La cerámica transparente de oxinitruro de aluminio (AlON) tiene varias ventajas, como alta resistencia, dureza, resistencia a la corrosión y buena resistencia al choque térmico.También tiene un amplio rango de transmisión y alta transmisión linealEs considerado por el ejército estadounidense como "uno de los materiales de defensa más importantes del siglo XXI".

A diferencia del vidrio, las materias primas primarias para AlON no son sílice o polímeros, sino aluminio, oxígeno y nitrógeno.con un contenido de nitrato de aluminio en polvo superior a 20%,Su dureza es cuatro veces mayor que la del cristal de cuarzo, y puede soportar temperaturas de hasta 2150°C, lo que lo hace más resistente que el vidrio a prueba de balas.En la película "Mundo Jurásico"Los vehículos de turismo esféricos están hechos de ALON.

¿Por qué es transparente la cerámica AlON?

AlON, como nuevo material, está compuesto por una estructura unidireccional, y su estructura cristalina es "isotrópica" en un sistema cristalino cúbico.Esto puede entenderse como los granos dentro del material que se alinean cuidadosamente, junto con la superficie que se pulió mecánicamente, evitando naturalmente cualquier dispersión de la luz.

¿Cuál es la dureza de la cerámica ALON?

La cerámica AlON (oxinitruro de aluminio) tiene una dureza muy alta, típicamente alrededor de 8.0 en la escala de Mohs.por lo que es muy adecuado para aplicaciones de alta resistencia al desgaste y protección.

La cerámica AlON exhibe propiedades integrales excepcionales que no tienen igual en muchos otros materiales cerámicos.y las longitudes de onda del infrarrojo cercano, lo que lo convierte en uno de los materiales más utilizados para la transparencia infrarroja y una opción preferida para ventanas infrarrojas.

Además, una de las mayores aplicaciones potenciales de la cerámica AlON es en armaduras transparentes.energía de fotones baja, y estabilidad a altas temperaturas, la cerámica AlON es adecuada como sustrato para materiales luminiscentes, aplicable en áreas como dispositivos láser, comunicaciones de fibra óptica y almacenamiento de datos ópticos.Más allá de las aplicaciones militares, su alta dureza, durabilidad y excepcional resistencia química lo hacen ideal para la fabricación de ventanas de sistemas POS, así como carcasas para instrumentos de precisión, relojes de gama alta, prismas,con un peso de aluminio igual o superior a 20 g/m2, ventanas de observación en equipos de alta temperatura y alta presión y parabrisas.

Los métodos de preparación de la cerámica AlON (oxinitruro de aluminio) se dividen principalmente en dos categorías: sinterización por reacción y métodos de preparación en dos etapas.

Método de sinterización por reacción

El método de sinterización de reacción en una sola etapa consiste en utilizar como materias primas Al2O3 y AlN de alta pureza disponibles en el mercado.con una cantidad adecuada de aditivos de sinterización añadidosLa mezcla es fresada en bolas, seca y luego se utiliza directamente para la sinterización en fase sólida para formar cerámica AlON.evita la complejidad de la preparación de la materia prima en polvo, y tiene un coste relativamente bajo.

Método de sinterización en dos pasos

La clave del método de preparación de sinterización en dos pasos es la síntesis de polvo γ-Al2O3 de alta pureza.

1. Método de nitruración por reducción carbotérmica: este método consiste en mezclar polvo de alumina con un agente reductor en polvo de carbono en una cierta proporción,y calentándolo a una temperatura específica bajo una atmósfera de N2 que fluye para preparar el producto γ-AlON deseadoEste método es rentable, produce polvo altamente activo y es adecuado para la producción a gran escala de cerámica AlON.y no es adecuado para la fabricación de cerámicas AlON de gran tamaño.

2. Método de reacción en estado sólido a altas temperaturas: Este método consiste en una reacción química de polvos mezclados de Al2O3 y AlN a temperaturas superiores a 1650 °C para producir polvo de AlON,introducción continua de nitrógeno durante la sinterización a alta temperaturaEl método de reacción en estado sólido a alta temperatura tiene un flujo de proceso simple y puede evitar problemas como la aglomeración de partículas debido a una sinterización prolongada.requiere el uso de productos de alta pureza, polvos de materia prima de AlN ultrafinos para garantizar una alta reactividad, lo que resulta en mayores costes de producción.