مقاله تحلیلی: آلومینیوم شفاف – کاربردها و ویژگی‌ها

اکسی نیترید آلومینیوم یک آلومینیوم شفاف است که از یک ماده کریستالی متشکل از آلیاژهای آلومینات ساخته می‌شود.

 ازآنجاکه آلومینیوم از مصالح ساختمانی رایج است وقتی با اضافه شدن یک ماده شفاف شود ظاهر جذاب‌تری پیدا خواهد کرد. ALON یا آلومینیوم شفاف کاربردهای مختلفی دارد که ازجمله آن‌ها عبارت‌اند از: پنجره‌های مادون‌قرمز، حسگرها و صنایع دفاعی نظامی.

در این مقاله به بحث درباره ویژگی‌ها و کاربردهای آلومینیوم شفاف در صنعت ساخت‌وساز می‌پردازیم.

ویژگی‌های آلومینیوم شفاف

• آلومینیوم شفاف درواقع یک پلی کریستال شفاف است که ساختار کریستالی مکعبی شکل دارد. فرمول شیمیایی آلومینیوم شفاف عبارت است از: Al2O27N5.
• ALON از ترکیب آلومینیم، اکسیژن و نیتروژن حاصل می‌شود. فرایند تولید شامل فشرده‌سازی پودر اکسی نیترید آلومینیوم در قالب لاستیکی غوطه‌ور در یک مایع هیدرولیک با فشار ۱۵۰۰۰ پوند در هر اینچ است. ماده حاصل‌شده که مات هم هست تا دمای ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود و به مدت دو روز در این دما حفظ خواهد شد. پس از خنک شدن ماده حاصل‌شده شفاف خواهد بود. برای شفافیت و استقامت بیشتر این ماده صیقل داده می‌شود.
• ALON را می‌توان با تکنیک‌های معمول پرس پودر سرامیکی به اشکال میله‌ای، لوله‌ای، ‌پلیت، پنجره و گنبد درآورد.
• سنگ‌زنی و پرداخت موجب مقاومت بیشتر در برابر ضربه و بهبود خواص مکانیکی ALON می‌شود.
• ALON شفافیت %۸۰ دارد و طول‌موج آن ناحیه نزدیک به موج فرابنفش تا نزدیک موج مادون‌قرمز را شامل می‌شود.
• این ماده تا دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد جامد باقی می‌ماند.
• ALON سه برابر سخت‌تر از فولاد باضخامت مشابه است.
• ALON آلومینیوم شفاف به دلیل داشتن تنش پسماند بین لایه‌ای کمتر، در برابر لایه ‌لایه شدگی مقاومت بیشتری دارد.
• ازآنجایی‌که آلومینیوم شفاف درواقع کریستال شفاف است ضریب شکست یکنواختی در نواحی بزرگ دارد.
• ALON ضد خش است و طول عمر بالایی دارد.

ویژگی‌های مکانیکی آلومینیوم شفاف هم به شرح زیر است:

• مقاومت فشاری: ۲.۶۸ گیگا پاسکال
• مقاومت خمشی: ۰.۳۸ تا ۰.۷ گیگا پاسکال
• چقرمگی شکست: ۲ مگا پاسکال بر ریشه دوم جرم
• سختی نوپ: ۱۸۰۰ کیلوگرم بر میلی‌متر مربع
• نسبت پواسون: ۰.۲۴
• مدول برشی: ۱۳۵ گیگا پاسکال
• مدول یانگ: ۳۳۴ گیگا پاسکال

کاربردهای آلومینیوم شفاف

• آلومینیوم شفاف به دلیل چقرمگی خوبی که دارد گزینه‌ای عالی برای پنجره‌های مادون‌قرمز است.
• از این ماده در ساخت پنجره‌های ضدگلوله و لنزهای نوری استفاده می‌شود.
• از آلومینیم شفاف برای ساخت شیشه‌های ضدگلوله استفاده می‌شود.

از آلومینیم شفاف همچنین در عایق‌ها هم استفاده می‌شود.

چالش‌های تولید آلومینیم شفاف

• به حداقل رساندن ناخالصی‌ها
• از بین بردن ریز منافذ

منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.