ÇOK İŞLEVLİ ALÜMİNA-ZİRKONYA KOMPOZİT MALZEMELERİNİN ÜRETİMİ, MEKANİK ve BALİSTİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Authors : Burcu Büyükdoğan Çavdar, Gözde Çelebi Efe

Pages : 133-148

Doi:10.58769/joinssr.1518309

View : 16 | Download : 14

Publication Date : 2024-12-20

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada Alümina (Al2O3), Zirkonya (ZrO2) malzemelerinin karışımından çeşitli kombinasyon ve sıralarda zırh malzemeleri üretilmiştir. Karşılaştırma yapabilmek amacıyla sadece saf alüminadan, sadece saf zirkonyadan, iki tozu aynı oranda homojen harmanlayarak ve yine iki tozu katmanlı olacak şekilde 4 ayrı numuneler üretilmiştir. 500 MPa’lık basınç altında preslenen numuneler 1630oC’de açık atmosfer fırınınında kademeli olarak yaklaşık 30,3 saat sinterlenmiştir. Numunelerin sinter sonrası boyutsal değişimlerinin ende %3,89, boyda %3,73 olduğu değerlendirilmiştir. Ürünlerin yoğunluklarının teknik spekt değerleri arasında olduğu bulunmuştur. Ürünlerin mikroyapı ve SEM analizlerinden bileşenlerin homojen olarak dağıldığı görülmektedir. Hakim fazlar XRD analizi ile belirlenmiştir. Kopma mukavemeti en yüksek olan konfigürasyon-1, en düşük olan ise konfigürasyon-2’dir. Mekanik özellik olarak güçlü olan konfigürasyon-1’in kırılma tokluğu ortalama 4,04 MPam1/2, konfigürasyon-2’nin 6,19 MPam1/2, konfigürasyon-3’ün 5,73 MPam1/2 ve konfigürasyon-4’ün 5,42 MPam1/2’dir. İlave edilen ZTA’nın ürünlerde sertlik açısından düşüşe yol açarken tokluk artışı sağladığı görülmektedir. Balistik sonuçları incelediğimiz zaman atış yapılırken hızlı kamera kaydı alınmış ve izlenmiştir. Seramiklerden beklenti mühimmatın seramikle buluştuğu an çekirdeği minimum oranda kırmasıdır. Yapılan çalışmaların tümü değerlendirildiği zaman ZTA ilavesinin yapılması sertlik bakımından konfigürasyonlarda kayda değer bir artış yapmamıştır. Fakat tokluk ve kopma değerlerinde istenilen artışın sağladığı görülmüştür. Seramiklerin kullanım alanlarına ve amaçlarına göre ZTA miktarının azaltılıp artılırması sağlanıp, hangi amaçla kullanılacaksa buna göre kompozisyonun değiştirilebileceği değerlendirilmektedir. Eğer seramikler mühimmata karşı kullanılacak ise farklı tabakalarda oluşturulup kullanımının uygun olacağı düşünülmektedir. Elde edilen sonuçlar ve yorumlamaların ileride bu konuda yapılacak çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir.
Keywords : Alümina seramikler, Toz metalurjisi, Zırh teknolojileri, Balistik test