0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изобретен прозрачный алюминий

AION прозрачный алюминий — Transparent Aluminum Oxynitride

Новость о том, что ученые изобрели «прозрачный алюминий» (Transparent Aluminum Armor), не нова. Однако говорить о том, что много кто знает об этой новости еще рано, поэтому сегодня мы расскажем об этом интересном и получившем значительное практическое применение открытии.

Открытие получило название AION или оксинитрид алюминия и является соединением алюминия, кислорода и азота, представляя собой прозрачную керамическую твердую массу, которая в четыре раза прочнее закаленного стекла. На данный момент выпускается под торговой маркой ALON.

Интересно, что кварц-оксинитрид алюминия, призван заменить довольно привычное пуленепробиваемое стекло. Однако на этом его функции не заканчиваются. Отполировав ALON, из него можно сделать стекло для иллюминатора, более того, его невозможно поцарапать привычными способами, а так же обладает отличной удароустойчивостью. При всех этих показателях, ALON вдвое легче и тоньше чем обычное бронестекло. Таким образом, ALON буквально ворвался сразу в несколько ниш и с каждым годом улучшает свои позиции.

Важно и то, что процесс производства ALON-а не является технологически «замудренным», что облегчает задачу производителей. Однако и дома его создать не получится, впрочем, что бы вы понимали, как происходит весь процесс создания оксинитрида алюминия, расскажем о нем.

1. Способ получения литого оксинитрида алюминия в режиме горения, включающий приготовление реакционной смеси исходных компонентов, содержащей оксид хрома VI, оксид алюминия, алюминий и нитрид алюминия, помещение реакционной смеси в реактор СВС в форме из тугоплавкого материала, выполненной из кварца, графита или нержавеющей стали, воспламенение смеси с последующим реагированием ее компонентов в режиме горения в газовой среде азота, или смеси азота с воздухом, или смеси азота с аргоном под давлением 0,1-10 МПа, после завершения синтеза целевой продукт в виде слитка оксинитрида алюминия отделяют от слитка алюминида хрома, при этом реакционную смесь готовят при следующем соотношении компонентов, мас.%

  • Оксид хрома VI 37,3-41,0
  • Алюминий 31,0-34,0
  • Оксид алюминия 22,7-25,0
  • Нитрид алюминия до 9,0

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между реакционной смесью компонентов и стенкой формы помещают функциональный слой из порошка оксинитрида алюминия.

На данный момент ALON начали использовать более многогранно, так, например, компаний Microsoft, занимаясь разработкой «умных часов», в корпусе своей разработки применяет именно оксинитрид алюминия. Так что, кто знает, быть может, даже изготовление алюминиевых конструкций с использованием ALON-а уже не за горами, однако о подобном можно мечтать лишь в случае снижения стоимости материала.

Изобретен прозрачный алюминий

Разработанный метод (спарк-плазменного спекания) представляет собой новую модификацию уже известного способа горячего прессования. Принцип процедуры следующий: через подготовленную пресс-форму пропускается электрический импульс, действие которого приводит к быстрому нагреву.

Отличие от существующей технологии заключается в том, что электрический ток проходит не через внешний нагревательный элемент, а непосредственно сквозь прессуемую заготовку. Это значительно сокращает длительность рабочего цикла. В результате процесса нагревания происходит практически мгновенное разжижение и охлаждение порошка, при этом молекулы остаются расположенными в свободном порядке, как будто они до сих пор находятся в жидкой форме. Благодаря данной кристаллической структуре прозрачный алюминий приобретает высокую степень прочности и стойкости к повреждениям. Получаемый материал на 85% крепче сапфира и на 15% надежнее шпинели, производимой из алюмината магния.

Читать еще:  Переносной зенитно - ракетный комплекс 9К32 Стрела-2

Специалист Никита Рубинковский, занимающийся данным вопросом, пояснил:

«Среди представленных в нынешнее время керамик средней плотности оксинитрид алюминия обладает достаточно высокой прочностью, сопоставимой с YAG (алюмоиттриевый гранат) и фианитом (стабилизированная двуокись циркония). А по самой важной для бронезащиты характеристике ударной вязкости ALON (оксинитрида алюминия, который и является практически прозрачным) превосходит все прозрачные материалы, включая кварцевое стекло, плавленый кварц, шпинель и лейкосапфир».

В настоящее время указанные материалы уже довольно распространены в сфере производства военного снаряжения и экипировки. Например, популярным является оксинитрид алюминия ALON, устойчивость и прочность которого в несколько раз превышает алюмосиликатное стекло. Этот материал обладает высокой термостойкостью, не деформируется под воздействием температуры вплоть до двух тысяч градусов по Цельсию.

В последнее время, с развитием новых технологий, возникла проблема повышения пробивной мощности артиллерийских снарядов и огнестрельного оружия. Поэтому ученые и специалисты в данной области пытаются разработать новые улучшенные броневые материалы и структуры, которые бы обеспечивали надежную защиту.

