مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1

فهرست مطالب:

مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1
مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1

تصویری: مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1

تصویری: مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1
تصویری: آیزنهاور، رییس جمهور، عموی خندان و ژنرال پنج ستاره آمریکا 2024, آوریل
Anonim
مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1
مواد محافظ سبک و با تکنولوژی بالا. قسمت 1

زمینه مواد حفاظتی بسیار زیاد است و به سرعت در حال رشد است. مواد جدید اساس فناوری را برای سیستم های حفاظت از پرسنل و سکوهای سلاح گسترش می دهد. در عین حال ، شیوه های تجاری در حال تغییر است و از تأمین کنندگان منحصر به فرد و سایر الگوهای سنتی رایج در صنایع مانند دفاع و امنیت دور می شود

این صنعت در تلاش است تا به سرعت در حال افزایش نیازهای مشتریان نظامی باشد ، نه تنها به منظور "کاهش بار" ، بلکه همچنین به منظور توسعه ویژگی های مهم مواد محافظتی جدید و سیستم های محافظ زره.

تصویر
تصویر

این را می توان با سخنان رئیس بخش حفاظت از بدن در DSM Dyneema ، مارکو مانیک ، تأیید کرد که در یکی از مصاحبه های خود گفت: "ما قوی ترین الیاف مصنوعی را تولید می کنیم و این فیبر DYNEEMA است".

این متخصص صنعت راه حل های امنیتی DSM را به عنوان "موج جدید یا نسل حفاظت بالستیک" طبقه بندی کرده است. پیشنهادات این شرکت ، که او آن را "تعالی بی نظیری از نظر فناوری" می نامد ، ترکیبی از مواد سبک وزن و عملکرد برتر است ، راحتی را در کنار سایر ویژگی های با کیفیت فراهم می کند و "همه چیز را برای انجام امور مورد نیاز" در اختیار مشتریان قرار می دهد.

مانیک ورقه ورقه HB مبتنی بر فیبر DYNEEMA را به عنوان یکی از پیشرفت های تکنولوژیکی در سیستم های حفاظت بالستیک برجسته کرد. در واقع ، "فیبر DYNEEMA HB نه تنها 15 برابر قوی تر از فولاد است ، بلکه دارای تعدادی از خواص است که واقعاً مورد تقاضا است ، و ما به آنها توجه زیادی می کنیم." پاسخ داد که "آنها می خواهند گزینه های سبک تری برای تجهیزات خود داشته باشند."

شریل اینگستاد ، رئیس سرامیک پیشرفته در ZM با او موافق است: "ما شاهد تقاضای زیادی در ایالات متحده و سایر کشورها برای سیستم های حفاظتی سبک وزن هستیم ، و امروز تلاش ما در اینجا متمرکز شده است. ما تلاش می کنیم تا همه جنبه های کار خود را-از فناوری مواد اختصاصی و تحقیق و توسعه گرفته تا هماهنگی نیروی کار و اصلاح فرآیند تولید-تنظیم کنیم تا سیستم های سبک وزن را ارائه دهیم که از بار نیروهای نظامی کاسته و در عین حال سطح حفاظتی مورد نیاز را نیز فراهم می کند."

اینگستاد به عنوان سخنگوی Ceradyne (بخشی از ZM) اعلام کرد که بیش از دو میلیون جلیقه ضد گلوله و بیش از 100000 کلاه رزمی تقویت شده (ESN) به ارتش ایالات متحده تا به امروز ارائه شده است.

اینگستاد گفت ، با وجود جرم نسبتاً کمی ، ESN "سطح بالاتری از حفاظت از گلوله و تکه تکه شدن را نسبت به کلاه ایمنی دیگر در تاریخ ارائه می دهد." در مقایسه با کلاه ایمنی با وزن مشابه ، ESN سطح حفاظت ضد گلوله و ضد تکه تکه شدن را بیش از 35 increases افزایش می دهد."

اولین کلاه ایمنی ECH در سال 2014 به خدمت ارتش آمریکا درآمد.

