산화질화알루미늄
Aluminium oxynitride ALON의 스피넬 구조 | |
| 이름 | |
|---|---|
| 시스템 IUPAC 이름 산화질화알루미늄 | |
| 식별자 | |
| 약어 | 알론 |
| 특성. | |
| (AlN)x·(Al2O3)1−x, 0.30 µ x µ 0.37 | |
| 외모 | 흰색 또는 투명 솔리드 |
| 밀도 | 3.691~3.696g/cm3[1] |
| 녹는점 | 최대 2150 °C[1] |
| 녹지 않다 | |
굴절률(nD) | 1.79[2] |
| 구조. | |
| 입방정 스피넬 | |
a = 794.6 pm[2] | |
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. | |
산화질화 알루미늄(Surmet[3] Corporation에서 ALON이라는 이름으로 판매)은 알루미늄, 산소 및 질소로 구성된 투명한 세라믹입니다.ALON은 전자파 스펙트럼의 근자외선, 가시적외선 및 중파적외선 영역에서 광학적으로 투명(≥ 80%)하다.그것은 융합된 실리카 유리보다 4배 단단하고, 사파이어보다 85% 단단하며, 마그네슘 알루민산 스피넬보다 거의 115% 단단합니다.입방체 스피넬 구조로 되어 있어 기존의 세라믹 분말 가공 [citation needed]기술을 사용하여 투명한 창문, 플레이트, 돔, 로드, 튜브 등의 형태로 제작할 수 있습니다.
ALON은 [2]시판되는 가장 단단한 다결정 투명 세라믹입니다.상대적으로 무게가 작고 광학 및 기계적 특성이 뚜렷하며 산화 및 방사선에 대한 저항성이 뛰어나 방탄, 내폭풍 및 광전자 [4]창과 같은 응용 분야에 대한 가능성을 보여줍니다.ALON 기반 갑옷은 최대 0.50 BMG [5]cal의 여러 개의 갑옷 천공 발사체를 막아주는 것으로 나타났습니다.
ALON은 18x35인치(460mm×890mm, 46cm×89cm) 크기의 모노리식 [6]창으로 시판되고 있습니다.
특성.
ALON은 다양한 산, 염기, [7]물의 손상에도 강합니다.
기계
산화질화 알루미늄은 다음과 같은 기계적 특성을 [2]가지고 있습니다.
- 영 계수 334 GPa
- 전단 계수 135 GPa
- 포아송 비율 0.24
- Knoop 경도 1800 kg/mm2 (0.2 kg 부하)
- 파괴 인성 2.0 MPa·m1/2
- 휨 강도 0.38~0.7 GPa
- 압축 강도 2.68 GPa
서멀 및 옵티컬
산화질화알루미늄은 다음과 같은 열 [8]및 광학 특성을 가집니다.
적용들
ALON은 약 4마이크로미터 이하의 파장에서는 80% 이상의 투명도를 가지며 약 6마이크로미터에서는 [9]거의 0에 가깝게 떨어지는 적외선 광학 창에 사용됩니다.센서 부품, 특수 IR돔, 레이저 [9]통신용 윈도우 등으로 활용도가 높다.또한 일부 반도체 [10]관련 애플리케이션에서 인터페이스 패시베이션 층으로 입증되었습니다.
ALON은 유리 기반의 투명 [11]갑옷의 무게와 두께의 절반 이하입니다.두께가 41mm(4.1cm)인 ALON 갑옷은 전통적인 유리 [9][12]적층체의 3.7인치(94mm; 9.4cm)를 관통할 수 있는 0.50 BMG 갑옷 천공 라운드를 막을 수 있습니다.
2005년, 미 공군은 [13]"부대를 보호하기 위한" ALON 시험을 시작했다.
제조하다
ALON은 기존의 세라믹 분말 가공 기술을 사용하여 창문, 플레이트, 돔, 로드, 튜브 및 기타 형태로 제작할 수 있습니다.그 구성은 약간 다를 수 있습니다. 알루미늄 함량은 약 30%에서 36%까지이며, 이는 부피 및 전단 모듈리에 영향을 미치는 것으로 보고되었습니다.[14]가공된 그린웨어는 고온에서 열처리(농도화)된 후 투명하게 연마 및 연마됩니다.불활성 대기에서 약 2,100°C(2,370K)의 온도를 견딜 수 있습니다.연마 및 연마로 인해 내충격성 및 [8]기타 장갑의 기계적 특성이 크게 향상됩니다.
