Aluminiumoxynitrid ist ein transparenter keramischer Werkstoff, bestehend aus Aluminium, Sauerstoff und Stickstoff. Es wird unter dem Handelsnamen ALON[2][4] vermarktet und im US-Patent 4.520.116[5] beschrieben. Das Material bleibt bis zu 1200 °C fest und ist härter als Glas. Wird es als Fensterglas für gepanzerte Fahrzeuge geformt und poliert, betragen die derzeitigen Materialkosten (2005) ungefähr 15.000–23.000 US-Dollar pro Quadratmeter.[6]
| Kristallstruktur | |||||||
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| _ Al3+ _ O2−/N3− | |||||||
| Kristallsystem | |||||||
| Allgemeines | |||||||
| Name | Aluminiumoxynitrid | ||||||
| Verhältnisformel | Al23−1/3xO27+xN5−x (0,429<x<2) | ||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloser, transparenter Feststoff[2] | ||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||
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| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | ≈ 1123 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Dichte |
3,69 g·cm−3[2] | ||||||
| Schmelzpunkt |
2150 °C[2] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||
Es ist derzeit die entscheidende Außenschicht von experimenteller transparenter Panzerung, die von der US-amerikanischen Luftwaffe als Fenstermaterial für gepanzerte Fahrzeuge in Betracht gezogen wird. Andere Anwendungen beinhalten Halbleiter und handelsübliche Einbauten.[6]
Die Gegenstände werden normalerweise aus gepresstem, gegossenem oder in Formen versetztem Pulver hergestellt. Die so geformten Grünlinge werden im Ofen gesintert und anschließend poliert. Die Wahl des Polierverfahrens hat entscheidenden Auswirkung auf die Schlagresistenz der Panzerung.
Ein verwandter Werkstoff ist Aluminiumoxid (Al2O3), auch bekannt unter dem Namen Korund.
„Transparentes Aluminium“
BearbeitenALON wird gerne in Verbindung gebracht mit dem fiktiven Werkstoff „Transparentes Aluminium“. Dieses wurde im Science-Fiction-Film Star Trek IV: Zurück in die Gegenwart erstmals durch den Chefingenieur Montgomery Scott erwähnt und wird in Raumschiffen der Sternenflotte als Fenstermaterial eingesetzt.[7] Im Jahre 1985 wurde das Patent für den keramischen Werkstoff eingereicht, der Film wurde 1986 produziert. Auch die Handlung der Zeitreise spielt filmintern 1986.
Das Material wurde zudem im Film Jurassic World erwähnt. Es wurde als transparente Hülle der Gyrosphere, einer fiktiven Touristenattraktion des Parks, verwendet, die jedoch beim Zusammentreffen mit dem künstlich geschaffenen Indominus Rex zerstört wurde.
Siehe auch
BearbeitenWeblinks
Bearbeiten- Normand D. Corbin: Aluminum Oxynitride Spinel (ALON): A Review
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ U.S. Army Materials Technology Laboratory: Aluminum Oxynitride Spinel (ALON) : a review, PDF ( vom 14. Juli 2014 im Internet Archive) Der Gitterparameter hängt von der genauen Zusammensetzung ab und beträgt ca. 7,94 Å.
- ↑ a b c d Produktbeschreibung von ALON ( vom 12. Juni 2013 im Internet Archive) bei Surmet (PDF; 192 kB)
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ ALON Produktseite
- ↑ Patent US4520116: Transparent aluminum oxynitride and method of manufacture.
- ↑ a b stripes.com: Air Force testing lighter, transparent ALON armor ( vom 20. Dezember 2013 im Internet Archive), 30. Oktober 2005, abgerufen am 20. Dezember 2013.
- ↑ Transparentes Aluminium im Star-Trek-Wiki Memory Alpha