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 (≥ 80%) באזורי על-סגול, התחום הנראה, ותת-אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. הוא קשה פי ארבעה 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.Mohan Ramisetty et al. Transparent Polycrystalline Spinels Protect and Defend, American Ceramic Society Bulletin, vol.92, 2, 20–24 (2013) בגלל משקל נמוך, תכונות אופטיות ומכניות ייחודיות, ועמידות בפני חמצון או קרינה, הוא נראה מבטיח ליישומים כגון חלונות חסיני כדורים, פיצוץ וחלונות אופטו-אלקטרוניים. שריון על בסיס ALON הוכח כבעל יכולת לעצור מספר קליעים חודרי שריון של עד 0.50 BMG.

 תכונות 
ALON עמיד בפני חומצות, בסיסים שונים ומים.

 מכניות 
לאלומיניום אוקסיניטריד יש את התכונות המכניות הבאות:
 חוזק לחיצה 2.68GPa
 חוזק כפיפה 0.38-0.7GPa
 קשיחות שבר 2.0MPa·m 1/2
 קשיות KNOOP - 1800kg/mm2 (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:Joseph M. Wahl et al. Recent Advances in ALON Optical Ceramic, Surmet
 חום סגולי 0.781J/(g·°C)
 מוליכות חום 12.3W/(m·°C)
 מקדם התפשטות תרמית °C/10-6*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%. 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:
 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

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

 קישורים חיצוניים 
 עיבוד של אלומיניום אוקסיניטריד שקוף אופטי
 "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.
 "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