/ / Priesvitné sklo nahradí priehľadný hliník

Priesvitné sklo nahradí priehľadný hliník

Oxynitrid hlinitý (alebo AlON) jekeramika pozostávajúca z hliníka, kyslíka a dusíka. Materiál je opticky priehľadný (> 80%) v ultrafialovom, viditeľnom a polvlnovom rozsahu elektromagnetického spektra. Vyrába sa v zahraničí spoločnosťou Surmet Corporation pod značkou ALON. Ruskí vedci nedávno vyvinuli technológiu na výrobu priehľadného hliníka, ktorá sa mierne líši od dovážaných analógov.

priehľadný hliník

popis

Vývoj jedinečnej zliatiny otvoril nové perspektívy v obrannom priemysle, vede a stavebníctve. Podľa oficiálnych údajov ALON:

  • 4-krát silnejšie ako tvrdené kremenné sklo;
  • 85% ťažšie ako zafír;
  • takmer o 15% spoľahlivejšie ako spinel vyrobený z hlinitanu horečnatého.

Mimochodom, minerál spinelu je priamym konkurentom priehľadného hliníka a v mnohých ohľadoch je horší ako oxynitrid.

ALON je najťažšie dostupnýzástupca polykryštalickej priehľadnej keramiky. Kombinácia optických a mechanických vlastností robí tento materiál vedúcim kandidátom na ľahké vysokovýkonné pancierové výrobky, ako sú nepriestrelné a explozívne sklo, prvky pre infračervené optické systémy. Priehľadné okná, okienka, platne, kopule, tyče, rúrky a iné výrobky odolné proti nárazom hliníka sa tiež získavajú z oxynitridu hlinitého s použitím tradičných technológií na spracovanie keramických práškov.

Ruskí vedci vytvorili priehľadný hliník

Mechanické vlastnosti

Oxid hlinitý má vynikajúce vlastnosti:

  • Elastický modul: 334 GPa.
  • Šmykový modul: 135 GPa.
  • Poissonov pomer: 0,24.
  • Tvrdosť srazenia: 1800 kg / mm2 pri zaťažení 0,2 kg.
  • Odolnosť proti lomu: 2 MPa · m1/2.
  • Pevnosť v ohybe: 0,38-0,7 GPa.
  • Pevnosť v tlaku: 2,68 GPa.

Optické a tepelné vlastnosti

Pri testovaní priehľadného hliníka sa získali tieto ukazovatele:

  • Tepelná kapacita: 0,781 J / K.
  • Tepelná vodivosť: 12,3 W / (m · K).
  • Koeficient tepelnej rozťažnosti: 4,7 × 10-6/ ° C.
  • Rozsah priehľadnosti: 200 - 5000 nm.

ALON je tiež odolný voči žiareniu a poškodeniu rôznymi kyselinami, zásadami a vodou.

priehľadný zisk nitridu hlinitého

recepcia

Vyrába sa priehľadný oxid hlinitýmetóda spekania prášku podobná iným keramickým materiálom. Zatiaľ čo americké námorníctvo je zaneprázdnené vývojom nového nepriestrelného materiálu s názvom umelé spinely, spoločnosť Surmet Corporation už vydáva svoju vlastnú verziu nepriestrelného skla s názvom ALON.

Navrhnuté Raytheon Labsšpeciálny prášok sa ukladá do foriem a udržuje sa na veľmi vysokých teplotách. Zloženie zmesi sa môže mierne meniť: obsah hliníka je od asi 30% do 36%, čo mierne ovplyvňuje vlastnosti (rozdiel je iba 1 - 2%).

Proces zahrievania spôsobuje rýchle riedenie aochladenie prášku a ponechanie molekúl voľne usporiadaných, akoby boli stále v tekutej forme. Práve táto kryštalická štruktúra poskytuje priehľadný hliník s úrovňou pevnosti a odolnosti proti poškriabaniu porovnateľnou so zafírom.

Vyrobené výrobky sú vystavené pôsobeniu teplaspracovanie (zhutnenie) pri zvýšených teplotách, po ktorom nasleduje brúsenie a leštenie, kým sa nedosiahne priehľadnosť. Materiál vydrží v inertných plynoch teploty až 2100 ° C. Brúsenie a leštenie výrazne zlepšuje odolnosť proti nárazu a ďalšie mechanické vlastnosti.

Ruskí vedci vyvinuli technológiu na výrobu priehľadného hliníka

Domáci analóg

Ruskí vedci vytvorili priehľadný hliník2017 rok. Podľa odborníkov NRNU MEPhI sa technológia výroby výrazne zlepšila. Pri výrobe výliskov sa používa spekacia technika s plazmovou iskrou.

Na rozdiel od zahraničných kolegov, domácivývojári neprechádzajú elektrickým výbojom cez externý vyhrievací prvok, ale priamo cez formu. Vedci tvrdia, že domáce priehľadné brnenie je z hľadiska pevnostných charakteristík porovnateľné s kubickým zirkónom, ale zároveň má vysokú rázovú pevnosť.

Porovnanie hliníkového panciera s nepriestrelným sklom

Tradičné nepriestrelné sklo sa skladá z niekoľkých vrstiev polykarbonátu vložených medzi dve vrstvy skla. Rovnako priehľadný hliníkový pancier sa skladá z troch vrstiev:

  • vonkajšia vrstva - oxynitrid hlinitý;
  • stredná vrstva - sklo;
  • zadná vrstva je z polyméru.

Tým však podobnosti nekončia.Hliníkový pancier dokáže zastaviť rovnaké guľky s malým vývrtom ako tradičné nepriestrelné sklo, ale bude stále priehľadný aj po výstrele bez charakteristických prasklín. Sila ALONu je navyše oveľa vyššia.

Pancier z oxynitridu hliníka môže byťvyrobené takmer v akomkoľvek tvare. Nebojí sa piesku, štrku ani prachu. Odolnosť voči abrazívnym materiálom je veľmi vysoká. Napriek vynikajúcim vlastnostiam priehľadného hliníka sa tento materiál nezískal v širokej miere. Najväčším odstrašujúcim prostriedkom sú náklady (3–5krát drahšie ako tradičné nepriestrelné sklo). ALON sa v súčasnosti používa predovšetkým na pozorovacie šošovky a raketové snímače.

páčilo sa:
0
Populárne príspevky
Duchovný rozvoj
jedlo
y