Kayma Kalınlaşması Davranışı Gösteren Akışkanlar İle Sıvı Zırh Uygulaması
Hazırlayan: Burcu G. Özel, Aslıhan Örüm,Yusuf Z. Menceloğlu, Mehmet Yıldız İleri
Kompozit ve Polimer Sentez Laboratuvarı (AC2PL) Sabancı Üniversitesi
Proje Özeti:
Kayma kalınlaşması davranışı gösteren sıvılar otomotiv endüstrisinde sönümleme
cihazlarında, biyomedikal ve spor kıyafetlerinin dizaynında ve özellikle son zamanlarda
yüksek hızda gelen merminin enerjisini soğurma yeteneği sayesinde askeri
uygulamalarda zırh olarak kullanılmaktadır. Geleneksel zırhta kullanılan çok katmanlı
kevlar yüksek performansa sahip olmasına rağmen, çok katmanlı yapı zırhta hacim
artışına neden olmakta, dolayısıyla askerin hareket yeteneğini kısıtlamaktadır. Bu
nedenle esnek, hafif, koruyucu zırh tasarım gereksinimi ortaya çıkmaktadır.
Literatürde 450 nm silika (hacimce 57%) ve etilen glikol karışımlarının kayma
kalınlaşması davranışı gösterdiği ve bu sıvıların dokuma kumaşa (kevlar) emdirilmesinin
kumaşın balistik performansını ve esnekliğini artırdığını kanıtlanmış, ancak içeriğindeki
yüksek yoğunluklu silika parçacıklar nedeniyle göz ardı edilemeycek bir ağırlık artışı
meydana gelmiştir.
Bu çalışmada öncelikle kayma kalınlaşması davranışı gösteren nano parçacık esaslı
polimerik akışkanların reolojik özellikleri incelenerek optimize edilmiş sıvı zırh sistemi
dizaynı için kontrol parametreleri belirlenmiştir. Daha sonra nano parçaçık içerikli
oligomer karışımının kayma kalınlaşması gösterdiği belirlenmiş; literatürde kullanılan
% 57 içerikli sıvıdan daha yüksek viskozite değerine sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Bu sonuçla, kontrol parametreleri doğru belirlenerek ağırlık probleminin ortadan
kaldırılabileceği görülmektedir.