Тунук алюминий брондолгон айнекти алмаштырат

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Алюминий оксинитриди (же AlON) алюминий, кычкылтек жана азоттон турган керамика. Материал оптикалык жактан тунук (> 80%), электромагниттик спектрдин ультрафиолет, көрүнүүчү жана жарым толкун диапазондорунда. Чет өлкөдө ALON бренди менен Surmet Corporation тарабынан чыгарылат. Жакында орус окумуштуулары тунук алюминийди өндүрүү технологиясын иштеп чыгышты, ал импорттук аналогдордон бир аз айырмаланат.

Сыпаттама

Уникалдуу эритмени иштеп чыгуу коргонуу өнөр жайында, илимде жана курулушта жаңы перспективаларды ачты. Расмий маалыматтар боюнча, ALON:

• чындалган кварц айнекинен 4 эсе күчтүү;
• сапфирден 85% катуураак;
• магний алюминат шпинелине караганда дээрлик 15% бышык.

Айтмакчы, минералдык шпинель тунук алюминийдин түз атаандашы жанабир катар параметрлери боюнча оксинитридден төмөн.

ALON – коммерциялык жактан жеткиликтүү эң кыйын поликристалдуу тунук керамика. Оптикалык жана механикалык касиеттердин айкалышы бул материалды ок өтпөгөн жана жарылуудан корголбогон айнек, инфракызыл оптикалык системалар үчүн элементтер сыяктуу жеңил, жогорку натыйжалуу брондолгон буюмдар үчүн негизги талапкер кылат. Алюминий оксинитриди ошондой эле тунук соккуга туруктуу терезелерди, иллюминаторлорду, плиталарды, куполдорду, таякчаларды, түтүктөрдү жана салттуу керамикалык порошок иштетүү технологияларын колдонуу менен башка буюмдарды өндүрүү үчүн колдонулат.

Механикалык касиеттери

Алюминий оксинитридинин мыкты иштеши бар:

• Ийкемдүүлүк модулу: 334 GPa.
• Кыйылуу модулу: 135 GPa.
• Пуассон катышы: 0, 24.
• Түктүү катуулугу: 1800кг/мм2 0,2 кг жүктө.
• Сынууга туруктуулугу: 2 МПа м1/2.
• Ийилүүчү күч: 0,38-0,7 ГПа.
• Кысылуу күчү: 2,68 ГПа.

Оптикалык жана жылуулук касиеттери

Тунук алюминийди сыноодо төмөнкү көрсөткүчтөр алынды:

• Жылуулук сыйымдуулугу: 0,781 Дж/К.
• Жылуулук өткөргүчтүк: 12,3 Вт/(м К).
• Термикалык кеңейүү коэффициенти: 4,7×10-6/°C.
• Тунуктук диапазону: 200-5000 нм.

ALON ошондой эле нурланууга жана ар кандай кислоталардын, щелочтордун жана суунун зыянына туруктуу.

Алуу

Тунук алюминий оксинитриди башка керамикалык материалдар сыяктуу порошок агломерациялоо жолу менен жасалат. АКШнын Аскер-деңиз флоту жасалма шпинел деп аталган жаңы ок өтпөс материалды иштеп чыгуу менен алек болуп жатканда, Surmet корпорациясы ALON деп аталган "ок өтпөс айнектин" өзүнүн версиясын чыгарууда.

Raytheon лабораторияларында иштелип чыккан, атайын порошок калыпка салынып, өтө жогорку температурада кармалат. Аралашманын курамы бир аз өзгөрүшү мүмкүн: алюминийдин курамы болжол менен 30%дан 36%ке чейин, бул көрсөткүчкө бир аз таасир этет (айырма болгону 1-2%).

Ысытуу процесси порошоктун тез суюлушуна жана муздап кетишине алып келет, ал эми молекулалар дагы эле суюк абалда тургандай эркин тизилип калат. Дал ушул кристалл структурасы тунук алюминийге сапфирге окшош күч жана чийилүүгө туруктуулукту берет.

Өндүрүлгөн продуктылар жогорку температурада термикалык иштетүүгө (ныктоого) дуушар болушат, андан кийин тунук болгонго чейин майдалоо жана жылмалоо жүргүзүлөт. Материал инерттүү газдарда 2100 °Cге чейинки температурага туруштук бере алат. Майдалоо жана жылтыратуу соккуга туруктуулукту жана башка механикалык касиеттерди кыйла жакшыртат.

Ата мекендик эквивалент

Орус окумуштуулары 2017-жылы тунук алюминийди жасашкан. NRNU MEPhI адистеринин айтымында, өндүрүш технологиясы болгонабдан жакшырды. Компакттарды өндүрүүдө учкун-плазма агломерациялоо техникасы колдонулат.

Чет элдик кесиптештерден айырмаланып, ата мекендик иштеп чыгуучулар электр разрядын сырткы жылыткыч элемент аркылуу эмес, түз калыптан өткөрүшөт. Окумуштуулардын айтымында, ата мекендик тунук соот бекемдиги боюнча куб циркония менен салыштырууга болот, бирок ошол эле учурда жогорку таасирге ээ.

Алюминий соотту ок өтпөс айнек менен салыштыруу

Салттуу ок өтпөс айнек эки катмар айнектин ортосуна кысылган поликарбонаттын бир нече катмарынан турат. Ошо сыяктуу эле, тунук алюминий соот үч катмардан турат:

• сырткы катмар - алюминий оксинитриди;
• ортоңку катмар - айнек;
• арткы катмар - полимердик.

Бирок окшоштук ушуну менен бүтөт. Алюминий курал-жарактары салттуу ок өтпөс айнек сыяктуу кичинекей калибрлүү куралдардын окторун токтото алат, бирок ал мүнөздүү жаракаларсыз атылганда да ачык бойдон кала берет. Мындан тышкары, ALONдун күчү алда канча жогору.

Алюминий оксинитрид соотторун дээрлик бардык формада жасоого болот. Ал кумдан, шагылдан, чаңдан коркпойт. Абразивдүү материалдарга каршылык абдан жогору. Тунук алюминийдин мыкты касиеттерине карабастан, бул материал кеңири колдонулбайт. Эң чоң тоскоол – бул чыгым (салттуу ок өтпөс айнектен 3-5 эсе кымбат). ALON учурда негизинен байкоочу приборлордун жана сенсорлордун линзалары үчүн колдонулат.ракеталар.