Nadir toprak oksit ve zirkonya katkısı ile hazırlanmış sandviç lamine yapıya sahip alümina esaslı kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve balistik performansının incelenmesi
Investigation of the mechanical properties and ballistic performance of alümina based composites with sandwich laminated structure prepared with rare earth oxide and zirconia additives
- Tez No: 924654
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL KAFKASLIOĞLU YILDIZ, PROF. DR. YAHYA KEMAL TÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri (Disiplinlerarası) Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
İleri seramikler, yüksek mekanik özellikleri ve düşük özgül ağırlıklarıyla zırh uygulamalarında önemlidirler ve en yaygın kullanılanları Al2O3, SiC ve B4C'dir. A2O3 yüksek fayda/fiyat imkânı sunmasına rağmen, düşük tokluk ve eğilme mukavemetiyle çoklu vuruş şartlarında üstün performans gösterememektedir. Bu çalışmada düşük maliyetle hazırlanacak, yüksek tokluk ve/veya eğilme mukavemetine sahip, üstün balistik performanslı, Sm2O3 ve ZrO2 katkılı Al2O3 esaslı sandviç kompozit üretilmesi amaçlanmıştır. Farklı kompozisyonel dizilimde, hacimce %0,8 Sm2O3 ve hacimce %5 ZrO2 içeren üç katmanlı sandviç lamine kompozitler üretilip (yüzeylerde Al2O3-Sm2O3, merkezde ya Al2O3-Sm2O3-ZrO2 ya da Al2O3-ZrO2) yoğunlaşma, termal genleşme, kalıntı gerilme, mikroyapı, mekanik özellik (elastisite modülü, sertlik, eğilme mukavemeti, tokluk) ve penetrasyon derinliği testi ile balistik davranışları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Genel olarak sandviç kompozitlerde tokluk dışında mekanik özelliklerde saf Al2O3'e kıyasla artış sağlanamamıştır. Her iki sandviçte saf Al2O3 ve tüm diğer karşılaştırma numunelerine göre daha düşük artık DOP sağlanmıştır. Sandviç yapılarda tabakaların kırılmaya zorlanması, tabakaları oluşturan kompozisyonların tane boyutlarındaki büyük fark ile kırılma karakterlerinin farklı olmasıyla daha fazla enerji sönümlenebilmiştir. Bu çalışmayla Al2O3 esaslı Sm2O3 ve ZrO2 katkılarıyla üretilen sandviç kompozitlerin genel olarak saf Al2O3'e kıyasla daha iyi balistik performans gösterebilecek alternatif malzemeler olduğu anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Advanced ceramics are important in armour applications due to their high mechanical properties and low specific gravity and the most widely used are Al2O3, SiC and B4C. Although Al2O3 offers a high benefit/price opportunity, it cannot show superior performance in multiple hit conditions due to its low toughness and low flexural strength. In this study, it is aimed to produce an Al2O3-based sandwich composite at a low cost with Sm2O3 and ZrO2 additives with high toughness and/or bending Strength and superior ballistic performance. Three-layered sandwich composites containing 0.8vol% Sm2O3 and 5vol% ZrO2 in different compositions were produced (Al2O3-Sm2O3 for surfaces, either Al2O3-Sm2O3-ZrO2 or Al2O3-ZrO2 for center) and densification, thermal expansion, residual stress, microstructure, mechanical properties (elastic modulus, hardness, flexural strength, toughness), ballistic performance with depth of penetration test were investigated comparatively. In general, no improvement in mechanical properties was achieved in the sandwiches except toughness compared to the pure Al2O3. A lower residual DOP was provided for the sandwich composites than all other comparison samples and the pure Al2O3. In sandwich structures, more energy can be absorbed by forcing the layers to fracture, due to the large difference in the grain sizes of the compositions forming the layers and the different fracture characteristics. This study showed that the sandwich composites produced with Al2O3-based Sm2O3 and ZrO2 additives are alternative materials that can generally show better ballistic performance compared to the pure Al2O3.
Benzer Tezler
- Farklı ortam koşullarının termal bariyer kaplama özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different ambient conditions on thermal barrier coating properties
SİNEM ŞAMİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BİROL
- Sitrat nitrat yöntemiyle seryum oksit esaslı elektrolit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of cerium oxide based electrolyte materials by citrate nitrate method
EMİNE ELİF OCAKCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Farklı yakma esaslı sentez yöntemleri ile Ce0,80Sm0,20O1,90 elektrolitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of Ce0,80Sm0,20O1,90 electrolytes via different combustion based synthesis methods
BURCU AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Katı oksit yakıt hücreleri için ce1-x Mx O2-(x/2) esaslı elektrolitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of ce1-x Mx O2-(x/2) based electrolytes for solid oxide fuel cells
GÖKNUR DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Enerjiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Termal bariyer kaplama uygulamaları için Gd2Zr2O7 seramiğinin termofiziksel özelliklerinin geliştirilmesi
Development of thermophysical properties of Gd2Zr2O7 ceramics for thermal barrier coating applications
RAMAZAN TUNCER
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYALI
DOÇ. DR. HASAN GÖKÇE