স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়াম সাঁজোয়া কাচ প্রতিস্থাপন করবে

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

Aluminium oxynitride (বা AlON) হল একটি সিরামিক যা অ্যালুমিনিয়াম, অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের সমন্বয়ে গঠিত। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামের অতিবেগুনী, দৃশ্যমান এবং অর্ধ-তরঙ্গ রেঞ্জে উপাদানটি অপটিক্যালি স্বচ্ছ (> 80%)। এটি ALON ব্র্যান্ডের অধীনে Surmet Corporation দ্বারা বিদেশে উত্পাদিত হয়। সম্প্রতি, রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়াম তৈরির জন্য একটি প্রযুক্তি তৈরি করেছেন, যা আমদানি করা অ্যানালগগুলির থেকে কিছুটা আলাদা৷

বর্ণনা

একটি অনন্য মিশ্র ধাতুর বিকাশ প্রতিরক্ষা শিল্প, বিজ্ঞান এবং নির্মাণে নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করেছে। সরকারী পরিসংখ্যান অনুযায়ী, ALON:

• টেম্পার্ড কোয়ার্টজ গ্লাসের চেয়ে ৪ গুণ শক্তিশালী;
• 85% নীলা থেকে কঠিন;
• ম্যাগনেসিয়াম অ্যালুমিনেট স্পিনেলের চেয়ে প্রায় 15% বেশি টেকসই৷

যাইহোক, খনিজ স্পিনেল স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়ামের সরাসরি প্রতিদ্বন্দ্বী এবংঅনেক প্যারামিটারে অক্সিনাইট্রাইডের চেয়ে নিকৃষ্ট।

ALON হল সবচেয়ে কঠিন বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ পলিক্রিস্টালাইন পরিষ্কার সিরামিক। অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের সংমিশ্রণ এই উপাদানটিকে হালকা ওজনের, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন সাঁজোয়া পণ্য যেমন বুলেটপ্রুফ এবং বিস্ফোরণ-প্রমাণ গ্লাস, ইনফ্রারেড অপটিক্যাল সিস্টেমের উপাদানগুলির জন্য একটি অগ্রণী প্রার্থী করে তোলে। অ্যালুমিনিয়াম অক্সিনিট্রাইড ঐতিহ্যগত সিরামিক পাউডার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি ব্যবহার করে স্বচ্ছ প্রভাব-প্রতিরোধী জানালা, পোর্টহোল, প্লেট, গম্বুজ, রড, টিউব এবং অন্যান্য পণ্য উত্পাদন করতেও ব্যবহৃত হয়৷

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম অক্সিনিট্রাইডের অসামান্য কর্মক্ষমতা রয়েছে:

• স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস: 334 GPa।
• শিয়ার মডুলাস: 135 GPa।
• পয়সনের অনুপাত: 0, 24.
• নূপের কঠোরতা: 1800kg/mm2 0.2kg লোডে।
• ফ্র্যাকচার প্রতিরোধের: 2 MPa m1/2.
• নমন শক্তি: 0.38-0.7 GPa।
• সংকোচন শক্তি: 2.68 GPa।

অপটিক্যাল এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য

স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়াম পরীক্ষা করার সময়, নিম্নলিখিত সূচকগুলি প্রাপ্ত হয়েছিল:

• তাপ ক্ষমতা: 0.781 J/K.
• তাপ পরিবাহিতা: 12.3 W/(m K)।
• তাপ সম্প্রসারণের সহগ: 4.7×10-6/°C.
• স্বচ্ছতার পরিসর: 200-5000 nm।

ALON বিভিন্ন অ্যাসিড, ক্ষার এবং জল থেকে বিকিরণ এবং ক্ষতি প্রতিরোধী।

গ্রহণ

স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়াম অক্সিনিট্রাইড অন্যান্য সিরামিক উপকরণের মতো পাউডার সিন্টারিং দ্বারা তৈরি করা হয়। যখন মার্কিন নৌবাহিনী কৃত্রিম স্পিনেল নামে একটি নতুন বুলেটপ্রুফ উপাদান তৈরিতে ব্যস্ত, সারমেট কর্পোরেশন ইতিমধ্যেই ALON নামক "বুলেটপ্রুফ গ্লাস" এর নিজস্ব সংস্করণ প্রকাশ করছে৷

