/ / אלומיניום שקוף מחליף זכוכית חסינת כדורים

אלומיניום שקוף מחליף זכוכית חסינת כדורים

אלומיניום oxynitride (או אלון) הואקרמיקה המורכבת מאלומיניום, חמצן וחנקן. החומר הוא שקוף אופטית (> 80%) של הלהקות אולטרה סגול, גלוי וחצי גל של הספקטרום האלקטרומגנטי. בחו"ל מיוצרים על ידי חברת Surmet תחת המותג ALON. לאחרונה, מדענים רוסים פיתחו טכנולוגיה לייצור אלומיניום שקוף, אשר שונה במקצת מן האנלוגים המיובאים.

אלומיניום שקוף

תיאור

פיתוח של סגסוגת ייחודית פתחה פרספקטיבות חדשות בתעשייה הביטחונית, המדע והבנייה. על פי נתונים רשמיים, אלון:

  • 4 פעמים חזק יותר מאשר זכוכית קוורץ מזג;
  • 85% קשה יותר מאשר ספיר;
  • 15% אמין יותר מגנזיום aluminate ספינל.

אגב, מינרל ספינל הוא מתחרה ישירה של אלומיניום שקוף והוא נחות oxynitride במספר פרמטרים.

אלון הוא הכי זמין.נציג של קרמיקה שקופה polycrystalline. השילוב של תכונות אופטיות ומכאניות הופך את החומר למועמד מוביל למוצרים משוריינים קלים, בעלי ביצועים גבוהים, כגון זכוכית חסינת קליעים וזכוכית מפוצצת, אלמנטים של מערכות אופטיות אינפרא-אדומות. כמו כן, אלומיניום oxynitride מייצרת חלונות שקוף עמיד השפעה, portholes, צלחות, כיפות, מוטות, צינורות, ומוצרים אחרים באמצעות מסורתיים עיבוד אבקת קרמיקה טכנולוגיות.

מדענים רוסים יצרו אלומיניום שקוף

תכונות מכניות

אלומיניום Oksinitrid יש מאפיינים בולטים:

  • מודולוס של גמישות: 334 GPA.
  • מודול גזירה: 135 GPA.
  • יחס פואסון: 0.24.
  • קשיחות של Knup: 1800 kg / mm2 עם עומס של 0.2 ק"ג.
  • התנגדות להרס: 2 מגה פיקסל · m1/2.
  • כוח כיפוף: 0.38-0.7 GPA.
  • חוזק דחוס: 2.68 GPA.

תכונות אופטיות ותרמיות

כאשר בדיקת שקוף אלומיניום השיג את האינדיקטורים הבאים:

  • קיבולת חום: 0.781 J / C.
  • מוליכות חום: 12.3 W / (m · K).
  • מקדם הרחבה תרמי: 4.7 × 10-6/ ° C.
  • טווח שקיפות: 200-5000 ננומטר.

אלון עמיד גם לקרינה ולנזק מחומצות שונות, אלקליות ומים.

הכנת אלומיניום oxynitride שקוף

מקבל

אלומיניום oxynitride שקוף מיוצראבקה sintering השיטה כמו חומרים קרמיים אחרים. בעוד הצי האמריקני מפתחת חומר חדש חסיני כדורים שנקרא ספינל מלאכותי, חברת Surmet כבר פרסמה גרסה משלה של זכוכית חסינת כדורים שנקראת אלון.

עוצב על ידי מעבדות רייתאוןאבקה מיוחדת מכניסת לתבניות ונשמרת בטמפרטורות גבוהות מאוד. הרכב התערובת עשוי להשתנות מעט: תכולת האלומיניום היא בערך בין 30% ל 36%, מה שאינו משפיע באופן משמעותי על המאפיינים (הפער הוא 1-2% בלבד).

תהליך החימום גורם לנזילה מהירהמקררים את האבקה, משאירים את המולקולות ברוחב רופף, כאילו היו עדיין במצב נוזלי. זהו מבנה גביש זה המספק אלומיניום שקוף עם רמת כוח התנגדות שריטה להשוות ספיר.

מוצרים מיוצרים חשופים תרמיתעיבוד (דחיסה) בטמפרטורות גבוהות ואחריו שחיקה וליטוש להשיג שקיפות. החומר יכול לעמוד בטמפרטורות של עד 2100 מעלות צלזיוס בגזים אינרטיים. גריסה ליטוש לשפר באופן משמעותי את ההתנגדות השפעה תכונות מכניות אחרות.

מדענים רוסים פיתחו טכנולוגיה לייצור אלומיניום שקוף

אנלוגי מקומי

מדענים רוסים יצרו פנימה אלומיניום שקוףשנת 2017. על פי מומחים מ- NRNU MEPhI, טכנולוגיית הייצור שופרה משמעותית. בייצור קומפקטים משתמשים בשיטה של ​​sintering plasma-ניצוץ.

בניגוד לעמיתים זרים, מקומייםהיזמים אינם מעבירים את הפריקה החשמלית דרך גוף חימום חיצוני, אלא ישירות דרך התבנית. מדענים טוענים כי שריון שקוף ביתי דומה לזירקוניה מעוקב במאפייני חוזק, אך יחד עם זאת חוזק השפעה גבוה.

השוואה בין שריון אלומיניום לזכוכית חסינת כדורים

זכוכית מסורתית נגד כדורים מורכבת משכבות מרובות של פוליקרבונט המסובכות בין שתי שכבות זכוכית. באופן דומה, שריון אלומיניום שקוף מורכב משלוש שכבות:

  • שכבה חיצונית - אוקסיניטריד אלומיניום;
  • שכבה אמצעית - זכוכית;
  • השכבה האחורית היא גיבוי פולימרי.

עם זאת, קווי הדמיון מסתיימים בכך.שריון אלומיניום יכול לעצור את אותם הכדורים עם נשא קטן כמו זכוכית מסורתית נגד כדורים, אך הוא עדיין יהיה שקוף גם לאחר הירי ללא הסדקים האופייניים. בנוסף, כוחו של ALON גבוה בהרבה.

שריון אוקסיניטריד אלומיניום יכול להיותעשוי כמעט בכל צורה. היא לא חוששת מחול, חצץ או אבק. ההתנגדות לחומרים שוחקים היא גבוהה מאוד. למרות התכונות המצוינות של אלומיניום שקוף, חומר זה אינו נמצא בשימוש נרחב. ההרתעה הגדולה ביותר היא עלות (פי 3-5 יקרה יותר מזכוכית חסינת כדורים מסורתית). ALON משמש כיום בעיקר לעדשות תצפית וחיישני טילים.

אהבתי:
0
הודעות פופולריות
התפתחות רוחנית
מזון
כן