특허
산화질화 알루미늄 관련 특허는 다음과 같습니다.
- JW McCauley 미국 특허 4,241,000, 1980년 다결정 입방정 알루미늄 옥시질화물 제조 방법
- 개선된 광학 특성 및 제조 방법을 가진 산화질화알루미늄, RL Gentilman 미국 특허 4,481,300, 1984
- 투명 알루미늄 옥시질화물 및 제조방법, EA 맥과이어 미국 특허 4,520,116, 1985, 미국 특허 4,720,362, 1988
- 투명 알루미늄 옥시질화물계 세라믹 기사 JP Mathers 미국 특허 5,231,062, 1993
대중문화에서
"투명 알루미늄"은 영화 Star Trek IV: The Voyage Home (1986)[15][16]에서 사용된 이후 인기 있는 용어가 되었다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b "ALON Optical Ceramic. Technical data" (PDF). Surmet Corporation. 2003. Archived from the original (PDF) on 2013-06-12. Retrieved 2009-01-09.
- ^ a b c d 모한 라미세티 외투명 다결정 스피넬 보호 및 방어, 미국 세라믹 학회 회보, vol.92, 2, 20-24 (2013)
- ^ 리처드 L.젠틸만 외투명 알루미늄 옥시질화물 및 제조방법 미국 특허 4,520,116 발행일:1985년 5월 28일
- ^ "Domes & Infrared Optics". Surmet.
- ^ Ramisetty, Mohan; Sastri, Suri A.; Goldman, Lee (Aug 2013). "Transparent Ceramics Find Wide Use in Optics". Photonics Spectra.
- ^ "Surmet Achieves Major Milestone on its ALON Window Scale-up Program". PRWeb. May 28, 2013.
- ^ Corbin, N (1989). "Aluminum oxynitride spinel: A review". Journal of the European Ceramic Society. 5 (3): 143–154. doi:10.1016/0955-2219(89)90030-7.
- ^ a b 조지프 M.월 등ALON 광학 세라믹, 서멧의 최근 발전
- ^ a b c Lee M. Goldman, Rich Twedt, Sreeram Balasubramanian, Suri Sastri(2011).SPIE, Vol. 8016, 801608-12. abstract. "센서 및 장갑 애플리케이션을 위한 ALON 광학 세라믹 투명도"
- ^ Zhu, Ming; Tung, Chih-Hang; Yeo, Yee-Chia (2006). "Aluminum oxynitride interfacial passivation layer for high-permittivity gate dielectric stack on gallium arsenide". Applied Physics Letters. 89 (20): 202903. Bibcode:2006ApPhL..89t2903Z. doi:10.1063/1.2388246. Retrieved 2022-02-11.
- ^ 보안 뉴스 (2015-06-03)광학적으로 투명한 알루미늄이 방탄 보호 기능을 제공합니다.TSS, 2015년 6월 3일2015년 7월 10일 http://www.tssbulletproof.com/optically-clear-aluminum-provides-bulletproof-protection/에서 취득.
- ^ Surmet의 ALON 투명 갑옷 .50 구경 테스트
- ^ Schogol, Jeff (October 30, 2005). "Air Force testing lighter, transparent ALON armor". Stars and Stripes. Retrieved 2020-06-25.
- ^ Graham, Earl K.; Munly, W.C.; McCauley, James W.; Corbin, Norman D. (1988). "Elastic properties of polycrystalline aluminum oxynitride spinel and their dependence on pressure, temperature and composition". Journal of the American Ceramic Society. 71 (10): 807–812. doi:10.1111/j.1151-2916.1988.tb07527.x.
- ^ Harve Bennett, Nicholas Meyer, Steve Meerson, & Peter Krikes (1986). "Screenplay for Star Trek IV: The Voyage Home". Retrieved 2020-02-22.
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외부 링크
- 소결첨가물이 ALON의 미세구조와 특성에 미치는 영향예체스켈 아스하흐석사논문, 테크니온– 이스라엘 공과대학
- 1870°C Lior Miller와 Wayne D에서 알루미늄 옥시질화물(AlON)의 La와 Y의 용해도 한계.카플란.이스라엘 하이파, 테크니온 소재공학부, 2006년
- 광학 투명 알루미늄 산화질화물 처리
