Shaffof alyuminiy zirhli oynani almashtiradi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Alyuminiy oksinitridi (yoki AlON) alyuminiy, kislorod va azotdan tashkil topgan keramika. Material elektromagnit spektrning ultrabinafsha, ko'rinadigan va yarim to'lqinli diapazonlarida optik jihatdan shaffof (> 80%). Chet elda Surmet korporatsiyasi tomonidan ALON brendi ostida ishlab chiqariladi. Yaqinda rossiyalik olimlar shaffof alyuminiy ishlab chiqarish texnologiyasini ishlab chiqdilar, bu import analoglaridan biroz farq qiladi.

Tavsif

Noyob qotishma ishlab chiqilishi mudofaa sanoati, fan va qurilishda yangi istiqbollarni ochdi. Rasmiy ma'lumotlarga ko'ra, ALON:

• Temperli kvars oynasidan 4 baravar kuchli;
• safirdan 85% qattiqroq;
• magniy aluminat shpineldan deyarli 15% bardoshli.

Aytgancha, mineral shpinel shaffof alyuminiyning bevosita raqobatchisi hisoblanadi.bir qator parametrlar bo'yicha oksinitriddan past.

ALON - sotuvda mavjud bo'lgan eng qattiq polikristalli shaffof keramika. Optik va mexanik xususiyatlarning kombinatsiyasi ushbu materialni o'q o'tkazmaydigan va portlashdan himoyalangan oynalar, infraqizil optik tizimlar uchun elementlar kabi engil, yuqori samarali zirhli mahsulotlar uchun etakchi nomzod qiladi. Alyuminiy oksinitridi, shuningdek, an'anaviy keramika kukunini qayta ishlash texnologiyalaridan foydalangan holda shaffof zarbaga chidamli derazalar, teshiklar, plitalar, gumbazlar, rodlar, quvurlar va boshqa mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Mexanik xususiyatlar

Alyuminiy oksinitridi ajoyib samaradorlikka ega:

• Elastiklik moduli: 334 GPa.
• Kesish moduli: 135 GPa.
• Puason nisbati: 0, 24.
• Kuchukning qattiqligi: 1800kg/mm2 0,2 kg yukda.
• Sinish qarshiligi: 2 MPa m1/2.
• Egilish kuchi: 0,38-0,7 GPa.
• Bosim kuchi: 2,68 GPa.

Optik va termal xususiyatlar

Shaffof alyuminiyni sinovdan o'tkazishda quyidagi ko'rsatkichlar olindi:

• Isitish quvvati: 0,781 J/K.
• Issiqlik oʻtkazuvchanligi: 12,3 Vt/(m K).
• Issiqlik kengayish koeffitsienti: 4,7×10-6/°C.
• Shaffoflik diapazoni: 200-5000 nm.

ALON, shuningdek, radiatsiya va turli kislotalar, ishqorlar va suvdan zararlanishga chidamli.

Qabul qilish

Shaffof alyuminiy oksinitridi boshqa keramika materiallari kabi kukunli sinterlash orqali tayyorlanadi. AQSh harbiy-dengiz kuchlari sun'iy shpinel deb nomlangan yangi o'q o'tkazmaydigan materialni ishlab chiqish bilan band bo'lsa-da, Surmet korporatsiyasi allaqachon o'zining ALON deb nomlangan "o'q o'tkazmaydigan oyna" versiyasini chiqarmoqda.

Raytheon laboratoriyalarida ishlab chiqilgan maxsus kukun shakllanadi va juda yuqori haroratlarda saqlanadi. Aralashmaning tarkibi biroz farq qilishi mumkin: alyuminiy miqdori taxminan 30% dan 36% gacha, bu unumdorlikka ozgina ta'sir qiladi (farq faqat 1-2%).

Isitish jarayoni kukunning tez suyultirilishiga va sovishiga olib keladi va molekulalarni xuddi suyuq holatda bo'lgandek bo'shashmasdan qoldiradi. Aynan mana shu kristall strukturasi shaffof alyuminiyga safir bilan taqqoslanadigan darajada mustahkamlik va tirnash xususiyati beradi.

Ishlab chiqarilgan mahsulotlar yuqori haroratlarda issiqlik bilan ishlov berishdan (siqilish) o'tkaziladi, so'ngra shaffof bo'lgunga qadar silliqlash va silliqlash amalga oshiriladi. Materiallar inert gazlarda 2100 °C gacha bo'lgan haroratga bardosh bera oladi. Silliqlash va jilolash zarba qarshiligini va boshqa mexanik xususiyatlarni sezilarli darajada yaxshilaydi.

Mahalliy ekvivalenti

Rossiyalik olimlar 2017-yilda shaffof alyuminiy yaratishdi. NRNU MEPhI mutaxassislarining fikriga ko'ra, ishlab chiqarish texnologiyasi ediancha yaxshilandi. Kompaktlarni ishlab chiqarishda uchqun-plazma sinterlash usuli qo'llaniladi.

Chet ellik hamkasblardan farqli o'laroq, mahalliy ishlab chiqaruvchilar elektr zaryadini tashqi isitish elementi orqali emas, balki to'g'ridan-to'g'ri qolip orqali o'tkazadilar. Olimlarning taʼkidlashicha, mahalliy shaffof zirh quvvati boʻyicha kubik tsirkoniya bilan solishtirish mumkin, lekin ayni paytda yuqori zarba kuchiga ega.

Alyuminiy zirhni oʻq oʻtkazmaydigan oyna bilan solishtirish

An'anaviy o'q o'tkazmaydigan oyna ikki qatlamli shisha orasiga yopishtirilgan bir necha qatlamli polikarbonatdan iborat. Xuddi shunday, shaffof alyuminiy zirh uchta qatlamdan iborat:

• tashqi qatlam - alyuminiy oksinitridi;
• o'rta qatlam - shisha;
• orqa qatlam - polimer tayanch.

Lekin oʻxshashlik shu bilan tugaydi. Alyuminiy zirh an'anaviy o'q o'tkazmaydigan oyna kabi kichik kalibrli qurollardan bir xil o'qlarni to'xtata oladi, ammo xarakterli yoriqlarsiz o'qqa tutilganda ham shaffof bo'lib qoladi. Bundan tashqari, ALONning kuchi ancha yuqori.

Alyuminiy oksinitridli zirh deyarli har qanday shaklda tayyorlanishi mumkin. U qum, shag'al yoki changdan qo'rqmaydi. Aşındırıcı materiallarga qarshilik juda yuqori. Shaffof alyuminiyning ajoyib xususiyatlariga qaramasdan, bu material keng qo'llanilmaydi. Eng katta to'xtatuvchi - bu narx (an'anaviy o'q o'tkazmaydigan oynadan 3-5 baravar qimmat). ALON hozirda asosan kuzatuv asboblari va sensorlarning linzalari uchun ishlatiladi.raketalar.