Oxinitruro de aluminio
Páginas: 8 (1760 palabras)
Publicado: 5 de abril de 2014
Oxinitruro de aluminio Marc Arajol Renon
El Oxinitruro de aluminio o ALON es una cerámica policristalina transparente con estructura cristalina cúbica de espinela compuesto por aluminio, oxígeno y nitrógeno . En la actualidad se comercializa bajo el nombre de ALON por Surmet Corporation. ALON es ópticamente transparente ( ≥ 80 %) en el ultravioleta cercano , regionesvisible y del infrarrojo cercano del espectro electromagnético . Es 4 veces más duro que el vidrio de sílice fundida , el 85 % tan duro como el zafiro y casi un 15 % más dura que la espinela de aluminato de magnesio.
El material es estable hasta 1200 ° C ( 2190 ° F). Puede ser fabricado con ventanas transparentes , placas , cúpulas , varillas, tubos y otras formas utilizando técnicas de procesamientode polvos cerámicos convencionales. Debido a su relativamente bajo peso, propiedades ópticas y mecánicas y su resistencia a los daños causados por la oxidación o la radiación, se muestra prometedor para su uso como infrarrojos, de alta temperatura y ventanas balísticos y resistentes a explosiones . Los métodos de fabricación se siguen perfeccionando . El costo es similar al de zafiro sintético.Una vez fabricado y pulido como un parabrisas, el material cuesta (año 2005) de 10 a 15 centavos. por pulgada cuadrada.
Propiedades
Mecánica
• Módulo de Young 334 GPa
• Módulo de cizallamiento 135 GPa
• Relación de Poisson 0,24
• Dureza Knoop 1800 kg/mm2 ( 0,2 kg de carga)
• Resistencia a la fractura 2,0 MPa · m1 / 2
• Resistencia a la flexión 0,38-0,7 GPa
• Resistencia a lacompresión 2,68 GPa
Térmica y óptica
• Calor Específico 0,781 J / ( g · ° C )
• Conductividad térmica 12,3 W / ( m · º C)
• Coeficiente de dilatación térmica ~ 4,7 × 10-6 / ° C
• Rango de Transparencia 200-5000 nm
Otras
• Forma molecular: (AlN)x·(Al2O3)1-x,0.30 ≤ x ≤ 0.37
• Apariencia: Sólido transparente o blanco
• Densidad: 3.696–3.691 g/cm3
• Temperatura de fusión: ~2150 °C
•Solubilidad: insoluble
• Indice refractivo: 1.79
Estructura
• Estructura critalina: cúbica
En una revisión de 1989 , Corbin resumió investigaciones que muestran que ALON parece ser resistente a los daños de varios ácidos , bases y agua por radiación.
Aplicaciones
El ALON se utiliza en diversas aplicaciones de defensa y de infrarrojos (IR ) relacionados, tales como sensores dereconocimiento de la especialidad , domos IR con diferentes formas, como hemisférico , bóvedas ojivales hiper- hemisférica y tangentes , armaduras transparentes , ventanas para las comunicaciones por láser , y en algunas de semiconductores . Una vez formado y pulido, los costos de las materias son de 10 a 15 dólares a EE.UU. por cm2 para las ventanas de instrumentos de 2 mm a 5 mm de espesor , engran volumen ( costos revisados de 2012) . En 2005, se empezó a examinar de forma experimental para la Fuerza Aérea de EE.UU. como capa exterior transparente para vehículos blindados, de importancia crucial para las ventanas de los citados vehículos blindados. Otras aplicaciones incluyen semiconductores y accesorios especiales. También es usado para cúpulas frontales para sensores en misilesFabricación
El ALON es un material cerámico policristalino que puede ser fabricado para ventanas, placas , cúpulas , varillas, tubos y otras formas utilizando técnicas de procesamiento de polvos cerámicos convencionales. Está hecho principalmente de aluminio , oxígeno , y nitrógeno , y puede variar ligeramente en sus componentes (por ejemplo, variando el contenido de aluminio deaproximadamente 30 % a 36 % , que se ha informado para afectar a los módulos a granel y de corte por sólo 1-2 % .) El greenware fabricado se somete a un tratamiento térmico ( densificación ) a temperaturas elevadas seguido de esmerilado y pulido a la transparencia . Sigue siendo transparente hasta aproximadamente 2.100 ° C. La molienda y pulido mejora sustancialmente la resistencia al impacto y otras...