مجموعه تجهیزات حفاظتی شخصی Ceradyne همچنین شامل ESAPI (تقویت کننده محافظ سلاح های کوچک) ، محافظ سلاح های کوچک سبک و تقویت شده برای محافظت از تنه در برابر آتش سلاح های کوچک است.درج ها در اندازه های مختلف موجود است و در قسمت های داخلی داخلی زره بدن برای پرسنل نظامی هر دو جنس قرار می گیرد. سخنگوی سرادین گفت: "ما درج جلیقه ضد گلوله را برای پشتیبانی لجستیک وزارت دفاع عرضه می کنیم ، که سپس سفارشات مربوط به هر واحد را انجام می دهد."

این شرکت درج های محافظ ESAPI مدرن با وزن های مختلف را عرضه می کند. قرارداد فعلی وزارت دفاع ایالات متحده تأمین درج های بسیار کوچک ، کوچک و متوسط را ارائه می دهد که جرم آنها از کمتر از 2 کیلوگرم تا تقریبا 2.5 کیلوگرم متغیر است. Ceradyne همچنین درزهای بزرگ و فوق العاده بزرگ برای زره بدن ارائه می دهد که کمی سنگین تر هستند.

سرادیان ارسال ژست ها را یک ماه زودتر از موعد مقرر در ماه ژوئن گذشته آغاز کرد. مطابق آن ، شرکت باید تحویل این سفارش را در پایان سال 2017 تکمیل کند.

حفاظت از وسایل نقلیه و خدمه آنها

نماینده شرکت RUAG Defense مشکلات و وظایف خود را در زمینه مواد حفاظتی برای وسایل نقلیه ارزیابی کرد ، که در واقع به دنبال ایجاد سازش بین سودآوری اقتصادی و حداکثر کاهش وزن ممکن است (در خارج از جاده توانایی کشور ، حمل و نقل هوایی و غیره) ، و همچنین راه حل هایی که حفاظت خدمه و خود خودروها را در برابر بسیاری از تهدیدها ، پویاتر و کشنده تر تضمین می کند. RUAG Defense همچنین اظهار داشت: "بدیهی است که نیازهای خاص در سناریوها متفاوت است ، اما شما همیشه سعی می کنید تعادل کامل بین سطوح حفاظت و تحرک را بیابید. کسانی که از نوسان تهدیدها صحبت می کنند ، درست می گویند ، اما ما دائماً در حال بررسی ایده های جدید در زمینه مواد و راه حل های طراحی هستیم."

علاوه بر این ، نماینده RUAG به محو شدن مرزها بین سناریوهای تهدیدات مدرن و چالش هایی که این سناریوها برای تامین کنندگان مواد و سیستم های امنیتی ایجاد می کند ، اشاره کرد. سناریوهای تهدید اکنون مانند گذشته قطعی نیستند. تمایز بین عملیات نظامی متقارن و نامتقارن در جلوی چشم ما محو شده است ، اکنون ما به راه حل های ترکیبی نیاز داریم که می تواند طیف وسیع تری از تهدیدها را پوشش دهد."

RUAG تلاش می کند تا چالش های جاری جهانی را برآورده کند و کیت های حفاظتی را برای انواع مختلفی از وسایل نقلیه ، از خودروهای سبک زرهی 4x4 تا تانک های اصلی جنگی مانند LEOPARD 2 توسعه می دهد و از این نظر ، مجموعه شرکت در این بخش دائما در حال گسترش است.

سپس نماینده شرکت سوئیسی ادامه داد: "برای BMP PUMA آلمان ، ما حفاظت مین را به همراه سایر اجزای حفاظتی تأمین می کنیم. RUAG توسعه حفاظت جامع از مین ، حفاظت در برابر مواد منفجره دست ساز (بمب های دست ساز) و پرتابه های زره پوش برای خودروهای زرهی PANDUR I اتریشی و بلژیکی را بر عهده گرفته است. تولید و تحویل کیت های بالستیک Roof PRO ما برای سر سازنده در حال پیشرفت است.."

تصویر
تصویر

مارگارت کوزنتینو ، معاون دفاعی Alcoa ، به روند دیگری موازی و تا حدودی رقابتی در حفاظت از خودرو اشاره کرد. به گفته وی ، قبلاً به زره پوش های اضافی خودروهایی که در عملیات در عراق و افغانستان شرکت داشتند توجه زیادی می شد و در حال حاضر بازگشت به سرعت ، قدرت مانور و قابلیت مانور به عنوان توابع افزایش قابلیت بقای جنگی وجود دارد. به عنوان مثال ، در عملیات ویژه ، خودروهای فوق سبک برای گروه های رزمی مستقر می شوند. آلکوآ با جامعه علمی ارتش ایالات متحده از طریق برنامه جدید خود با نام Mobile Protected Firepower همکاری می کند تا اطلاعات بیشتری را در مورد مواد نوآورانه به دست آورد و فناوری را برای یک سیستم آتش مستقیم با امنیت بالا انتخاب کند."

محصولات Alcoa Defense چرخه عمر خودروهای نظامی را افزایش می دهد و مجموعه ای از محصولات را برای خودروهای موجود و جدید ارائه می دهد.در واقع ، محصولات چند جزئی Alcoa ، از جمله محصولات ساخته شده توسط اکستروژن ، مهر زنی ، ریخته گری و طیف گسترده ای از محصولات نورد ، در وسایل نقلیه چرخدار تاکتیکی و خودروهای رزمی زمینی ، از زره آلومینیومی روی جیپ های HMWWV (به عنوان واکنش به مواد منفجره) و کامیون های سنگین خارج از جاده.

"ابتدا ، Alcoa Defense از طیف وسیعی از مواد در فعالیت های خود استفاده می کند ، زیرا تجارت ما به طور مساوی بین محصولات آلومینیوم ، تیتانیوم و نیکل تقسیم شده است ، که به ما امکان می دهد با ارتش و تولیدکنندگان اصلی محصولات نهایی همکاری کنیم مواد مناسب ، آلیاژ و عملیات حرارتی برای برآوردن الزامات برای کارهای خاص ، - Cosentino توضیح داد. "دوم ، ما بر ادغام عمودی کامل ، از مواد تا شکل محصول ، تا ماشینکاری و مونتاژ نهایی تمرکز می کنیم. بهبود کارایی Alcoa به مشتریان ما کمک می کند تا کارآمدتر و رقابتی تر شوند."

یکی دیگر از تامین کنندگان سیستم های دفاعی خودروهای نظامی ، QinetiQ North America (QNA) است. آسترهای ضد شکستگی LAST Armor Spall Liner روی خودروهای مختلف MRAP ساخت آمریکا نصب شده است و صندلی های BlastRide جذب کننده انرژی آن در BMP ها و نفربرهای زرهی در کشورهای مختلف نصب شده است. Jeff Riu ، رئیس سیستم های Survivability در این شرکت اظهار داشت: "علاوه بر این ، راه حل های حفاظتی RPG منفعل Q-NET ما در بیش از 13000 خودرو در سراسر جهان نصب شده است ، به عنوان مثال ، آنها از ماشین هایی مانند MAXXPRO ، PL-ATU ، HEMMT محافظت می کنند. و STRYKER ، و همچنین سیستم عامل های دیگر کشورها. سیستم حفاظتی Q-NET این پتانسیل را دارد که بر روی برخی از انواع خودروهای زرهی JLTV ارتش آمریکا و سپاه تفنگداران دریایی نصب شود."

QNA همچنین تجهیزات حفاظتی شخصی برای هواپیماها و هلیکوپترها را توسعه می دهد ، همچنین ریو برخی از دستور العمل های سس مخفی شرکت خود را به اشتراک می گذارد ، که نیازهای مشتریان خود را از نظر هزینه ، وزن و ویژگی های محصول نهایی به طور کامل برآورده می کند. بهترین راه حل ممکن را در اختیار آنها قرار دهید. وی گفت: "ما با کار با انواع مواد برتر از جمله فولاد زرهی نورد ، انواع سرامیک و جدیدترین الیاف بالستیک با کیفیت بالا به این مهم دست یافته ایم. ما همچنین خستگی ناپذیر برای توسعه راه حل های جدید ابتکاری مانند صندلی های جذب کننده انرژی و فناوری تضعیف انفجار BlastPro کار می کنیم."

همکاری و مشارکت

یکی از موضوعات داغ بحث در زمینه تجارت مواد امنیتی مربوط به توافق با تامین کنندگان متعدد و سایر شرکا (در برخی موارد صدها سازمان) علاوه بر توافقنامه های مشارکت انحصاری است که در سایر بخشهای بازار دفاعی متداول است.

مارکو مانیک با استفاده از مثال شرکت خود ، در مورد تمایل DSM به نوآوری و بهینه سازی فناوری های جدید در شبکه شریک خود و سرمایه گذاری های داخلی در تحقیق و توسعه صحبت کرد.

DSM شرکای بخش دفاعی و امنیتی را ترجیح می دهد و برخی از این شرکا به دلیل توانایی خود در نوآوری ، رابطه قوی تری با DSM دارند. "اگر شریکی داریم که توانایی نوآوری سریعتر از دیگران را دارد ، مزیت او است ، زیرا علاوه بر محصولات ما ، محصولات نهایی نیز وجود دارد. به همین دلیل ما باید با شرکایی کار کنیم که تا حدی با سرعت نوآوری ما سازگار هستند."

جدیدترین شریک تجاری DSM Dyneema ، First Armor ، زیرمجموعه گروه سرمایه گذاری KADDB است. در ژوئن 2016 ، First Armor یک پانل سبک وزن با ترکیب جلیقه ایمنی نشان داد.آستر جدید First Armor از Dyneema HB212 ساخته شده است. این ورقه کامپوزیت مبتنی بر UHMWPE برای سیستم های دفاعی سبک و مقاوم بسیار عالی است که با استفاده از فناوری DYNEEMA Force Multiplier ایجاد شده اند.

تصویر
تصویر

First Armour به زودی چندین نوع سیستم محافظت از بدن را بر اساس مواد مختلف با کارایی بالا که توسط DYNEEMA توسعه یافته است ، ارائه می دهد.

در ابتدای سال گذشته ، یکی دیگر از شرکای DSM ، Point Blank Enterprises ، سیستم محافظ بدن ALPHA ELITE Black خود را معرفی کرد و خط تولید ALPHA ELITE را گسترش داد. این شرکت در بیانیه مطبوعاتی خود می گوید: "جدیدترین مدل حفاظتی سلاح های کوچک ALPHA ELITE Black ، در مقایسه با محصول قبلی بهبود یافته است ، زیرا با همان سطح حفاظت ، وزن را تا 17 reduces کاهش می دهد." زره بدنه ALPHA ELITE Black از نسل جدید فناوری DYNEEMA Force Multiplier از DSM استفاده می کند.

RUAG همچنین هیچ سازمانی را در این زمینه دور نمی زند و در تلاش برای همکاری متقابل است. سخنگوی RUAG توضیح داد که این شرکت "به طور منظم بازار را برای طرح ها و مواد جدید بررسی می کند. و ما به کیفیت آزمایش های خود و آزمایش هایی که برای تعیین دقیق ویژگی های محافظتی مواد انجام می دهیم ، افتخار می کنیم. این به RUAG این امکان را می دهد که راه حل های حفاظتی را برای هر وسیله نقلیه و تهدید با وزن و هزینه مطلوب تنظیم کند."

آقای ریو از QNA اظهار داشت: "ما روابط قوی با برخی از تولید کنندگان برجسته سرامیک های پیشرفته ، مواد بالستیک و الیاف کامپوزیت ایجاد کرده ایم. استفاده از این اتصالات به ما اجازه می دهد تا محصولاتی را طراحی کنیم که از رقبای ما بهتر عمل کند."

DuPont یکی دیگر از تامین کنندگان است که "موقعیت قوی" در تامین مواد برای انواع برنامه های کاربردی ایجاد کرده است. به عنوان مثال ، فناوری الیاف مصنوعی کولار طیف گسترده ای از کاربردها را پیدا می کند - زره های مختلف بدن ، بدنه ، کلاه ایمنی ، محافظت از اندام ها و زره پوش خودرو. همه این محصولات سطح بقای پرسنل را افزایش می دهند ، در حالی که مصرف کنندگان مواد محافظتی با درجات مختلف "نرمی" یا "سختی" (اصطلاحات رایج در این بخش) دریافت می کنند. جوزف هوانک ، تکنسین ارشد در DuPont Protection Solutions توضیح می دهد: "حفاظت نرم به جلیقه ها و سایر تجهیزات مربوط می شود که اغلب از الیاف پارچه و سایر سازه های انعطاف پذیر برای افزایش تناسب ، راحتی و تحرک استفاده کنندگان ساخته شده است." "حفاظت سخت به ساختارهای کامپوزیتی سخت تر ، مانند درج ، کلاه ایمنی و اجزای محافظ خودرو اشاره دارد ، که برای آنها DuPont علاوه بر کولار ، ورق های پلی اتیلن Tensylon را ارائه می دهد."

هوانک در مورد یکی از جنبه های مدل تجاری DuPont صحبت کرد و خاطرنشان کرد که این شرکت الیاف ، پارچه و سایر سازه ها را از Kevlar تا تولیدکنندگان برجسته جلیقه ، کلاه و زره پوش که از این مواد در طراحی و ساخت محصولات خود استفاده می کنند ، تامین می کند. این کارشناس صنعت افزود: ما بر توسعه راه حل های محلی تمرکز می کنیم و تولیدکنندگان برجسته با چهار مرکز اصلی فنی ما در کشورهای مختلف همکاری می کنند.

علاوه بر QNA و دیگر شرکت هایی که قبلاً ذکر شد که محصولات را برای کاربران نهایی مختلف عرضه می کنند ، شرکت دیگری نیز وجود دارد که در چندین زمینه مرتبط فعالیت می کند. Combat Clothing Australia (CCA) Protect یک تامین کننده دفاعی و امنیتی جهانی است که دارای تجربه زیادی در طراحی و ساخت حفاظت بالستیک برای انسان ، سکوهای زمینی و هوانوردی است. مدیر تجاری این شرکت ، لی اوشی ، خاطرنشان کرد: "CCA Protect در بازارهای استرالیا ، ایالات متحده ، هنگ کنگ ، مالزی ، سنگاپور ، امارات متحده عربی ، نیوزلند و پاپوآ گینه نو فعال است."

به طور خاص ، CCA Protect سیستم های حفاظتی سخت و نرم بدن را تا سطح IV ، و همچنین زره های خودرویی که قادر به تحمل گلوله های ضد تانک هستند ، ارائه می دهد. اوشی ادامه داد: راه حل های زرهی پیشرفته CCA Protect برای حفاظت بالستیک از هلیکوپترهای UH-60 BLACKHAWK و CH-47 CHINOOK نیروهای استرالیا انتخاب شده است.تسهیلات تولید CCA Protect امکان تولید پانل های بزرگ زرهی را فراهم می کند و آنها را برای پروژه فاز 2 Land 400 استرالیا ایده آل می کند. به عنوان بخشی از این پروژه ، استرالیا ناوگان خودروهای شناسایی رزمی خود را به روز و مدرن می کند.

برای برآوردن نیازهای مشتریان خارجی خود ، CCA Protect تجزیه و تحلیل کاملی از راه حل ها را به منظور دستیابی به تعادل بین هزینه ، تحرک ، حفاظت و وزن انجام می دهد. اوشی در پایان گفت: "فضای جنگی که به سرعت در حال تغییر است دائماً باعث ایجاد نوآوری در صنایع دفاع بالستیک می شود. امکانات پیشرفته تولید CCA Protect و مهندسین مجرب ، این چالش های پیچیده را ممکن می سازد. ترکیبی از کامپوزیت های پیشرفته و تکنیک های اتصال منحصر به فرد ، مواد محافظتی بسیار سبک وزن ، با دوام و نازک ایجاد می کند."

شرکت سوئیس Garant راه حل های حفاظتی بالستیکی مدرن FirmLiner و FlexLiner را برای انواع مختلف برنامه ها توسعه می دهد. همراه با استفاده از جدیدترین مواد حاصل از فعالیتهای تحقیقاتی و توسعه ای ، Garant همچنین دارای تجربیات زیادی از برنامه های بلند مدت در همکاری با تامین کنندگان مواد و کاربران نهایی است. مواد محبوب و پرکاربرد عبارتند از پارامامید ، پلی اتیلن ، پلی پروپیلن و فایبرگلاس.

سرامیک اسپینل شفاف برای کاربردهای دریایی

تصویر
تصویر

اسپینل شفاف (MgAl2O4) در حال حاضر ماده ترجیحی برای استفاده در انواع کاربردهای دریایی و دفاعی است. این ماده کریستالی با شبکه مکعبی است که به طور فزاینده ای برای محافظت از سیستم های مختلف کشتی از جمله حسگرها ، مواد دفاعی و "هوشمند" و سلاح ها مورد استفاده قرار می گیرد.

سرامیک های اسپینلی علاوه بر استحکام بالا ، دارای قابلیت انتقال عالی از اشعه ماوراء بنفش (0.2 میکرومتر) به مادون قرمز میانی (5 میکرومتر) هستند. برای دکل های اپترونیکی زیردریایی های هسته ای کلاس نیروی دریایی ایالات متحده ، شیشه تک اسپینل استفاده می شود که باعث افزایش ماندگاری می شود و هزینه های نگهداری و چرخه زندگی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. پیش از این ، شیشه سیلیکون و ژرمانیم کریستالی بر روی دکل نوری L-3 KEO نصب شده بود تا نور و اشعه های مرئی را به ترتیب در ناحیه مادون قرمز وسط طیف منتقل کند. هر دو این مواد ، با وجود این که ضخامت آنها 3 ، 8 سانتی متر بود ، از استحکام کافی برخوردار نبودند و مستعد آسیب بودند. مشکل این بود که چگونه پنجره را از اسپینل ضخیم بسازیم. بر اساس تحقیقات انجام شده ، سرامیک های اسپینل با ضخامت 3.8 سانتی متر که فرایند ساخت آن بر اساس پرس گرم است ، دارای خواص نوری بسیار خوبی است.

پل ناوشکن آمریکایی کلاس ZUMWALT (DDG 1000) همچنین مجهز به پنجره های بزرگ با استحکام بالا است که نور مرئی و امواج مادون قرمز را با طول موج 5 میکرون منتقل می کند و باید تا 0.56 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در برابر ضربه موج مقاومت کند. از آنجا که فرایند پرس گرم به ابعاد بزرگ می رسد ، پنجره پل می تواند از یک قطعه بزرگ اسپینل ساخته شود. برعکس ، می توان آن را با انتشار لبه و اتصال دو یا چند پنجره کوچک به یک تولید کرد. بخش اپتیک کاربردی آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده (NRL) امکان سنجی هر دوی این روش ها را نشان داده است.

آزمایشگاه خاطرنشان کرد که روش سنتی رشد درجه حرارت بالا از یک مذاب (> 2000 درجه سانتی گراد) از اسپینل تک کریستال ، ساخت ورق با ابعاد بیش از چند میلی متر دشوار است. در فرایند حل این مشکل ، NRL تعیین کرد که کیفیت پایین سرامیک اسپینل تجاری به دلیل مخلوط ناهموار افزودنی پخت (لیتیوم فلوراید) با پودر اسپینل است که منجر به تخلخل و گیر افتادن (باقی مانده در محصول نهایی) می شود. از این افزودنی پخت دانشمندان NRL یک فرآیند ثبت شده برای پوشش یکنواخت هر ذره از پودر اسپینل با یک افزودنی پخت را توسعه داده اند ، که اجازه می دهد این ماده افزودنی در طول فرآیند پرس گرم در دمای حدود 1600 درجه سانتی گراد حذف شود.طبق NRL ، این امر باعث می شود سرامیک های اسپینل کاملاً فشرده و یکنواخت با خواص نوری بالا تولید شوند ، در حالی که این فرآیند مقیاس پذیر است و امکان تولید پنجره های بزرگ را فراهم می کند.

طراحی شده برای محیط های سخت

سرامیک اسپینل شفاف در سایر کاربردهای دفاعی نیز استفاده می شود. در میان آنها لیزرهای با قدرت بالا در حال توسعه برای سلاح های انرژی جهت دار هستند. از نقطه نظر نوری ، یکی از مشکل ترین مکانها لنز خروجی (پنجره) است ، زیرا شیشه برای چنین سیستم هایی از خواص حرارتی ، نوری و مکانیکی کافی برخوردار نیست. دلیل آن این است که پنجره های شیشه ای رسانایی حرارتی بسیار پایینی دارند که منجر به شوک حرارتی می شود. به گفته دانشمندان NRL ، مقاومت کم شیشه نیز باعث می شود استفاده از آن در محیط های تهاجمی دشوار شود. از طرف دیگر ، قدرت برتر اسپینل امکان استفاده از آن در محیط های سخت را فراهم می کند و استحکام بالای آن باعث می شود تا پنجره های نازک تری ایجاد شود که باعث کاهش وزن می شود. NRL یک فناوری پودر اسپینل فوق خالص ایجاد کرده است که برای ساخت سرامیک های اسپینل با ضریب جذب کم 6 ppm (قطعات در میلیون) / cm در طول موج 1.06 میکرومتر استفاده شده است.

سرامیک اسپینل با کیفیت نوری بالا همچنین برای ساخت رادوم های مقاوم در برابر حرارت برای موشک های مادون قرمز استفاده می شود. با توجه به منابع باز ، مواد موجود ، مانند سیلیکون کریستالی ، شکننده هستند و انتقال نور مرئی را ارائه نمی دهند. ماده دیگر ، یاقوت کبود (a-Al2O3) انتقال محدودی در طول موج 5 میکرومتر دارد. یاقوت کبود بسیار مقاوم در برابر آسیب های مکانیکی است ، زیرا دارای سختی قابل توجهی است (9 در مقیاس Mohs). این سخت ترین ماده پس از الماس و کاربید سیلیکون (a-SiC) است. اما اسپینل به طور کامل نور مرئی را منتقل می کند و در مقایسه با یاقوت کبود به طول 5 میکرون ، انتقال پذیری بهتری دارد. در تلاش برای نشان دادن کاربرد عملی اسپینل ، دانشمندان NRL فرایند فشار دادن داغ را تغییر دادند و با موفقیت از این مواد فورنال ساختند.

در دسترس بودن سرامیک های اسپینل با ویژگی های نوری بالا همچنین امکان تولید محافظ و عینک سبک برای محافظت شخصی در برابر مواد منفجره و همچنین پنجره های مناسب برای سیستم های نظارتی را فراهم می کند. تحقیقات در سال 2013 نشان داد که اسپینل آلومینا منیزیم یک کاندید عالی برای لایه های زرهی شفاف بیرونی است. محققانی که به طور سیستماتیک تجزیه سه نوع سرامیک اسپینل را مورد بررسی قرار داده اند ، نشان داده اند که حالت تکه تکه شدن یکی از پارامترهای کلیدی است که بر مقاومت بالستیک سرامیک ها تأثیر می گذارد.

توصیه شده: