Оксинитрид алюминия - Википедия - Aluminium oxynitride

«АЛОН» перенаправляется сюда. Для авиастроительной корпорации см. Алон (значения).
Оксинитрид алюминия
AlON.png
Шпинельная структура AlON
Имена
Систематическое название ИЮПАК
Оксинитрид алюминия
Идентификаторы
СокращенияАЛОН
Характеристики
(AlN)Икс· (Al2О3)1-х,
0,30 ≤ х ≤ 0,37
ВнешностьБелое или прозрачное твердое вещество
Плотность3.691–3.696 грамм /см3[1]
Температура плавления~2150 ° C[1]
нерастворимый
1.79[2]
Структура
кубический шпинель
а = 794,6 вечера[2]
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Оксинитрид алюминия (продается под названием АЛОН от Surmet Corporation[3]) это керамика состоит из алюминий, кислород и азот. АЛОН оптически прозрачен (≥ 80%) в ближний ультрафиолет, видимые и средневолновые-инфракрасный области электромагнитного спектра. Это в четыре раза сложнее, чем плавленый кварц стекло, На 85% сложнее сапфир, и почти на 15% сложнее, чем шпинель алюмината магния. Поскольку он имеет кубический шпинель Структура, из нее могут быть изготовлены прозрачные окна, пластины, купола, стержни, трубы и другие формы с использованием обычных методов обработки керамического порошка.

ALON - это самая твердая поликристаллическая прозрачная керамика, доступная на рынке.[2] Комбинация его оптических и механических свойств делает этот материал ведущим кандидатом для применения в легкой и высокопроизводительной прозрачной броне, такой как пуленепробиваемый и взрывозащищенные окна и для многих военных инфракрасных оптоэлектроника.[4] Показано, что броня на основе АЛОН предотвращает множественные бронебойные снаряды мощностью до .50 BMG кал.[5]

В продаже имеются монолитные окна размером 18 на 35 дюймов (460 мм × 890 мм).[6]

Характеристики

Механический
[2]
Тепловой и оптический
[7]

АЛОН также является радиационно-стойким и устойчивым к повреждениям от различных кислот, щелочей и воды.[8]

Приложения

Помимо использования в качестве прозрачного материала для брони, ALON используется как инфракрасно-оптические окна. Таким образом, он может применяться в качестве компонента датчика, специальных ИК-куполов, окон для лазерной связи и в некоторых полупроводник -связанные приложения.[9][10]

В качестве прозрачного материала для брони АЛОН обеспечивает пуленепробиваемый продукт с гораздо меньшим весом и толщиной, чем традиционное пуленепробиваемое стекло. Это было дублировано прозрачный алюминий после вымышленного Звездный путь материал.[11] Броня ALON толщиной 1,6 дюйма (41 мм) способна остановить .50 BMG бронебойные снаряды, которые могут пробить 3,7 дюйма (94 мм) традиционный ламинат стекла.[12]

В 2005 г. ВВС США начали испытания АЛОНА, «для прикрытия войск».[13]

Производство

ALON может быть изготовлен в виде окон, пластин, куполов, стержней, труб и других форм с использованием обычных методов обработки керамического порошка. Его состав может незначительно варьироваться: содержание алюминия примерно от 30% до 36%, что, как сообщается, влияет на объемные модули и модули сдвига только на 1-2%.[14] Готовая зелень подвергается термообработке (уплотнению) при повышенных температурах с последующим шлифование и полировка к прозрачность. Он может выдерживать температуру около 2100 ° C в инертной атмосфере. Шлифовка и полировка существенно улучшают ударопрочность и другие механические свойства брони.[7]

Патенты

  • Процесс получения поликристаллического кубического оксинитрида алюминия Дж. В. Макколи Патент США 4 241 000, 1980
  • Оксинитрид алюминия с улучшенными оптическими характеристиками и способ получения TM Hartnett, RL Gentilman Патент США 4481300, 1984
  • Прозрачный оксинитрид алюминия и способ производства Р.Л. Джентилман, Е.А. Магуайр Патент США 4520116, 1985; Патент США 4,720,362, 1988
  • Прозрачная керамика на основе оксинитрида алюминия Изделие JP Mathers Патент США 5,231,062, 1993

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "ALON Optical Ceramic. Технические данные" (PDF). Surmet Corporation. 2003. Архивировано с оригинал (PDF) на 2013-06-12. Получено 2009-01-09.
  2. ^ а б c d Мохан Рамисетти и другие. Прозрачные поликристаллические шпинели защищают и защищают, Бюллетень Американского керамического общества, том 92, 2, 20–24 (2013).
  3. ^ Ричард Л. Джентилман и другие. Прозрачный оксинитрид алюминия и способ производства Патент США 4520116 Дата выдачи: 28 мая 1985 г.
  4. ^ "Купола и инфракрасная оптика". Surmet.
  5. ^ Рамисетти, Мохан; Шастри, Сури А .; Гольдман, Ли (август 2013 г.). «Прозрачная керамика находит широкое применение в оптике». Фотонные спектры.
  6. ^ «Surmet достигла важной вехи в программе масштабирования ALON Window». PRWeb. 28 мая 2013 года.
  7. ^ а б Джозеф М. Валь и другие. Последние достижения в оптической керамике ALON, Surmet
  8. ^ Корбин, Н. (1989). «Шпинель оксинитрида алюминия: обзор». Журнал Европейского керамического общества. 5 (3): 143–154. Дои:10.1016/0955-2219(89)90030-7.
  9. ^ Ли М. Голдман и другие. Оптические керамические прозрачные пленки ALON для сенсоров и брони, Surmet
  10. ^ Чжу, Мин; Тунг, Чи-Ханг; Йео, Йи-Чиа (2006). «Межфазный пассивирующий слой оксинитрида алюминия для диэлектрического пакета затвора с высокой диэлектрической проницаемостью на арсениде галлия». Письма по прикладной физике. 89 (20): 202903. Дои:10.1063/1.2388246.
  11. ^ Оптически прозрачный алюминий обеспечивает пуленепробиваемую защиту, TSS, 3 июня 2015 г., по состоянию на 10 июля 2015 г.
  12. ^ Прозрачная броня Surmet ALON .50 калибра.
  13. ^ Шогол, Джефф (30 октября 2005 г.). «Испытательная зажигалка ВВС, прозрачная броня ALON». Звезды и полоски. Получено 25 июня, 2020.
  14. ^ Graham, Earl K .; Munly, W.C .; Макколи, Джеймс У .; Корбин, Норман Д. (1988). «Упругие свойства поликристаллической шпинели оксинитрида алюминия и их зависимость от давления, температуры и состава». Журнал Американского керамического общества. 71 (10): 807–812. Дои:10.1111 / j.1151-2916.1988.tb07527.x.

внешняя ссылка