Seramik Kompozit Zırh Sistemleri

1970’li yıllara gelindiğinde Tahrip gücü ve etki alanı giderek artan kinetik ve kimyasal enerjili mühimmatlar Tankların korunmasında tek başına çelik esaslı zırh yapısının yeterli olamayacağı gerçeğini ortaya koymuştur. Malzeme mühendisleri tarafından Zırh uygulamalarına yönelik yeni malzeme arayışında düşük yoğunluklu, yüksek sertlikte, yüksek mukavemete sahip ve yüksek ısı direnci gösteren malzemeler üzerine çalışmalar yapılmıştır.

APCR Zırh Delici

Seramik kompozit zırh sistemi ilk olarak 1970’li yılların başında İngiltere tarafından geliştirilmiştir. İngiltere Tank Araştırma Merkezi “Chobham Common” tarafından geliştirildiğinden “Chobham” Zırhı olarak da bilinir.

Challenger 1

Seramikler, sahip oldukları mekaniksel, termal ve elektriksel özellikler dolayısıyla çok önemli ve stratejik malzemelerdir . Seramik malzemeleri geleneksel ve yüksek teknoloji seramikleri olarak iki ana grupta incelemek mümkündür. Geleneksel Seramik Malzemelere yer ve duvar karosu, vitrifiye ürünler, porselen cam ürünleri örnek gösterilebilir Bazı yüksek teknoloji ileri seviye seramik malzemeler ise:
Al2O3, ZrO2, Si3N4, SiC, B4C, CBN, TiC, TiB2, TiN, AlN 
(Seramik kompozit zırh sistemlerinde en yaygın kullanıma sahip seramiklerin başında alümina (Al2O3), silisyum karbür (SiC), ve bor karbür (B4C) gelmektedir.

Silisyum Karbür

Seramik Zırh malzemelerin genel karakteristik özellikleri:

  1. Yüksek sıcaklıklara dayanıklılık, (Titanyum Diborür (TiB2) 2980ºC).
  2. Kimyasal karalılığın yüksek olması.
  3. Çok sert olmaları, (Bor Karbür (B4C) Vickers Hardness Number 3700).
  4. Metallerden hafif olmaları (%40 mertebesine varan).
  5. Hammadde olarak bol miktarda bulunması ve genellikle metallere kıyasla ucuz olması (Bor cevheri).
  6. Pahalı ve stratejik metallere ihtiyaç göstermemesi.
  7. Erozyon ve aşınmaya karşı dayanıklı olmaları.
  8. Oksitlenmeye karşı dirençlerinin yüksek olması.
  9. Sürtünme katsayısının düşük olması.
  10. Basma kuvvetinin yüksek olması.

Bor Karbür Seramik

Bor Karbür sertlik değeri yüksek, korozyon çeşitlerine karşı direnci olan, yüksek ısıya dayanıklı, hafif ve sağlam seramik yeni nesil bir Zırh sistemidir. Bor karbür geleneksel zırh malzemeleri ile karşılaştırıldığında %40 civarında hafiflik gösterir. Savunma sanayisinde hafifliğin ön planda olduğu balistik yelek ve helikopter zırhlarında da kullanımı görülmektedir. Altay tankı ve Alman Leopard 2A7 tanklarında bor karbür esaslı seramik zırh bulunmaktadır.

Bor Karbür
Bor Karbür Seramik Plaka
Altay Ana Muharebe Tankı

Bor karbür yeni nesil bir seramik olarak gözükse bile ilk kullanımı  Vietnam Savaşında görülmüştür. Bor Karbür ilk olarak , hafif silahlara, zırh delici cephaneye karşı koruma amaçlı olarak helikopterler üzerinde ve personel taşıyıcı hava taşıtlarında kullanılmıştır. 1980’lerde ise kara taşıtlarını kimyasal ve kinetik enerji tehlikesi arz eden tehditlere karşı balistik koruma özellikli seramik karolar geliştirilmiştir.

( Bell UH-1 Iroquois )

Ceradyne Incorporated isimli Amerikan firması 1960’lı yıllarda ilk Bor Karbür zırh sistemlerini geliştiren firmadır bu firma balistik sınıf dahil olmak üzere geniş çapta ileri seramik ürünler geliştirmekte ve üretmektedir. Firmanın ürettiği bazı seramik ürünlere sıcak preslenmiş bor karbür, silisyum karbür ve titanyum diborit örnek gösterilebilir

Başka bir Amerikan firması olan Cercom Incorporated 1985 yılından bu yana geniş çapta ticari ve balistik sınıfta seramik zırh üretmektedir. Kendilerine ait PAD-Pressure Assisted Densification isimli prosesi kullanarak Cercom firması Amerikan ordusuna büyük miktarda alüminyum nitrür, bor karbür, silisyum karbür, silisyum nitrür, titanyum diborit ve tungsten karbür balistik seramikleri üretmektedir.ayrıca bu firmanın ürettiği sıcak preslenmiş bor karbürden imal parçalar, Tiger helikopterlerinde oturak olarak ve vücut koruma amaçlı küçük ve büyük parçalar olarak Amerikan ordusunda kullanılmaktadır.

Eurocopter Tiger

Sonuç olarak Seramik malzemeler, son 20 yılda endüstriyel olarak çok yaygın kullanım alanı bulmuştur. Malzeme bilimi alanındaki çalışmalar son yıllarda seramik ve kompozit malzemeler üzerine yoğunlaşmıştır. Malzeme biliminde araştırma-geliştirme faaliyetleri çok pahalı yatırımlar gerektirmektedir. Bu nedenle, bu sektördeki özellikle Amerika ve Japonya gibi teknoloji devi ülkelerde, gerek üniversiteler gerekse özel araştırma-geliştirme laboratuvarları, milyonlarca dolarlık bütçeleri ile mevcut seramik malzemelerin kullanım alanlarına göre bazı özelliklerinin iyileştirilmesi ve yeni seramik malzemelerin elde edilmesi yönünde büyük bir hızla çalışmaktadırlar. Son yıllarda ülkemizde ileri teknoloji seramikleri alanında önemli çalışmalar yapılmaktadır fakat dediğimiz gibi malzeme bilimi önemli miktarda maddi kaynak akışı gerektirmektedir. Bu yüzden ülkemizde çok zor şartlar altında devam etmektedir.

" Görkem Yılmaz : ."