Празрысты алюміній заменіць бронестекло

Оксинитрид алюмінія (або AlON) уяўляе сабой кераміку, якая складаецца з алюмінія, кіслароду і азоту. Матэрыял з'яўляецца аптычна празрыстым (> 80%) у ўльтрафіялетавым, бачным і полуволновом дыяпазонах электрамагнітнага спектру. За мяжой вырабляецца карпарацыяй Surmet пад брэндам ALON. Нядаўна расійскія навукоўцы распрацавалі тэхналогію атрымання празрыстага алюмінія, некалькі адрозную ад імпартных аналагаў.

Апісанне

Распрацоўка унікальнага сплаву адкрыла новыя перспектывы ў абароннай прамысловасці, навуцы і будаўніцтве. Паводле афіцыйных дадзеных, ALON:

• у 4 разы больш трывалыя, чым загартаванае кварцавае шкло;
• на 85% цвярдзей сапфіра;
• амаль на 15% надзейней шпинели, якая вырабляецца з алюмінат магнію.

Дарэчы, мінерал шпинель – прамы канкурэнт празрыстага алюмінія і саступае оксинитриду па шэрагу параметраў.

ALON з'яўляецца самым цвёрдым даступным у продажы прадстаўніком полікрышталічнага празрыстай керамікі. Спалучэнне аптычных і механічных уласцівасцяў робіць гэты матэрыял вядучым кандыдатам на лёгкія высокаэфектыўныя браняваныя вырабы, такія як куленепрабівальныя і выбухаабароненых шкла, элементы для інфрачырвоных аптычных сістэм. Таксама з оксинитрида алюмінія атрымліваюць празрыстыя ударопрочный вокны, ілюмінатары, пліты, купалы, стрыжні, трубкі і іншыя вырабы з выкарыстаннем традыцыйных тэхналогій апрацоўкі керамічных парашкоў.

Механічныя ўласцівасці

Оксинитрид алюмінія валодае выдатнымі характарыстыкамі:

• Модуль пругкасці: 334 ГПа.
• Модуль зруху: 135 ГПа.
• Каэфіцыент Пуасона: 0,24.
• Цвёрдасць па метадзе Кнупа: 1800 кг/мм² пры нагрузцы 0,2 кг.
• Супраціў разбурэння: 2 МПа·м^1/2.
• Трываласць на выгіб: 0,38-0,7 ГПа.
• Трываласць на сціск: 2,68 ГПа.

Аптычныя і цеплавыя ўласцівасці

Пры тэставанні празрыстага алюмінія атрыманы наступныя паказчыкі:

Больш:

Віды дзелавога зносін

 Дзелавое зносіны ўяўляе сабой тып зносін, мэтай якога з'яўляецца ўзаемаабмен інфармацыяй паміж існуючымі або патэнцыяльнымі партнёрамі. Падчас дзелавога зносін вырашаюцца важныя пытанні, ставяцца і дасягаюцца мэты, набываюцца асобасныя і дзелав...

Ўнутраная норма рэнтабельнасці - найважнейшы паказчык эфектыўнасці інвестыцый.

Прыняцце любога рашэння ў дачыненні да інвестыцый абавязкова спалучана з ацэнкай эфектыўнасці. Гэта зразумела, так як неабходна вызначыць тыя крытэры, якія дазволяць выбраць самыя прыбытковыя праекты. Часцей за ўсё інвестарамі выкарыстоўваецца сістэм...

Сістэмны падыход у менеджменце

Сістэмны падыход у менеджменце ўяўляе сабой спосаб мыслення па адносінах да кіравання і арганізацыі. Яго нельга блытаць з наборам розных прынцыпаў дзеяння для кіраўніцкага апарату. Упершыню прымяненне гэтага інструмента кіравання адзначана ў канцы 50...

• Цеплаёмістасць: 0,781 Дж/К.
• Цеплаправоднасць: 12,3 Вт/(м·K).
• Каэфіцыент цеплавога пашырэння: 4,7×10^-6/°С.
• Дыяпазон празрыстасці: 200-5000 нм.

