Oxynitrid hlinitý - Aluminium oxynitride - Wikipedia

„ALON“ přeadresuje tady. Pro leteckou společnost viz Alon (disambiguation).
Oxynitrid hlinitý
AlON.png
Spinelová struktura AlON
Jména
Systematický název IUPAC
Oxynitrid hlinitý
Identifikátory
ZkratkyALON
Vlastnosti
(AlN)X· (Al2Ó3)1 − x,
0,30 ≤ x ≤ 0,37
VzhledBílá nebo průhledná pevná látka
Hustota3.691–3.696 G /cm3[1]
Bod tání~2150 ° C[1]
nerozpustný
1.79[2]
Struktura
krychlový spinel
A = 794,6 hod[2]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Oxynitrid hlinitý (prodáváno pod názvem ALON společnost Surmet Corporation[3]) je keramický složen z hliník, kyslík a dusík. ALON je v opticky průhledný (≥ 80%) téměř ultrafialové, viditelné a střední vlnyinfračervený oblasti elektromagnetického spektra. Je to čtyřikrát těžší než tavený oxid křemičitý sklenka, O 85% tvrdší než safír, a téměř o 15% tvrdší než hliník hořečnatý spinel. Protože má kubický spinel strukturu, lze ji vyrobit pomocí konvenčních technik zpracování keramického prášku na průhledná okna, desky, kopule, tyče, trubky a další formy.

ALON je nejtvrdší komerčně dostupná polykrystalická transparentní keramika.[2] Díky kombinaci optických a mechanických vlastností je tento materiál předním kandidátem na lehké vysoce výkonné transparentní pancéřové aplikace, jako je neprůstřelný a nárazuvzdorná okna a pro mnoho vojenských infračervených optoelektronika.[4] Bylo prokázáno, že brnění na bázi ALON zastavuje více průbojných projektilů až 0,50 BMG CAL.[5]

Je komerčně dostupný ve velikostech až 18 x 35 palců (460 mm × 890 mm) monolitických oken.[6]

Vlastnosti

Mechanické
[2]
Tepelné a optické
[7]

ALON také vypadá, že je odolný vůči záření a odolný vůči poškození způsobenému různými kyselinami, zásadami a vodou.[8]

Aplikace

Kromě toho, že se ALON používá jako průhledný pancéřový materiál, používá se jako infračervená optická okna. Jako takový má aplikace jako součást senzoru, speciální infračervené kopule, okna pro laserovou komunikaci a v některých polovodič související aplikace.[9][10]

Jako transparentní materiál brnění poskytuje ALON a neprůstřelný výrobek s mnohem menší hmotností a tloušťkou než tradiční neprůstřelné sklo. Byl nazván průhledný hliník po fiktivním Star Trek materiál.[11] Pancíř ALON o tloušťce 1,6 palce (41 mm) je schopen zastavit 0,50 BMG průbojné náboje, které mohou proniknout 3,7 palce (94 mm) tradiční skleněný laminát.[12]

V roce 2005 United States Air Force začal testovat ALON, „chránit vojáky“.[13]

Výroba

ALON lze vyrábět jako okna, desky, kopule, tyče, trubky a další formy pomocí konvenčních technik zpracování keramického prášku. Jeho složení se může mírně lišit: obsah hliníku od přibližně 30% do 36%, u kterého se uvádí, že ovlivňuje objemové a smykové moduly pouze o 1–2%.[14] Vyrobené zelené nádobí se podrobí tepelnému ošetření (zhuštění) při zvýšených teplotách a následně broušení a leštění na průhlednost. Odolává teplotám kolem 2 100 ° C v inertní atmosféře. Broušení a leštění podstatně vylepšuje odolnost vůči nárazu a další mechanické vlastnosti brnění.[7]

Patenty

  • Způsob výroby polykrystalického kubického oxynitridu hlinitého JW McCauley US patent 4 241 000, 1980
  • Oxynitrid hlinitý se zlepšenými optickými vlastnostmi a způsobem výroby TM Hartnett, RL Gentilman US patent 4 481 300, 1984
  • Transparentní oxynitrid hliníku a způsob výroby RL Gentilman, EA Maguire US patent 4520 116, 1985; US patent 4720362, 1988
  • Transparentní keramický výrobek na bázi oxynitridu hliníku JP Mathers US Patent 5,231,062, 1993

Viz také

Reference

  1. ^ A b "ALON Optical Ceramic. Technická data" (PDF). Surmet Corporation. 2003. Archivovány od originál (PDF) dne 12. 6. 2013. Citováno 2009-01-09.
  2. ^ A b C d Mohan Ramisetty et al. Transparentní polykrystalické trny chrání a brání, Bulletin americké keramické společnosti, roč. 92, 2, 20–24 (2013)
  3. ^ Richard L. Gentilman et al. Transparentní oxynitrid hlinitý a způsob výroby US patent 4520 116 Datum vydání: 28. května 1985
  4. ^ „Kopule a infračervená optika“. Surmet.
  5. ^ Ramisetty, Mohan; Sastri, Suri A .; Goldman, Lee (srpen 2013). „Transparentní keramika má v optice široké využití“. Photonics Spectra.
  6. ^ „Surmet dosahuje ve svém programu ALON Window Scale-up významného milníku“. PRWeb. 28. května 2013.
  7. ^ A b Joseph M. Wahl et al. Nedávné pokroky v optické keramice ALON Surmet
  8. ^ Corbin, N (1989). „Spinel oxynitrid hliníku: recenze“. Věstník Evropské keramické společnosti. 5 (3): 143–154. doi:10.1016/0955-2219(89)90030-7.
  9. ^ Lee M. Goldman et al. Optické keramické fólie ALON pro aplikace senzorů a brnění, Surmet
  10. ^ Zhu, Ming; Tung, Chih-Hang; Yeo, Yee-Chia (2006). "Hliníková oxynitridová mezifázová pasivační vrstva pro vysoce permitivní hradlový dielektrický zásobník na arsenidu gália". Aplikovaná fyzikální písmena. 89 (20): 202903. doi:10.1063/1.2388246.
  11. ^ Opticky čistý hliník poskytuje neprůstřelnou ochranu, TSS, 3. června 2015, zpřístupněno 10. července 2015
  12. ^ Surmet's ALON Transparent Armor .50 Caliber Test
  13. ^ Schogol, Jeff (30. října 2005). "Air Force testování lehčí, transparentní ALON brnění". Hvězdy a pruhy. Citováno 25. června 2020.
  14. ^ Graham, Earl K .; Munly, W.C .; McCauley, James W .; Corbin, Norman D. (1988). "Elastické vlastnosti polykrystalického hliníku oxynitridu spinelu a jejich závislost na tlaku, teplotě a složení". Journal of the American Ceramic Society. 71 (10): 807–812. doi:10.1111 / j.1151-2916.1988.tb07527.x.

externí odkazy