La céramique transparente à l'oxynitrure d'aluminium (AlON) présente plusieurs avantages tels qu'une résistance élevée, une dureté, une résistance à la corrosion et une bonne résistance aux chocs thermiques.Il a également une large portée de transmission et une transmission linéaire élevéeIl est considéré par l'armée américaine comme "l'un des matériaux de défense les plus importants du 21e siècle".

Contrairement au verre, les matières premières principales pour l'ALON ne sont pas la silice ou les polymères, mais l'aluminium, l'oxygène et l'azote.à haute température, pour la synthèse de poudre d'oxynitrure d'aluminiumSa dureté est quatre fois supérieure à celle du verre quartz et il peut résister à des températures allant jusqu'à 2150°C, ce qui le rend plus résistant que le verre pare-balles.Dans le film "Jurassic World"Les véhicules sphériques sont fabriqués à partir d'ALON.

Pourquoi la céramique AlON est-elle transparente?

L'ALON, en tant que nouveau matériau, est composé d'une structure unidirectionnelle, et sa structure cristalline est "isotrope" dans un système cristallin cubique.Cela peut être compris comme les grains à l'intérieur du matériau étant soigneusement alignés, couplée au polissage mécanique de la surface, empêchant naturellement toute dispersion de la lumière.

Quelle est la dureté de la céramique ALON?

La céramique AlON (oxynitrure d'aluminium) a une dureté très élevée, généralement autour de 8,0 sur l'échelle de Mohs.ce qui le rend très adapté à une résistance à l'usure élevée et à des applications de protection.

La céramique AlON présente des propriétés complètes exceptionnelles, inégalées par de nombreux autres matériaux céramiques.et les longueurs d'onde du proche infrarouge, ce qui en fait l'un des matériaux les plus utilisés pour la transparence infrarouge et le choix préféré pour les fenêtres infrarouges.

En outre, l'une des plus grandes applications potentielles de la céramique AlON est dans l'armure transparente. Elle peut être utilisée comme fenêtre pare-balles pour les véhicules blindés et les hélicoptères.énergie de photon faible, et stabilité à haute température, la céramique AlON convient comme substrat pour les matériaux luminescents, applicable dans des domaines tels que les appareils laser, les communications en fibre optique et le stockage de données optiques.Au-delà des applications militaires, sa haute dureté, sa durabilité et sa résistance chimique exceptionnelle le rendent idéal pour la fabrication de fenêtres de systèmes de point de vente, ainsi que de boîtiers pour instruments de précision, montres haut de gamme, prismes,couvre-chefs de protection, fenêtres d'observation dans les équipements à haute température et haute pression, et pare-brise.

Les méthodes de préparation de la céramique AlON (oxynitrure d'aluminium) sont principalement divisées en deux catégories: le frittage par réaction et les méthodes de préparation en deux étapes.

Méthode de frittage par réaction

La méthode de frittage en réaction en une étape consiste à utiliser comme matières premières des Al2O3 et AlN de haute pureté disponibles dans le commerce.avec une quantité appropriée d'additifs de frittage ajoutésLe mélange est broyé à la boule, séché, puis directement utilisé pour le frittage en phase solide pour former des céramiques ALON.évite la complexité de la préparation en poudre de matières premières, et a un coût relativement faible.

Méthode de frittage en deux étapes

La clé de la méthode de préparation à deux étapes de frittage est la synthèse de poudre γ-Al2O3 de haute pureté.

1. Méthode de nitridation par réduction carbotermique: cette méthode consiste à mélanger de la poudre d'alumine à une poudre de carbone réductrice dans un certain rapport,et le chauffer à une température spécifique dans une atmosphère de N2 en cours d'écoulement pour préparer le produit γ-AlON souhaitéCette méthode est rentable, produit une poudre hautement active et convient à la production à grande échelle de céramiques AlON.et il n'est pas adapté à la fabrication de céramiques AlON de grande taille.

2. Méthode de réaction à haute température à l'état solide: cette méthode implique une réaction chimique de poudres mélangées d'Al2O3 et d'AlN à des températures supérieures à 1650 °C pour produire de la poudre d'ALON,l'introduction continue d'azote lors du frittage à haute températureLa méthode de réaction à haute température à l'état solide a un flux de processus simple et peut éviter des problèmes tels que l'agglomération de particules due à un frittage prolongé.il nécessite l'utilisation de produits de haute pureté, poudres de matières premières AlN ultrafines pour assurer une réactivité élevée, ce qui entraîne des coûts de production plus élevés.