রেথিয়ন গবেষণাগারে বিকশিত, একটি বিশেষ পাউডার তৈরি করা হয় এবং খুব উচ্চ তাপমাত্রায় রাখা হয়। মিশ্রণের গঠন সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে: অ্যালুমিনিয়ামের পরিমাণ প্রায় 30% থেকে 36%, যা কার্যক্ষমতাকে কিছুটা প্রভাবিত করে (পার্থক্যটি মাত্র 1-2%)।

গরম করার প্রক্রিয়াটি পাউডারকে দ্রুত তরল এবং শীতল করে দেয়, অণুগুলিকে এমনভাবে সাজানো থাকে যেন তারা এখনও তরল আকারে রয়েছে। এটি এই স্ফটিক কাঠামো যা স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়ামকে নীলকান্তমণির সাথে তুলনীয় শক্তি এবং স্ক্র্যাচ প্রতিরোধের একটি স্তর দেয়৷

উত্পাদিত পণ্যগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় তাপ চিকিত্সা (কম্প্যাকশন) এর শিকার হয়, তারপরে স্বচ্ছ না হওয়া পর্যন্ত নাকাল এবং পালিশ করা হয়। উপাদানটি নিষ্ক্রিয় গ্যাসে 2100 °C পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। নাকাল এবং পলিশিং উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাব প্রতিরোধ এবং অন্যান্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করে।

দেশীয় সমতুল্য

রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা 2017 সালে স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়াম তৈরি করেছিলেন। NRNU MEPhI থেকে বিশেষজ্ঞদের মতে, উৎপাদন প্রযুক্তি ছিলব্যাপকভাবে উন্নত. কমপ্যাক্ট তৈরিতে, স্পার্ক-প্লাজমা সিন্টারিং কৌশল ব্যবহার করা হয়।

বিদেশী সহকর্মীদের থেকে ভিন্ন, গার্হস্থ্য বিকাশকারীরা বাহ্যিক গরম করার উপাদানের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক স্রাব পাস করে না, তবে সরাসরি ছাঁচের মাধ্যমে। বিজ্ঞানীরা বলছেন যে গার্হস্থ্য স্বচ্ছ বর্ম কিউবিক জিরকোনিয়ার শক্তিতে তুলনীয়, কিন্তু একই সময়ে উচ্চ প্রভাব শক্তি রয়েছে৷

বুলেটপ্রুফ গ্লাসের সাথে অ্যালুমিনিয়াম আর্মারের তুলনা

ঐতিহ্যবাহী বুলেটপ্রুফ গ্লাসে কাচের দুটি স্তরের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা পলিকার্বোনেটের একাধিক স্তর থাকে। একইভাবে, স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়াম বর্ম তিনটি স্তর নিয়ে গঠিত:

• বাইরের স্তর - অ্যালুমিনিয়াম অক্সিনিট্রাইড;
• মধ্য স্তর - গ্লাস;
• ব্যাক লেয়ার - পলিমার ব্যাকিং।

কিন্তু মিল সেখানেই শেষ। অ্যালুমিনিয়াম বর্ম ঐতিহ্যগত বুলেটপ্রুফ কাচের মতো ছোট ক্যালিবার অস্ত্র থেকে একই বুলেট বন্ধ করতে পারে, তবে বৈশিষ্ট্যগত ফাটল ছাড়াই গুলি চালানোর পরেও এটি স্বচ্ছ হবে। উপরন্তু, ALON এর শক্তি অনেক বেশি।

অ্যালুমিনিয়াম অক্সিনিট্রাইড বর্ম প্রায় যেকোনো আকারে তৈরি করা যেতে পারে। তিনি বালি, নুড়ি বা ধুলো ভয় পান না। ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপকরণ প্রতিরোধের খুব উচ্চ. স্বচ্ছ অ্যালুমিনিয়ামের চমৎকার বৈশিষ্ট্য থাকা সত্ত্বেও, এই উপাদানটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না। সবচেয়ে বড় প্রতিবন্ধক হল খরচ (প্রথাগত বুলেটপ্রুফ কাচের চেয়ে 3-5 গুণ বেশি ব্যয়বহুল)। ALON বর্তমানে প্রধানত পর্যবেক্ষণ যন্ত্র এবং সেন্সরের লেন্সের জন্য ব্যবহৃত হয়।মিসাইল।