The Effect of Hybridization on the Ballistic Impact Behavior of Nanostructured Hybrid Composite Plates

Authors : Nihal Yumak, Kubilay Aslantaş, Yeliz Pekbey

Pages : 124-134

Doi:10.31202/ecjse.594734

View : 18 | Download : 8

Publication Date : 2020-01-31

Article Type : Research

Abstract :Hibrit kompozitler, özellikle yüksek mekanik özelliklere karşılık düşük yoğunluk istenen havacılık, uzay ve balistik uygulanmalarda en çok tercih edilen malzeme çeşididir. Hibrit kompozitler bu çalışmada, takviye malzemesi olarak, yüksek dayanımlı Kevlar fiber ve S-cam fiber olarak kullanılmıştır. Matris olarak ise yüksek enerji emilimi sağlayan sağlayan üç tip (nano-kalsit, nano-kil ve nano-karbon tüp) kullanılarak 19 farklı kombinasyonda hibrit kompozit malzeme üretilmiştir. Hibrit kompozitlerin balistik test sonuçlarını karşılaştırmak için 1 nano malzeme takviyesi olmayan kontrol numunesi test edilmiştir. Nano-parçacıklar dolgu malzemeleri kompozit malzeme içerisine 0,5, 1 ve % 2 oranlarında, literatürden elde edilen maksimum mekanik özelliklere karşılık gelen optimum oranlarda katılmıştır. Testler sonrası malzeme arka yüzeyinde meydana gelen çökme değerleri ölçülmüş ve malzemede delinme olup olmama durumu değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda, nano parçaçık takviyesi yapılarak malzemenin balistik dayanımının arttırılabileceği, sıralamanın değiştirilmesiyle birlikte balistik dayanımın arttığı görülmüştür. S-glass eklenerek üretilen hibritlerde, ağırlık %20 oranında düşürülse de, balistik dayanım azalmıştır. Kalsit takviyeli plakaların ön yüzeyde, kil takviyeli tabakaların arka yüzeyde olduğu durumda balistik dayanım artmıştır. Kalsit miktarının arttırılmasıyla birlikte malzemenin balistik dayanımı artmıştır. 
Keywords : Balistik darbe, hibrit kompozit, nano-kil, nano-kalsit, nano-karbon, polimer matrisli kompozit