Das entwickelte Verfahren (Funken-Plasma-Sintern) ist eine neue Modifikation des bereits bekannten Heißpressverfahrens. Das Prinzip des Verfahrens ist wie folgt: Ein elektrischer Impuls wird durch die vorbereitete Form geleitet, deren Wirkung zu einer schnellen Erwärmung führt.
Der Unterschied zur bisherigen Technologie besteht darin, dass der elektrische Strom nicht durch das externe Heizelement fließt, sondern direkt durch das gepresste Werkstück. Dies reduziert die Dauer des Betriebszyklus erheblich. Durch den Erhitzungsprozess kommt es zu einer nahezu sofortigen Verdünnung und Abkühlung des Pulvers, während die Moleküle in einer freien Reihenfolge angeordnet bleiben, als ob sie noch in flüssiger Form wären. Durch diese Kristallstruktur erhält transparentes Aluminium eine hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen. Das resultierende Material ist 85% stärker als Saphir und 15% zuverlässiger als Spinell aus Magnesiumaluminat.
Der Spezialist Nikita Rubinkovsky, der sich mit dieser Frage befasste, erklärte:
Unter den derzeit verfügbaren Keramiken mit mittlerer Dichte hat Aluminiumoxynitrid eine relativ hohe Festigkeit, die mit YAG (Yttrium-Aluminium-Granat) und Zirkoniumdioxid (stabilisiertes Zirkoniumdioxid) vergleichbar ist. Und gemäß der wichtigsten Charakteristik der Rüstung für die Zähigkeit ist ALON (Aluminiumoxynitrid, das fast transparent ist) ) übertrifft alle transparenten Materialien, einschließlich Quarzglas, Quarzglas, Spinell und Leukosaphir. "
Derzeit sind diese Materialien bei der Herstellung von militärischer Ausrüstung und Ausrüstung bereits recht verbreitet. Beliebt ist beispielsweise Aluminiumoxynitrid ALON, dessen Stabilität und Festigkeit um ein Vielfaches höher ist als das von Aluminosilicatglas. Dieses Material hat eine hohe Hitzebeständigkeit und wird unter Temperatureinfluss bis zu 2000 Grad Celsius nicht verformt.
Mit der Entwicklung neuer Technologien hat sich in letzter Zeit das Problem der Erhöhung der Durchschlagskraft von Artilleriegeschützen und Schusswaffen ergeben. Daher versuchen Wissenschaftler und Spezialisten auf diesem Gebiet, neue und verbesserte Rüstungsmaterialien und -strukturen zu entwickeln, die zuverlässigen Schutz bieten.
Die nächsten Eigenschaften werden bei transparenten polykristallinen Keramiken beobachtet, bei denen es sich um Keramiken handelt, die auf Aluminiumoxynitrid basieren. Damit ist es möglich, Materialien verschiedener Formen unter Verwendung traditioneller traditioneller Verfahren zum Sintern und Formen von Keramiken herzustellen, die seit langem getestet wurden.
Laut vielen Experten kann ALON für verschiedene kommerzielle und militärische Zwecke eingesetzt werden. Dieses Material ist derzeit das härteste unter allen Vertretern der transparenten polykristallinen Keramik. Die effektive Kombination von mechanischen und optischen Eigenschaften bringt ALON auf die führende Position bei der Herstellung von gepanzerter Kleidung und Ausrüstung. Mit Hilfe der neuen Technologie können produziert werden:
- explosionssicheres Glas;
- kugelsichere und stoßfeste Fenster;
- Details optischer Infrarotsysteme;
- Bullaugen;
- Fenster und Kuppeln für Weltraumgeräte;
- Platten, Stangen, Rohre und andere Teile.
ALON-Material wird auch nicht durch ionisierende Strahlung (Strahlung) beeinflusst, wird nicht beschädigt und nicht durch saure chemische Verbindungen, alkalische Substanzen und Wasser verformt.
Traditionelles kugelsicheres Glas hat mehrere Ebenen aus Polycarbonat, die zwischen zwei Glasschichten eingelegt sind. Das neue transparente Aluminium besteht wiederum aus drei Schichten:
- äußere Schicht - transparente polykristalline Keramik;
- mittlere Schicht - Glas;
- Die innere Schicht ist ein Polymerfutter.
Im Gegensatz zum traditionellen kugelsicheren Glas bleibt die Aluminiumpanzerung, nachdem sie von einer Kugel aus einer Waffe mit kleinem Kaliber getroffen wurde, so transparent wie sie war. Darüber hinaus bleiben charakteristische Kratzer nicht erhalten.
Derzeit ist transparentes Aluminium im kommerziellen Bereich noch nicht weit verbreitet. Einer der Hauptgründe sind die relativ hohen Kosten. Die Kosten für die Herstellung eines neuen Materials sind um ein Vielfaches höher als für herkömmliches kugelsicheres Glas. Grundsätzlich wird das ALON-Material heute in der Linsenherstellung für Beobachtungsgeräte und Flugkörpersensoren eingesetzt.
