Aluminium oxynitride (AlON) transparante keramiek heeft verschillende voordelen, zoals hoge sterkte, hardheid, corrosiebestendigheid en een goede thermische schokbestendigheid.Het heeft ook een breed transmissiebereik en een hoge lineaire transmissie.Het wordt door het Amerikaanse leger beschouwd als "een van de belangrijkste defensie materialen van de 21e eeuw".

In tegenstelling tot glas zijn de primaire grondstoffen voor AlON geen silica of polymeren, maar aluminium, zuurstof en stikstof.met een vermogen van niet meer dan 50 WDe hardheid is vier keer zo hoog als die van kwartsglas en het kan bestand zijn tegen temperaturen tot 2150°C, waardoor het sterker is dan kogelvrij glas.In de film Jurassic World"De bolvormige toervoertuigen zijn gemaakt van ALON.

Waarom is ALON keramiek transparant?

AlON, als nieuw materiaal, bestaat uit een unidirectionele structuur, en de kristalstructuur is "isotroop" in een kubisch kristalstelsel.Dit kan worden begrepen als de korrels in het materiaal worden netjes uitgelijnd, gecombineerd met het mechanisch gepolijste oppervlak, waardoor vanzelfsprekend lichtverspreiding wordt voorkomen.

Wat is de hardheid van ALON-keramiek?

AlON-keramiek (aluminium oxynitride) heeft een zeer hoge hardheid, meestal rond de 8,0 op de Mohs-schaal.met een vermogen van meer dan 50 W,.

AlON-keramiek vertoont uitstekende alomvattende eigenschappen die door veel andere keramische materialen ongeëvenaard zijn.en nabij-infraroodgolflengten, waardoor het een van de meest gebruikte materialen is voor infraroodtransparantie en een voorkeur heeft voor infraroodramen.

Een van de grootste potentiële toepassingen van ALON-keramiek is in transparant pantser. Het kan worden gebruikt als kogelvrije ramen voor pantservoertuigen en helikopters.lage fotonenenergie, en hoge temperatuurstabiliteit, is AlON-keramiek geschikt als substraat voor luminescerende materialen, toepasbaar op gebieden zoals laserapparaten, glasvezelcommunicatie en optische gegevensopslag.Meer dan militaire toepassingen, zijn hoge hardheid, duurzaamheid en uitzonderlijke chemische weerstand maken het ideaal voor de productie van POS-systeemvensters, evenals behuizingen voor precisie-instrumenten, high-end horloges, prisma's,verschillende beschermende oculaires, waarnemingsvensters in hoogtemperatuur- en hoogdrukapparatuur en voorruiten.

De voorbereidingsmethoden van AlON-keramiek (aluminium oxynitride) zijn hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën: reactiesinternering en twee-stappenbereidingsmethoden.

Reactie-sintermethode

De reactiesinterneringsmethode in één fase bestaat uit het gebruik van in de handel verkrijgbare hoogzuivere Al2O3 en AlN als grondstoffen.met toevoeging van een passende hoeveelheid sinteradditievenHet mengsel wordt in ballen gemalen, gedroogd en vervolgens rechtstreeks gebruikt voor het sinteren in vaste fase om ALON-keramiek te vormen.vermijdt de complexiteit van de voorbereiding van het poeder van de grondstof, en heeft een relatief lage kosten.

Twee-stappen sintermethode

De belangrijkste methode voor de twee-stappen sinterpreparatiemethode is de synthese van hoogzuiver γ-Al2O3-poeder.

1. Carbothermische reductie-nitridatiemethode: deze methode bestaat uit het mengen van aluminapoeder met een reductiemiddel koolstofpoeder in een bepaalde verhouding,en het tot een specifieke temperatuur verwarmen onder een stromende N2-atmosfeer om het gewenste γ-AlON-product te bereidenDeze methode is kosteneffectief, produceert een zeer actief poeder en is geschikt voor grootschalige productie van AlON-keramiek.en is niet geschikt voor de vervaardiging van grote AlON-keramiek.

2. Hoogtemperatuur-vaststofreactiemethode: deze methode omvat een chemische reactie van gemengde Al2O3- en AlN-poeders bij temperaturen boven 1650°C om AlON-poeder te produceren,continu toevoegen van stikstof tijdens het sinteren bij hoge temperatuurDe vaste stofreactiemethode bij hoge temperatuur heeft een eenvoudige processtroom en kan problemen zoals deeltjesagglomeratie als gevolg van langdurig sinteren voorkomen.het vereist het gebruik van hoogzuivere, ultrafijne AlN-poeders om een hoge reactiviteit te garanderen, wat resulteert in hogere productiekosten.