Akademik Veri Yönetim Sistemi
AKBULUT H. (Yürütücü), ERTUĞRUL M., KARSLI YILMAZ N. G., YILMAZ T., SALMAN A. O., ACAR V., et al.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2022 - 2024
Balistik koruyucu yapılar hedef balistiği ve savunma sanayisi için büyük öneme sahiptirler. Bilim insanları ve
mühendisler, son zamanlarda koruyucu yapılarda genel olarak tercih edilen kompozit malzemelerin yapısal
özelliklerini artırmanın veya farklı yapısal özellikler kazandırmanın arayışı içine girmişlerdir. Yapılan
geleneksel çalışmalarda, genellikle, kompozit malzemelerin farklı tip nanoyapılar ile modifiye edilmesi ele
alınmaktadır. Nanoyapı modifikasyonu ile elde edilen başarılar ile araştırmacılar, yeni ve çok fonksiyonlu
nanoyapıların balistik ürünlerde kullanılması için çaba içine girmişlerdir. Bu yeni ve çok fonksiyonlu
nanoyapı seçimi için proje ekibi 2011 yılında üretilen MXene nanoyapıyı (Ti3C2Tx) önermektedir. MXene
nanoyapı, yüksek ısı iletimi, yanma direnci, aşınma direnci, korozyon direnci, yüzeyde hidrofilik ve
sızdırmazlık gibi üstün yapısal özelliklere sahiptir. Bunların yanında ayrıca üstün mikrodalga soğurma
özelliği de sergilemektedir. Bu durum da, MXene nanoyapının anti-radar gerektiren malzemelerde
kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Balistik konusunda potansiyel çalışmalardan birisi de elyaf ve elyaf
takviyeli kompozit malzemelerin Shear Thickening (Kayma Altında Katılaşan) fenomen sergileyen Non-
Newtonian akışkanlar ile modifiye edilmesidir. Shear Thickening Fluids (STF) yapıları sayesinde malzemenin
özellikle balistik performansında ve darbeye karşı enerji emiliminde büyük bir artış elde edilmektedir.
Sunulan proje önerisi; karbon elyafların STF ve MXene nanoyapı ile modifiye edildiği bir sandviç kompozit
zırhın üretimini ele almaktadır. Sandviç kompozit zırhın mevcut zırhlardan farkı; modifiye edilmiş elyaf
tabakalarına ve merkezinde özgün materyallerden oluşan hiyerarşik, hafif bir yapıya sahip olmasıdır.
Sandviç kompozit zırh, balistik hasar direnci ile giyilebilir zırh yeleklerin ilgili bölmelerinde ve ayrıca
barındığı materyaller ile kazandırılmış anti-radar özelliğinden ötürü aynı zamanda savunma ve
havacılık sektöründe kullanılan araçlarda, piyade ve hafif silahlara karşı dirençli, radar absorber
özelliği taşıyan bir zırh olarak da kullanılabilir. Sandviç kompozit zırhın farklı geometrik yüzeylere
kalıplanabilir olması sayesinde askeri araç gövdelerinde/kanatlarında veya askeri araç hangarı gibi yapıların
duvarlarında kullanılabilmesi mümkündür. Bu bilgiler doğrultusunda proje konusu; STF ve MXene nanoyapı
ile modifiye edilmiş elyaf temelli özgün bir sandviç kompozit zırhın üretimini ve balistik, mekanik, dinamik,
anti-radar ve ısı iletim özelinde yapısal analizlerinin yapılmasını içermektedir.
Önerilen proje konusu beş iş paketi olarak kurgulanmıştır. İş paketleri doğrultusunda karbon elyaflar
MXene nanoyapı ve STF yapısı ile modifiye edilecektir. Devam eden süreçte; yüzeyi grafen nanoyapı (GNP)
ile kaplanmış, reçine esaslı 3D yazıcı marifetiyle üretilen, oktahedral geometriye sahip iç içe geçmiş
parçalardan oluşan, literatüre oldukça yeni ve dikkat çekici bir şekilde giren zincir yapının üretimi
gerçekleştirilecektir. Bu yapı, sandviç kompozit zırhın çekirdek malzemesi olarak elyaf tabakalarının arasına
Projenin Başlığı GNP Kaplı Zincir Yapılı, MXene (Ti3C2Tx) Nanoyapı ve Non-Newtonian Akışkan ile
Modifiye Edilmiş Özgün Bir Sandviç Kompozit Zırh Üretimi
Proje Yürütücüsü Prof. Dr. Hamit AKBULUT
Birim/Bölüm/ABD (1) Mühendislik Fakültesi / Makine Mühendisliği Bölümü / Mekanik Anabilim Dalı
Araştırmacı(lar) Prof. Dr. Mehmet ERTUĞRUL, Prof. Dr. Taner YILMAZ, Prof. Dr. Alp Oral SALMAN,
Doç. Dr. Nevin Gamze Karslı YILMAZ, Arş. Gör. Volkan ACAR ve Arş. Gör. Burak
HÜLAGÜ
Proje Türü Katılımlı Araştırma Projesi (KTAP)
Proje Grubu Fen ve Mühendislik Bilimleri Tıp ve Sağlık Bilimleri Sosyal Bilimler
PROJE BAŞVURU FORMU
yerleştirilecektir. Elde edilen hiyerarşik yapıya vakum torbalama (vacuum bagging) prosesi uygulanacaktır.
Son durumda balistik, darbe, eğilme rijitliği, modal (sönüm oranı), ısıl iletkenlik ve anti radar performansı
yüksek bir kompozit sandviç zırhın üretimi gerçekleşmiş olacaktır. Üretilecek zırh ve yapılacak analizler ile
MXene nanoyapı takviyeli yapıların balistik ve darbe etkileri ilk kez incelenecektir. STF yapısı ile modifiye
edilmiş elyafların ilk kez ısı iletim özellikleri ele alınarak ısı iletim mekanizması güçlendirilecektir. STF yapısı
ile modifiye edilmiş elyaflarda balistik analizler ilk kez radar, termal, mekanik ve dinamik yapısal testler ile
birlikte yapılacaktır. Yakın tarihte yayınlanan zincir yapısı ilk kez mühendislik uygulama alanlarında
kullanılacak ve birçok farklı yapısal analizi icra edilecektir. Reçine esaslı 3D yazıcı ile üretilecek nanopartikül
kaplı ürünler ilk kez sandviç kompozit uygulamalarında kullanılacak ve bu kapsamda ayrıntılı yapısal testleri
yapılacaktır.
Proje, disiplinler arası bir proje olmakla birlikte Atatürk Üniversitesi ve Kocaeli Üniversitesi’nden Makine,
Elektrik-Elektronik ve Kimya Mühendisliği alanlarında uzmanlaşmış araştırmacılar tarafından
sürdürülecektir. Proje konusu askeri ve sivil güvenlik alanı açısından yüksek önem arz eden bir konudur.
Proje çıktıları ile patent alınması ve metotların geliştirilerek yeni projelerin oluşturulması hedeflenmektedir.
Diğer yandan, proje çıktılarının literatürde yer alan bazı eksiklikleri gidermesi ve elde edilen sonuçların
ulusal/uluslararası bilimsel ortamlarda sunulma/yayımlanması proje önerisinin öncelikli hedeflerindendir.
Bununla birlikte yapılacak iyileştirmeler ile muhtelif silahlı saldırılarda meydana gelen hayati ve mali
kayıpların önlenmesi, önerilen projenin yaygın etki hedeflerindendir. Ayrıca, konunun endüstriyel ve
akademik ilgililerde farkındalık uyandırması, proje ekibinin konu dahilindeki bilgi ve tecrübelerinin artması
ve ileri çalışmaların yapılabilirliğine imkân vermesi de önem arz etmektedir. Proje kapsamında bir adet
doktora tezi yapılacaktır.