توصيف متراكبات كاربيد السيليكون - الزجاج لتطبيقات الدروع

Characterization of Silicon Carbide / Glass Composites for Armor Applications
البحث في الرسائل
الباحث
علي محمد بدر
المشرف
أيناس محي هادي
الجامعة
الجامعة التكنولوجية
الكلية / القسم
قسم العلوم التطبيقية / علوم المواد
الشهادة
دكتوراه
السنة
2023
لغة الرسالة
انكليزي
الكلمات المفتاحية
Silicon carbide; Glass composites; Armor applications; Ballistic performance

الملخص

تعتبر من أهم مجالات البحوث هي التي تهتم بالحفاظ على حياة الإنسان. الهدف النهائي للمساعي العلمية هو تقديم الخدمات؛ وتوفير الوقتء والسعي لتحقيق الرفاهية الاجتماعية للإنسان، وما إلى wild ولكن الهدف الأكثر أهمية هو الحفاظ على حياة الإنسان نفسها. تتلخص هذه الدراسة في تشكيل وتوصيف عينات للدروع الواقية للأشخاص ضد الرصاص. تم استخدام كربيد السيليكون (SIC) كمادة اساسية، وأضيف طين الكاؤلين الخام العراقي بنسب وزنية 5 210، و15/. بالإضافة إلى cll تم استخدام خمسة أنواع من الزجاج (البايركس، وزجاج 900-110 ونوعين من مسحوق زجاج تجاري)،؛ وأضيف اللانثانوم لتعزيز نوع واحد من مسحوق الزجاج التجاري. تم استخدام هذه المواد كمواد رابطة لمسحوق SIC بنسب وزن LS 5 730 تم كبس العينات على البارد بوزن يصل إلى 7 أطنان ثم تجفيفها عند 110 درجة مئوية لمدة ساعتين لإزالة الاجهادات. بعد call تم تبريد العينات بدرجة حرارة الغرفة ثم تلبيدها عند 1100 درجة مئوية لمدة ساعتين. أجريت الاختبارات الفيزيائية (المسامية، امتصاص celal) الكثافة الظاهرية، التوصيل الحراري) والاختبارات الميكانيكية (اختبار الكسر المحوري، الصلادة) لاختيار أفضل عينة، والتي تكونت من )730 زجاج النوافذ، 215 كاؤلين، كربيد السليكون). لوحظت Jil النتائج للعينات المكونة من 5/ زجاج و5/ كاؤلين و 510لجميع el sil الزجاج. حيث أن نسبة وزن الزجاج و الكاؤلين كانت غير فعالة وأن المرحلة الزجاجية التي تكونت من الزجاج و المولايت كانت غير كافية، مما أدى إلى نتائج غير مرضية. تم el yal فحوصات الأشعة السينية و SEM على العينة المثلى ومقارنتها مع عينة ذات نتائج الفقيرة، والكشف عن الاختلافات في التركيب الهيكلي. أخيرّاء تم إجراء اختبار إطلاق الرصاص باستخدام ذخيرة حية من بندقية 8147 من عيار 7.62 cole ونجحت العينة في توفير الحماية للأفراد من مقذوفات الأسلحة النارية. أثبتت هذه النتيجة أن المواد المستخدمة لربط جزيئات SiC كانت فعالة للغاية وحافظت على الخصائص الميكانيكية العالية ل SIC بعد التلبيد عند 1100 درجة مئوية، مما حقق هدقًا مهما في هذه الدراسة.

Abstract

This study is summarized in the formation and characterization of protective armor specimens for individuals against bullets. Silicon carbide (SiC) was used as the primary material, and Iraqi raw kaolin was added in weight ratios of 5%, 10%, and 15%. Additionally, five types of glass (Pyrex, soda lime, and two types of Frit glass) were used, and lanthanum was added to enhance one type of frit glass. These materials were used as binders for the SiC powder in weight ratios of 5%, 15%, and 30%. The specimens were cold-pressed with a weight of up to 7 tons and then dried at 110°C for 2 hrs. to remove stress. Subsequently, the specimens were cooled to room temperature and then sintered at 1100°C for 2 hrs. Physical tests (porosity, water absorption, apparent density, the thermal conductivity) and mechanical tests (diametrical compression, and Vickers hardness) were conducted to select the best sample, which consisted of 30% soda-lime glass, 15% kaolin, and SiC. The least desirable results were observed for samples composed of 5% glass, 5% kaolin, and SiC for all types of glass, indicating that the weight ratio of glass and kaolin was ineffective and the glassy phase that was formed from the glass and mullite was insufficient, resulting in unsatisfactory results. X-ray and SEM (scanning electron microscope) examinations were then performed on the optimal specimen and compared with a specimen with poor results, revealing differences in structural composition. Finally, a ballistic test was conducted using live ammunition from an AK-47 rifle with a caliber of 7.62 mm, and the specimen was successful in providing protection for individuals against firearm projectiles. This result showed that the materials used to bind SiC particles were highly effective and preserved the high mechanical properties of SiC after sintering at 1100°C, achieving a crucial objective in this study.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.