekanik özelliklerine etkisi
MOHAMAD ABDULWAHAB
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARMİN TÜRKSOY