Al ve cam matrisli B4C sinter seramik ile tabakalı kompozit üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Dünya' da ve ülkemizde savunma sanayi çok önemli bir yer tutmaktadır. Özellikle de ülkemizdeki terörü ve coğrafik konumu göze alacak olursak savunma sanayi bir hayli önem kazanmaktadır. Bu deneysel çalışmada ülkemize getirisi olacak dışa bağımlılığı azaltacak ve kolluk kuvvetlerimizin can güvenliğini sağlamaya yönelik bir tez çalışması yürütülmüştür.Üretilmek istenen kompozitlerde matris malzemesi olarak Al ve Cam kullanılmıştır, bilindiği üzere alüminyum diğer metallere göre hafifliği, alaşımlandırılarak yeterli mukavemete sahip olması, tekrar kullanılabilirliği, yüksek korozyon direnci, yüksek ısı ve elektriksel iletkenliği ve şekillendirilebilirliği gibi özelliklerinden dolayı daha avantajlı olmaktadır. Alüminyum demirden üç kat daha hafif olmasına rağmen alaşımlandırılarak demire yakın mukavemette bir malzemeye dönüştürülebilir bu üstün özelliklerinden faydalanmak ve nihai üründe istenilen mekanik özellikleri elde etmek amacıyla Al kullanılmıştır. Bir diğer matris malzemesi olan cam ise seramik bir malzeme olup camsı faz elde edilmesi amaçlanmıştır bu sayede nihai üründe istenilen darbe direnci kazanımı sağlayacağından ötürü kullanılmıştır.Al ve cam matrisli B_4C tozları CIP yapılıp sinterlenmesi sonucunda döküm ve fiber kaplama ile tabakalı kompozit üretilebilirliği üzerine çalışılmıştır ve üretilen bu kompozitlerin kompozit yoğunlukları ölçülüp gerekli balistik, mekanik testleri yapılmıştır ve XRD' de fazlar, SEM' de ise yüzey ve elementel analiz yapılarak gerekli balistik özelliklerin kazanımı incelenmiştir.

Defense industry is very important in the world as well as in our country. Especially defense industry is gaining importance due to terror and geographical position in our country. In this experimental study an attempt was carried out to reduce the dependences to other the countries and to ensure the security of our law enforcement officers. Al and glass were used as matrix material in composites which were planned to be produced. Aluminum is advantageous because of its lightweight compared to other metals, having sufficient strength by alloying, repeated usability, high corrosion resistance, high thermal and electrical conductivity and formability. Although aluminum is three times lighter than steel, Al can be alloyed and transformed into a material with strength close to that of steel. Al has been used due to these superior properties and to obtain the desired mechanical properties in the final product. Glass, as another matrix material, is a ceramic material and it is aimed to obtain vitreous phase in the final product is to obtain impact resistance.Al and glass matrix B_4C powders were processed by powder metallurgy route followed by CIP and sintering. After B_4C sintering, Al was cast as to distinct layers to enable a layered bulk armor. The composite densities were measured, and the necessary ballistic and mechanical tests were carried out. The phases were analyzed in XRD and surface and elemental analysis was performed by SEM to determine the required ballistic properties.