La ceramica trasparente all'ossinitruro di alluminio (AlON) ha diversi vantaggi quali elevata resistenza, durezza, resistenza alla corrosione e buona resistenza allo shock termico.Ha anche un ampio raggio di trasmissione e un'elevata trasmissione lineareÈ considerato dall'esercito statunitense come "uno dei materiali di difesa più importanti del XXI secolo".

A differenza del vetro, le materie prime primarie per l'AlON non sono silice o polimeri, ma alluminio, ossigeno e azoto.con una tensione di potenza non superiore a 50 kVALa sua durezza è quattro volte superiore a quella del vetro al quarzo e può resistere a temperature fino a 2150 ° C, rendendolo più resistente del vetro a prova di proiettile.Nel film "Jurassic World""I veicoli da tour sono realizzati con ALON.

Perché la ceramica AlON è trasparente?

AlON, come nuovo materiale, è composto da una struttura unidirezionale, e la sua struttura cristallina è "isotropa" in un sistema cristallino cubico.Questo può essere inteso come i grani all'interno del materiale che si allineano in modo pulito, unita alla lucidatura meccanica della superficie, impedendo naturalmente la dispersione della luce.

Qual è la durezza della ceramica ALON?

La ceramica AlON (ossinitruro di alluminio) ha una durezza molto elevata, in genere intorno a 8,0 sulla scala di Mohs.che lo rende molto adatto per elevate resistenza all'usura e applicazioni protettive.

La ceramica AlON presenta proprietà eccezionali e complete che non hanno eguali in molti altri materiali ceramici.e lunghezze d'onda vicino all'infrarosso, che lo rende uno dei materiali più utilizzati per la trasparenza a infrarossi e una scelta preferita per le finestre a infrarossi.

Inoltre, una delle maggiori applicazioni potenziali della ceramica AlON è nell'armatura trasparente.bassa energia fotonica, e stabilità ad alta temperatura, la ceramica AlON è adatta come substrato per materiali luminescenti, applicabile in settori quali dispositivi laser, comunicazioni in fibra ottica e archiviazione di dati ottici.Al di là delle applicazioni militari, la sua elevata durezza, la sua durata e la sua eccezionale resistenza chimica la rendono ideale per la produzione di finestre di sistemi POS, nonché caschi per strumenti di precisione, orologi di fascia alta, prismi,diversi occhiali protettivi, finestre di osservazione in apparecchiature ad alta temperatura e ad alta pressione e parabrezza.

I metodi di preparazione della ceramica AlON (ossinitruro di alluminio) sono principalmente suddivisi in due categorie: sinterizzazione in reazione e metodi di preparazione in due fasi.

Metodo di sinterizzazione per reazione

Il metodo di sinterizzazione in reazione a una fase consiste nell'utilizzo di Al2O3 e AlN di alta purezza disponibili in commercio come materie prime.con aggiunta di un'adeguata quantità di additivi di sinterizzazioneLa miscela viene macinata a sfera, essiccata e quindi utilizzata direttamente per la sinterizzazione in fase solida per formare ceramiche ALON.evita la complessità della preparazione della materia prima in polvere, e ha un costo relativamente basso.

Metodo di sinterizzazione in due fasi

La chiave per il metodo di preparazione in due fasi di sinterizzazione è la sintesi di polvere di alta purezza γ-Al2O3.

1. Metodo di nitrurazione per riduzione carbotermica: questo metodo prevede la miscelazione di polvere di allumina con un agente riduttore in polvere di carbonio in un certo rapporto,e riscaldarlo a una temperatura specifica in un'atmosfera di N2 per preparare il prodotto γ-AlON desideratoQuesto metodo è conveniente, produce polvere altamente attiva ed è adatto per la produzione su larga scala di ceramiche AlON.e non è adatto per la produzione di ceramiche AlON di grandi dimensioni.

2. Metodo di reazione allo stato solido ad alta temperatura: questo metodo prevede una reazione chimica di polveri miste di Al2O3 e AlN a temperature superiori a 1650°C per produrre polvere di AlON,in cui l'azoto viene continuamente introdotto durante la sinterizzazione ad alta temperaturaIl metodo di reazione allo stato solido ad alta temperatura ha un flusso di processo semplice e può evitare problemi come l'agglomeramento di particelle a causa di una sinterizzazione prolungata.richiede l'uso di prodotti di alta purezza, polveri di materie prime AlN ultrafine per garantire un'elevata reattività, con conseguente aumento dei costi di produzione.