Изобретен прозрачный алюминий

Если у вас есть статья, заметка или обзор, которыми вы хотите поделиться с аудиторией нашего сайта, присылайте информацию на: aleksandr.belozerov@gmail.com. За статьи платим деньги!

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.

Атом

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.

Прозрачная броня

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.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них