Balistik koruyucu kompozit plakalarda bazalt fiber kullanımı / Bazalt fi̇ber use in ballistic protective plates

Abstract

Tarih boyunca insanlar sürekli yeni silahlar geliştirmiş ve bir yandan da bu silahlardan korunmak için daha gelişmiş koruyucu arayışında olmuşlardır. Böylece kesici, delici ve patlayıcılardan korunmak amaçlı ''Balistik Zırh'' kavramı gelişmiştir. Kurşun geçirmez levhanın geçmişi 1500'lü yıllara dayanmasına rağmen ilk yumuşak zırh 1860'lı yıllarda Kore'de kullanılmıştır. 1960'larda Dupont firmasının balistik amaçlı ürettiği kevlar (aramid) kumaşın kullanılmasıyla balistik koruyucu kompozitler de çığır açılmıştır ve günümüzde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmamızda piyasa da çoğunlukla inşaat sektöründe kullanılan ve diğer sektörler için yeni takviye elemanı olan bazalt elyaflarının balistik koruyucu amaçlı kullanabilirliği araştırılmıştır. Balistik amaçlı kullanılabilirliğinin değerlendirmesi amacı ile hala piyasada liderliğini koruyan kevlar (aramid) elyafına vakum infüzyon yöntemi ile epoksi reçine nüfuz ettirerek farklı katmanlarda plakalar oluşturulmuştur. Aynı yöntemle bazalt kumaşlara epoksi reçine nüfuz ettirilmiş ve farklı katmanlarda balistik koruyucu plakalar oluşturulmuştur. Farklı katmanlarda oluşturulan bazalt takviyeli balistik koruyucu kompozit plakalar, yine farklı katmanlarda oluşturulan kevlar elyaf takviyeli balistik koruyucu kompozit plakalar ile; ülkemizde de geçerli olan National Institute of Justice (NIJ) standartlarına göre atış testlerine tabi tutulmuştur. Bu testlerde NIJ IIIA seviyesinde koruma sağlayıp, sağlamadığı araştırılmıştır. Yapılan testlerin sonucunda bazalt elyafın balistik kullanılabilirliği araştırılmış ve aramid elyaf ile fiyat ve teknik özellikler kıyaslanmıştır. Throughout history, people have constantly developed new weapons, and at the same time they have sought for more advanced protective measures. Thus, the concept of 'ballistic armor' has been developed for protection against brutal attacks. Although the history of bullet-proof slab dates back to the 1500's, the first soft armor was used in Korea in 1860. The use of kevlar (aramid) fabric which was produced by DuPont for ballistic purposes in the 1960's, was a breakthrough for ballistic protective composites and they are widely used today. In our study the basalt fibers which are mostly used in construction sector and the new reinforcements for other sectors was also investigated for ballistic protective purposes. With the aim of evaluating the availability of epoxy resin, plates were formed on different layers by penetrating the epoxy resin with vacuum infusion method to kevlar (aramid) which still maintains its leadership in the market. Epoxy resin was penetrated into basalt fabrics with the same method and ballistic protective plates were formed on different layers. The basalt reinforced ballistic protective composite plates created in different layers were subjected to shot tests according to National Institute of Justice ( NIJ) standards, which are valid in our country with kevlar fiber reinforced ballistic protective composite plates created in different layers. In these tests, it was investigated whether NIJ IIIA protection level provides protection or not. As a result of the tests conducted, the ballistic usability of basalt fiber was investigated and aramid fiber and price and specifications were compared.