Наиболее близкие свойства наблюдаются у прозрачной поликристаллической керамики, которая представляет собой керамику на основе оксинитрида алюминия. С помощью нее можно изготавливать материалы различных форм, применяя давно испытанные традиционные способы спекания и формования керамики.

По мнению многих специалистов, ALON можно применять как в различных коммерческих, так и военных целях. Этот материал на настоящий момент является самым твердым среди всех представителей поликристаллической керамики прозрачного типа. Эффективное сочетание механических и оптических характеристик выводит ALON на лидирующее место в сфере производства бронированной одежды и экипировки. С помощью новой технологии можно производить:

  • взрывозащищенные стекла;
  • пуленепробиваемые и ударопрочные окна;
  • детали инфракрасных оптических систем;
  • иллюминаторы;
  • окна и купола для космических устройств;
  • плиты, стержни, трубки и прочие детали.

Материал ALON также не подвержен влиянию ионизирующего излучения (радиации), не повреждается и не деформируется под воздействием кислотных химических соединений, щелочных веществ и воды.

Традиционное пулестойкое стекло имеет несколько уровней поликарбоната, которые зажаты между двумя слоями стекла. В свою очередь, новый прозрачный алюминий состоит из трех слоев:

  • наружный слой – прозрачная поликристаллическая керамика;
  • средний слой – стекло;
  • внутренний слой – полимерная подкладка.

Также в отличие от традиционного пуленепробиваемого стекла, алюминиевая броня после попадания в нее пули из малокалиберного оружия, останется такой же прозрачной, как и была. Притом на ней даже не останутся характерные царапины.

В настоящее время прозрачный алюминий еще не получил широкого распространения в коммерческой сфере. Одна из главных причин – довольно высокая стоимость. Затраты на производство нового материала в несколько раз превышают себестоимость традиционного пуленепробиваемого стекла. В основном материал ALON сегодня применяется в области изготовления линз наблюдательных устройств и датчиков ракет.

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Новость о том, что ученые изобрели «прозрачный алюминий» (Transparent Aluminum Armor), не нова. Однако говорить о том, что много кто знает об этой новости еще рано, поэтому сегодня почитайте об этом интересном и получившем значительное практическое применение открытии.

Открытие получило название AION или оксинитрид алюминия и является соединением алюминия, кислорода и азота, представляя собой прозрачную керамическую твердую массу, которая в четыре раза прочнее закаленного стекла. На данный момент выпускается под торговой маркой ALON.

Интересно, что кварц-оксинитрид алюминия, призван заменить довольно привычное пуленепробиваемое стекло. Однако на этом его функции не заканчиваются. Отполировав ALON, из него можно сделать стекло для иллюминатора, более того, его невозможно поцарапать привычными способами, а так же обладает отличной удароустойчивостью. При всех этих показателях, ALON вдвое легче и тоньше чем обычное бронестекло. Таким образом, ALON буквально ворвался сразу в несколько ниш и с каждым годом улучшает свои позиции.

Читать еще:  Пистолет лебедева пл-15: компактное оружие в новом исполнении от концерна калашникова, характеристики (ттх)

Важно и то, что процесс производства ALON-а не является технологически «замудренным», что облегчает задачу производителей. Однако и дома его создать не получится, впрочем, что бы вы понимали, как происходит весь процесс создания оксинитрида алюминия, расскажем о нем.

1. Способ получения литого оксинитрида алюминия в режиме горения, включающий приготовление реакционной смеси исходных компонентов, содержащей оксид хрома VI, оксид алюминия, алюминий и нитрид алюминия, помещение реакционной смеси в реактор СВС в форме из тугоплавкого материала, выполненной из кварца, графита или нержавеющей стали, воспламенение смеси с последующим реагированием ее компонентов в режиме горения в газовой среде азота, или смеси азота с воздухом, или смеси азота с аргоном под давлением 0,1-10 МПа, после завершения синтеза целевой продукт в виде слитка оксинитрида алюминия отделяют от слитка алюминида хрома, при этом реакционную смесь готовят при следующем соотношении компонентов, мас.%

  • Оксид хрома VI 37,3-41,0
  • Алюминий 31,0-34,0
  • Оксид алюминия 22,7-25,0
  • Нитрид алюминия до 9,0

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между реакционной смесью компонентов и стенкой формы помещают функциональный слой из порошка оксинитрида алюминия.

На данный момент ALON начали использовать более многогранно, так, например, компаний Microsoft, занимаясь разработкой «умных часов», в корпусе своей разработки применяет именно оксинитрид алюминия. Так что, кто знает, быть может, даже изготовление алюминиевых конструкций с использованием ALON-а уже не за горами, однако о подобном можно мечтать лишь в случае снижения стоимости материала.

Инженеры из исследовательской лаборатории флота США разработали процесс изготовления прочной и недорогой замены стекла. Прозрачный материал делают при помощи низкотемпературного спекания из искусственно полученных кристаллов шпинели.

Шпинель – это смешанный оксид магния и алюминия, минерал, встречающийся в природе. В естественном виде он бывает разных цветов. Например, красная шпинель неотличима на глаз от рубина, поэтому раньше эти два минерала путали между собой. Одна из знаменитых драгоценностей британской короны, Рубин Чёрного Принца, на самом деле – шпинель.

Этот материал очень твёрдый, он способен сопротивляться ударным нагрузкам и истиранию при воздействии дождя, солёной воды или песка. Кроме того, он пропускает инфракрасное излучение, поэтому может пригодиться при изготовлении различных приборов. В отличие от стекла, материал не трескается по всей поверхности – вместо этого при ударном воздействии от него просто откалывается небольшой кусок. Конечное изделие можно полировать и отшлифовывать.

Ранее инженеры пытались получить этот материал при помощи высоких температур (2000 градусов и более). Но этот процесс был как дорогим из-за энергозатрат, так и неэффективным – необходимость отделять готовый материал от поверхности тигеля приводила к появлениям дефектов. При спекании используется горячий пресс, который делает из порошковой заготовки конечное поликристаллическое изделие.

Попытки изготовить большие панели из шпинели спеканием делались и раньше. Однако материал получался мутным, с небольшими островками прозрачности. Инженерам удалось усовершенствовать качество продукта, добавив в сырьё порядка 1% фторида лития, который, расплавляясь, работает как смазка, и позволяет кристаллам шпинели правильно выстраиваться друг относительно друга.

Сырьё для производства доступно в изобилии, что делает себестоимость изделий минимальной. Благодаря простоте технологии, из материала можно делать изделия любой формы. Возможности использования обширны: изогнутые окна (например, иллюминаторы для самолётов), линзы для приборов, стёкла часов, экраны смартфонов (прочнее, чем gorilla glass), линзы для камер и биноклей. Военные интересуются использованием этого материала в качестве прозрачной брони – по сравнению с современными пуленепробиваемыми стёклами вес готового изделия будет как минимум в 2 раза меньше.

Читать еще:  Характеристики, устройство, апгрейд пневматических винтовок cometa: lynx v-10, 300, 400

Еще несколько интересных и необычных технологий: вот например Асфальт без луж. Есть ли перспективы?, а вот как сваривают рельсы железной дороги. Напомню вам, как может работать компьютер в аквариуме и будут ли у нас пластиковые дороги.

Прозрачный алюминий

Прозрачный алюминий прочнее чем закаленное стекло.

Прозрачный алюминий представляет собой прозрачную керамическую твердую массу, которая в четыре раза прочнее закаленного стекла и обладает высокой удароустойчивостью.

Описание:

Прозрачный алюминий, он же оксинитрид алюминия (AlON) — соединение алюминия , кислорода и азота, которое представляет собой прозрачную керамическую твердую массу.

Российскими учеными разработан новый метод получения прозрачного алюминия – спарк-плазменное спекание. В основе нового метода лежит модифицированный метод традиционного горячего прессования. В этом случае электрический ток пропускается непосредственно через пресс-форму и прессуемую заготовку, а не через внешний нагреватель. C помощью импульсного тока достигается очень быстрый нагрев за исключительно малую продолжительность рабочего цикла.

Из оксинитрида алюминия получают прозрачные пуленепробиваемые, взрывозащищенные и ударопрочные стекла , окна, иллюминаторы, плиты, купола, стержни, трубки и другие изделия.

Преимущества и свойства:

– в четыре раза прочнее, чем закаленное стекло ,

на 85% тверже сапфира ,

– высокая температура плавления – 2 150 °C,

обладает высокой удароустойчивостью.

– высокая устойчивость к царапинам. Его невозможно поцарапать,

материал является оптически прозрачным (> 80%) в ультрафиолетовом, видимом и полуволновом диапазонах электромагнитного спектра.

прозрачный алюминий применение википедия видео цена alon купить где открыли 315

Востребованные технологии

  • Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (105 599)
  • Экономика Второй индустриализации России (101 082)
  • Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (21 826)
  • Мотор-колесо Дуюнова (14 630)
  • Метан, получение, свойства, химические реакции (13 824)
  • Гидротаран – самодействующий энергонезависимый водяной насос (13 762)
  • Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (12 741)
  • Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (10 933)
  • Крахмал, свойства, получение и применение (10 605)
  • Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (10 321)
  • Целлюлоза, свойства, получение и применение (10 195)
  • Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (9 187)
  • Бутан, получение, свойства, химические реакции (8 628)
  • Оксид алюминия, свойства, получение, химические реакции (8 391)
  • Оксид железа (III), свойства, получение, химические реакции (8 062)

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector