1.Dünya savaşından bu yana seramik malzemeler zırh olarak kullanılmaktadır. İlk kullanımının sert emaye olarak Alman tanklarında, ağır olmayan silahlardan korunma yöntemi olarak kullanıldığı bilinmektedir. Askeri hava taşıtlarında kullanılan ilk seramik zırh patentleri ise 2.Dünya savaşında ortaya çıkmıştır. Kore savaşında ise silikat ve çelikten imal edilen zırhlar topçu ateşlerinden tankları korumak için kullanılmıştır. Vietnam Savaşında ilk defa bor karbürün kompozit malzemelerle ve alümina ile beraber kullanıldığı görülmüştür ve bu ürün korunma amacı ile hava taşıtlarında kullanılmıştır.
Seramik zırhlar balistik koruma özelliği taşır ve kompozit malzemeler veya metaller ile desteklenir. Böylelikle kurşunun seramik zırh katmanında kırılması ve diğer katmana geçmesi halinde hızını keserek yön değiştirmesi ve saplanıp kalması amaçlanır. Bu plaka kombinasyonunun diğer bir avantajı çelikten neredeyse % 50 kadar daha düşük ağırlığa sahip olmasıdır.
Zırh tasarımında üç önemli etken vardır. Bunlar şu şekilde sıralanabilir: İlk olarak ağırlık diğer etkenler ise performans ve fiyattır. Zırhlarda kullanılacak malzemeden beklenen özellikler şunlardır:
- Yüksek dinamik çekme dayanımı
- Düşük yoğunluk
- Yüksek akma dayanımı
- Yüksek elastisite ve kayma modülleri
Metaller seramiklere göre yoğunluğu daha fazla malzemedir ve yukarıda belirtilen ve istenen özelliklere bakıldığında bu özelliklerin metaller için ağır kaldığı görülmektedir. Zaten istenen bu özelliklerin hepsini yerine getirecek malzeme mevcut değildir. Bu durumun varoluşu bilim insanlarını harekete geçirerek farklı arayışlara yönelterek ilk katmadan seramik ikinci katmanda ise metal veya kompozit malzemenin yer aldığı iki tabakadan meydana gelen zırhlar oluşturulmuştur. Bu katmanlarda ilk katman sert ikinci katman ise sünektir ve önde yer alan seramik tabaka yüzeye çarpan delici maddeyi kırarak ikinci katmanda yer alan sünek katman ise arda kalan darbe enerjisini emerek delici malzemeyi ve seramik tabakayı muhafaza eder. Aşağıdaki şekilde bir seramik zırha çarpan merminin görüntüsü verilmiştir.
Seramik zırha çarpan bir merminin her ne kadar mekanizması çok karışık olsa da bu aşamaları 3 başlık altında inceleyebilir.
- Merminin seramik yüzeye çarpma sonucunda ucunun kırılması ve ilk yüzeyde bulunan seramik tabakanın çok küçük parçalara ayrılması.
- Mermi seramik katmana baskı uygulayarak bu katmanı aşmaya çalışır. Yük arka katmana kırılma konisi aracılığı ile iletilir. İkinci katmanda yer alan malzeme bu çok küçük parçalara ayrılan seramik parçaları tutarak bütünlüğünün bozulmamasını sağlar ve mermi seramik katmanı geçmeye çalışırken aşınır.
- Arka katmana ulaşan mermi yeterli kinetik enerjiye sahip ise tabakayı delerek geçer.
Bugün kullanılmakta olan ve her geçen gün gelişim gösteren bu teknoloji üretimini gerçekleştiren üreticiler şu şekilde sıralanabilir
- Armorworks firması (Arizona, A.B.D.)
- Ceradyne Incorporated (California, A.B.D
- Cercom Incorporated (California, A.B.D.)
- German Ingenieurbüro Deisenroth firması (IBD) (Lohmar,Almanya)
- Textron Marine and Land Systems (New Orleans-A.B.D.)
Mühendislik kategorisindeki diğer makalelerimizi de okumanızı tavsiye ederiz!
