אלומיניום שקוף

אלומיניום אוקסיניטריד או בשמו העממי אלומיניום שקוף משווק בשם ALON (על ידי Surmet Corporation) הוא חומר קרמי שקוף המורכב מאלומיניום, חמצן וחנקן. אלומיניום אוקסיניטריד שקוף אופטית (≥&nbsp;80%) באזורי על-סגול, התחום הנראה, ותת-אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. הוא קשה פי ארבע מזכוכית סיליקה מותכת, 85% מספיר, וקשה מעט יותר (115%) מספינל אלומינאט מגנזיום. ניתן לייצר אותו לחלונות שקופים, צלחות, כיפות, מוטות, צינורות וצורות אחרות באמצעות טכניקות עיבוד אבקת קרמיקה קונבנציונליות.

ALON הוא הקרמיקה השקופה הפולי-גבישית הקשה ביותר הקיימת בשוק.<ref name="r1">Mohan Ramisetty et al. [http://ceramics.org/wp-content/uploads/2013/02/march13_cover-story.pdf Transparent Polycrystalline Spinels Protect and Defend], American Ceramic Society Bulletin, vol.92, 2, 20–24 (2013)</ref> בגלל משקל נמוך, תכונות אופטיות ומכניות ייחודיות, ועמידות בפני חמצון או קרינה, הוא נראה מבטיח ליישומים כגון חלונות חסיני כדורים, פיצוץ וחלונות אופטו-אלקטרוניים. <ref></ref> שריון על בסיס ALON הוכח כבעל יכולת לעצור מספר קליעים חודרי שריון של עד 0.50 BMG.<ref name="r11"></ref>

== תכונות ==
ALON עמיד בפני חומצות, בסיסים שונים ומים.<ref name="ReferenceA"></ref>

=== מכניות ===
לאלומיניום אוקסיניטריד יש את התכונות המכניות הבאות:
* חוזק לחיצה 2.68GPa
* חוזק כפיפה 0.38-0.7GPa
* קשיחות שבר 2.0MPa·m <sup>1/2</sup>
* קשיות KNOOP - 1800kg/mm<sup>2</sup> (0.2 ק"ג עומס)
* מקדם פואסון 0.24
* מודול גזירה 135GPa
* מודול אלסטיות 334GPa

=== תרמיות ואופטיות ===
לאלומיניום אוקסיניטריד יש את התכונות התרמיות והאופטיות הבאות:<ref name="r2">Joseph M. Wahl et al. [http://surmet.com/pdfs/news-and-media/SURMET-WHITE-PAPER-Recent-Advances-in-ALON(TM)-Optical-Ceramic.pdf Recent Advances in ALON Optical Ceramic], Surmet</ref>
* חום סגולי 0.781J/(g·°C)
* מוליכות חום 12.3W/(m·°C)
* מקדם התפשטות תרמית °C/10<sup>-6</sup>*4.7~
* טווח שקיפות 200-5000nm

== יצור ==
ניתן לייצר אלומיניום אוקסיניטריד כחלונות, צלחות, כיפות, מוטות, צינורות וצורות אחרות באמצעות טכניקות עיבוד אבקות קרמיות קונבנציונליות. הרכבו יכול להשתנות מעט: תכולת האלומיניום מכ-30% ל-36%, אשר דווח כי משפיעה על מודולי התפזורת והגזירה רק ב-1-2%.<ref></ref> הכלים הירוקים המיוצרים עוברים טיפול בחום (ציפוף) בטמפרטורות גבוהות ולאחר מכן טחינה וליטוש לשקיפות. הוא יכול לעמוד בטמפרטורות של כ 2,100 מעלות צלזיוס באטמוספירות אינרטיות. השחזה והליטוש משפרים באופן משמעותי את עמידות הפגיעה ותכונות מכניות אחרות הנדרשות משריון.

== פטנטים ==
פטנטים הקשורים לאלומיניום אוקסיניטריד כוללים:
<div class="mw-content-ltr">
* Aluminium oxynitride having improved optical characteristics and method of manufacture TM Hartnett, RL Gentilman , 1984
* Process for producing polycrystalline cubic aluminium oxynitride JW McCauley , 1980
* Transparent aluminium oxynitride and method of manufacture RL Gentilman, EA Maguire , 1985; , 1988
* Transparent aluminium oxynitride-based ceramic article JP Mathers , 1993
</div>

== ראו גם ==
* קורונדום
* מסע בין כוכבים IV (שם הוזכר אלומיניום שקוף כמדע בדיוני בשנות התשעים)

== קישורים חיצוניים ==
* [http://www.surmet.com/docs/Processing_ALON.pdf עיבוד של אלומיניום אוקסיניטריד שקוף אופטי]
* [https://web.archive.org/web/20110818170843/http://ism.technion.ac.il/Docs/2006/Miller-Poster.pdf "מגבלות מסיסות של La ו-Y באלומיניום אוקסיניטריד (AlON) ב-1870 מעלות צלזיוס"] . ליאור מילר וויין ד' קפלן. המחלקה להנדסת חומרים, הטכניון, חיפה, ישראל, 2006.
* [https://web.archive.org/web/20110807201730/http://materials.technion.ac.il/Kaplan/Docs/HeziThesis.pdf השפעת תוספי סינטר על המיקרו-מבנה והמאפיינים של ALON .] יחזקאל אשוח. עבודת גמר לתואר שני, הטכניון – המכון הטכנולוגי הישראלי, 2003.

== הערות שוליים ==

קטגוריה:תחמוצות
קטגוריה:אלומיניום: תרכובות
קטגוריה:שריון