ALON таксама устойлівы да радыяцыі і пашкоджанняў рознымі кіслотамі, шчолачамі і вадой.

Атрыманне

Празрысты оксинитрид алюмінія вырабляюць метадам спякання парашковага накшталт іншых керамічных матэрыялаў. У той час як ВМС ЗША занятыя распрацоўкай новага куленепрабівальнага матэрыялу пад назвай штучны шпинель, кампанія Surmet Corporation ўжо выпускае ўласную версію «браняшклы» пад назвай ALON.

Распрацаваны ў лабараторыях фірмы Raytheon спецыяльны парашок закладваюць у формы і вытрымліваюць пры вельмі высокіх тэмпературах. Склад сумесі можа нязначна вар'іравацца: змест алюмінія складае прыкладна ад 30% да 36%, што нязначна ўплывае на характарыстыкі (разыходжанне складае ўсяго 1-2%).

Працэс награвання выклікае хуткае разрэджванне і астуджэнне парашка, пакідаючы малекулы свабодна размешчанымі, як быццам яны ўсё яшчэ знаходзяцца ў вадкай форме. Менавіта гэтая крышталічная структура забяспечвае празрыстага алюмінію ўзровень трываласці і стойкасці да драпін, параўнальны з сапфірам.

Вырабленыя вырабы падвяргаюцца тэрмічнай апрацоўцы (ўшчыльнення) пры падвышаных тэмпературах з наступным шліфаваннем і паліроўкай да дасягнення празрыстасці. Матэрыял можа вытрымліваць тэмпературы да 2100 °З ў інэртных газах. Шліфоўка і паліроўка істотна паляпшаюць ўдаратрываласць і іншыя механічныя ўласцівасці.

Айчынны аналаг

Расійскія навукоўцы стварылі празрысты алюміній ў 2017 годзе. Па запэўненні спецыялістаў з НИЯУ «МІФІ», тэхналогія вытворчасці была значна палепшана. Пры вырабе кампактаў прымяняецца методыка спарк-плазменнага спякання.

У адрозненне ад замежных калегаў, айчынныя распрацоўшчыкі прапускаюць электроразряд не праз знешні награвальны элемент, а непасрэдна праз прэс-форму. Навукоўцы заяўляюць, што айчынная празрыстая браня па трывальных характарыстыках параўнальная мікра выгнутай штангай з раздымнымі, але пры гэтым валодае высокай ўдарнай глейкасцю.

Параўнанне алюмініевай броні з куленепрабівальным шклом

Традыцыйнае куленепрабівальныя шкло складаецца з некалькіх слаёў полікарбаната, заціснутых паміж двума пластамі шкла. Аналагічна празрыстая алюмініевая браня складаецца з трох слаёў:

• вонкавага пласта – оксинитрида алюмінія;
• сярэдняга пласта – шкла;
• задняга пласта – палімернай падкладкі.

Аднак падабенства на гэтым сканчаецца. Алюмініевая браня можа спыніць тыя ж самыя кулі ад малакалібернага зброі, што і традыцыйнае куленепрабівальныя шкло, але яна будзе ўсё яшчэ празрыстай нават пасля стрэлу без характэрных расколін. Акрамя таго, трываласць ALON значна вышэй.

Браня з оксинитрида алюмінія можа быць выраблена практычна любой формы. Яна не баіцца ні пяску, ні жвіру, ні пылу. Стойкасць да абразіўным матэрыялах вельмі высокая. Нягледзячы на цудоўныя ўласцівасці празрыстага алюмінія, гэты матэрыял не атрымаў шырокага выкарыстання. Самы вялікі стрымальны фактар– кошт (у 3-5 разоў даражэй традыцыйнага куленепрабівальнага шкла). ALON ў цяперашні час выкарыстоўваецца галоўным чынам для лінзаў наглядальных прыбораў і датчыкаў ракет.