Nanobalistik malzemeler: B4C/GNPs para-aramid/epoksi plakalar ve nano katkılı/CVD/PECVD soft aramid yapılar
Nanoballistic materials: B4C/GNPs para-aramid/epoxy plates and nano-enhanced/CVD/PECVD soft aramid structures
- Tez No: 950825
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLHAN GÜLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Nano h-bor karbür(B4C), para-aramid kumaş, nanobalistik, nanopull-out, CVD, PECVD, Nano hexagonal boron carbide (B4C), para-aramid fabric, nanoballistics, nanopull-out, CVD, PECVD
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez kapsamında nano bor karbür (nh-B4C), karbon nanotüp (MWCNTs) ve grafen nano plaka (GNPs) eklemeli para-aramid kumaş yapılarla birlikte kimyasal buharlama ile yüzeyde karbon nanobüyütmeli (CVD) ve plazma işlemli (PECVD) kumaşlar soft balistik uygulamalar için geliştirilmiştir. Ek olarak, nano bor karbür para-aramid/epoksi balistik plakalar ve nano kompozit yapılar üretilerek balistik ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Bu araştırmalar sonucunda soft balistik için“ardıl sıkıştırma yöntemi”bulunmuştur. Nano hegzagonal bor karbür eklemeli para-aramid soft yapının tekli ve çolu pull-out dayanımları nano bor karbürün para-aramid filament arayüzündeki sürtünmeleri artırması nedeni ile diğer yapılara kıyasla süper performans göstermiştir. Nano hegzagonal bor karbür eklemeli para-aramid/epoksi plakanın çoklu atışlar sonucu balistik performansı ile nano bor karbür para-aramid/epoksi kompozitin ağırlık düşürme ve ağırlık düşürme sonrası basma (CALVI) performansları bozunma modları üzerinden değerlendirildiğinde hasar töleransı iyileştirilmiş bir malzeme gibi davranmıştır. Nano bor karbür para-aramid/epoksi kompozitin çekme özellikleri diğer yapılara göre bir miktar düşük çıksada basma, eğilme ve katarası kayma performansları daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca, bozunma modları incelendiğinde nano bor karbür p-aramid/epoksi kompozitde katarası açılma yerinde hapsedilerek tamamı ile bozunmanın önüne, katarası nano bor karbür etkisi ile geçerek malzemeye hasar töleransı iyileştirme özelliği katmıştır.
Özet (Çeviri)
In the scope of this dissertation, para-aramid fabric enhanced with nano-sized boron carbide (nh-B4C), carbon nanotubes (MWCNTs), and graphene nanoplatelets (GNPs), in addition to surface-modified fabrics via chemical vapor deposition (CVD) and plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), have been developed for application in soft ballistic protection systems. Furthermore, ballistic plates composed of para-aramid/epoxy matrix reinforced with nano boron carbide and the resulting nanocomposite structures were fabricated and characterized to investigate their ballistic and mechanical performance. As a novel contribution to the field, the“sequential compression method”has been introduced as a fabrication technique suitable for soft ballistic applications. Para-aramid soft structures incorporated with nano hexagonal boron carbide exhibited superior performance in both single and multiple yarn pull-out tests due to enhanced interfacial friction between the para-aramid filaments and the nano reinforcement. The multi-hit ballistic performance of the nano boron carbide-reinforced para-aramid/epoxy plates, along with the drop weight and compression after impact (CALVI) performance of the nh-B4C and GNPs composites, have been evaluated through failure mode analysis. The results demonstrate that the nano plate and composites behaves as a damage-tolerant materials. Although the tensile strength of the nano boron carbide para-aramid/epoxy composite was slightly lower compared to other configurations, its compressive strength, flexural performance, and interlaminar shear strength were found to be significantly enhanced. Moreover, examination of failure mechanisms revealed that the nano boron carbide at the interlaminar interfaces effectively prevented crack propagation by entrapment and bridging, thereby contributing to the damage tolerance of the material system.
Benzer Tezler
- Processing and characterization of square-shaped B4C-ZRB2 composites reinforced with gnp via spark plasma sintering
Gnp takiyeli kare şeklinde B4C-ZRB2 kompozitınin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretımi ve karakterizasyonu
BEHRAD MOKHTARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Zırh uygulamaları için alümina seramiklerin sert seramik katkılar ve metal faz ile takviyelendirilerek üretilmesi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of alumina ceramics with hard ceramic additives and metal phase reinforcement for armor applications
BETÜL KAFKASLIOĞLU YILDIZ
Doktora
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAHYA KEMAL TÜR
- Bor karbür (B4C) ve grafen nano partikül (GNP) takviyeli alüminyum (AA7075) matrisli kompozit zırh tasarımı ve balistik özelliklerinin incelenmesi
Design and investigation of ballistic behavior of boron carbide (B4C) and graphene nano particle (GNP) reinforced aluminum matrix composite armor
METİN GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriMilli Savunma ÜniversitesiHarp Silah ve Araçları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN AYTAÇ
- Al/B4C katmanlı kompozit malzemelerin döküm yöntemi ile üretimi ve balistik performansının incelenmesi
Layered Al/B4C production of composite materials by casting method and investigation of ballistic performance
GÖKÇE YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİKA ÖZER
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL KARAKOÇ
- Nano grafen katkılı kevlar ve jüt elyaf kompozıtlerın darbe ve balıstık davranışının incelenmesı
Investigation of impact and ballistic behavior of nano graphene doped kevlar and jute fiber composites
NECİBULLAH KURBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAŞAR AYAZ