El Oxinitruro de aluminio o ALON es una cerámica policristalina transparente con estructura cristalina cúbica de espinela compuesto por aluminio, oxígeno y nitrógeno . En la actualidad se comercializa bajo el nombre de ALON por Surmet Corporation. ALON es ópticamente transparente ( ≥ 80 %) en el ultravioleta cercano , regionesvisible y del infrarrojo cercano del espectro electromagnético . Es 4 veces más duro que el vidrio de sílice fundida , el 85 % tan duro como el zafiro y casi un 15 % más dura que la espinela de aluminato de magnesio.
El material es estable hasta 1200 ° C ( 2190 ° F). Puede ser fabricado con ventanas transparentes , placas , cúpulas , varillas, tubos y otras formas utilizando técnicas de procesamientode polvos cerámicos convencionales. Debido a su relativamente bajo peso, propiedades ópticas y mecánicas y su resistencia a los daños causados por la oxidación o la radiación, se muestra prometedor para su uso como infrarrojos, de alta temperatura y ventanas balísticos y resistentes a explosiones . Los métodos de fabricación se siguen perfeccionando . El costo es similar al de zafiro sintético.Una vez fabricado y pulido como un parabrisas, el material cuesta (año 2005) de 10 a 15 centavos. por pulgada cuadrada.
Propiedades
Mecánica
• Módulo de Young 334 GPa
• Módulo de cizallamiento 135 GPa
• Relación de Poisson 0,24
• Dureza Knoop 1800 kg/mm2 ( 0,2 kg de carga)
• Resistencia a la fractura 2,0 MPa · m1 / 2
• Resistencia a la flexión 0,38-0,7 GPa
• Resistencia a lacompresión 2,68 GPa
Térmica y óptica
• Calor Específico 0,781 J / ( g · ° C )
• Conductividad térmica 12,3 W / ( m · º C)
• Coeficiente de dilatación térmica ~ 4,7 × 10-6 / ° C
• Rango de Transparencia 200-5000 nm
Otras
• Forma molecular: (AlN)x·(Al2O3)1-x,0.30 ≤ x ≤ 0.37
• Apariencia: Sólido transparente o blanco
• Densidad: 3.696–3.691 g/cm3
• Temperatura de fusión: ~2150 °C
•Solubilidad: insoluble
• Indice refractivo: 1.79
Estructura
• Estructura critalina: cúbica
En una revisión de 1989 , Corbin resumió investigaciones que muestran que ALON parece ser resistente a los daños de varios ácidos , bases y agua por radiación.
Aplicaciones
El ALON se utiliza en diversas aplicaciones de defensa y de infrarrojos (IR ) relacionados, tales como sensores dereconocimiento de la especialidad , domos IR con diferentes formas, como hemisférico , bóvedas ojivales hiper- hemisférica y tangentes , armaduras transparentes , ventanas para las comunicaciones por láser , y en algunas de semiconductores . Una vez formado y pulido, los costos de las materias son de 10 a 15 dólares a EE.UU. por cm2 para las ventanas de instrumentos de 2 mm a 5 mm de espesor , engran volumen ( costos revisados de 2012) . En 2005, se empezó a examinar de forma experimental para la Fuerza Aérea de EE.UU. como capa exterior transparente para vehículos blindados, de importancia crucial para las ventanas de los citados vehículos blindados. Otras aplicaciones incluyen semiconductores y accesorios especiales. También es usado para cúpulas frontales para sensores en misilesFabricación
El ALON es un material cerámico policristalino que puede ser fabricado para ventanas, placas , cúpulas , varillas, tubos y otras formas utilizando técnicas de procesamiento de polvos cerámicos convencionales. Está hecho principalmente de aluminio , oxígeno , y nitrógeno , y puede variar ligeramente en sus componentes (por ejemplo, variando el contenido de aluminio deaproximadamente 30 % a 36 % , que se ha informado para afectar a los módulos a granel y de corte por sólo 1-2 % .) El greenware fabricado se somete a un tratamiento térmico ( densificación ) a temperaturas elevadas seguido de esmerilado y pulido a la transparencia . Sigue siendo transparente hasta aproximadamente 2.100 ° C. La molienda y pulido mejora sustancialmente la resistencia al impacto y otras...
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