Alüminyum oksinitrit (AlON) şeffaf seramik, yüksek dayanıklılık, sertlik, korozyon direnci ve iyi termal şok direnci gibi birkaç avantajına sahiptir.Ayrıca geniş bir iletim aralığına ve yüksek doğrusal iletim kapasitesine sahiptir.ABD ordusu tarafından "21'inci yüzyılın en önemli savunma malzemelerinden biri" olarak kabul edilir.

Camın aksine, AlON için birincil hammaddeler silikon veya polimer değil, alüminyum, oksijen ve azottur.Yüksek sıcaklıklarda alüminyum oksinitrür tozunun sinterlenmesini içerir, ardından şeffaflık elde etmek için cilalanır. Sertliği kuvars camının dört katıdır ve 2150 ° C'ye kadar sıcaklığa dayanabilir, bu da kurşun geçirmez camdan daha dayanıklı hale getirir."Jurassic World" filmindeKüresel tur araçları AlON'dan yapılmıştır.

AlON seramik neden şeffaf?

AlON, yeni bir malzeme olarak, tek yönlü bir yapıdan oluşur ve kristal yapısı kübik bir kristal sisteminde "izotropik"tir.Bu, malzemenin içindeki tanelerin düzgün bir şekilde hizalandığı olarak anlaşılabilir., yüzeyin mekanik olarak cilalanması ile birlikte, doğal olarak herhangi bir ışığın dağılmasını önler.

AlON seramiklerinin sertliği nedir?

AlON seramik (alüminyum oksinitrür) çok yüksek bir sertliğe sahiptir, tipik olarak Mohs ölçeğinde 8.0 civarındadır.yüksek aşınma direnci ve koruyucu uygulamalar için çok uygundur.

AlON seramik, diğer birçok seramik malzemenin eşsiz olduğu olağanüstü kapsamlı özelliklere sahiptir.ve yakın kızılötesi dalga boyları, kızılötesi şeffaflığı için en yaygın kullanılan malzemelerden biri ve kızılötesi pencereler için tercih edilen bir seçim haline getirir.

Ayrıca, AlON seramikinin en büyük potansiyel uygulamalarından biri şeffaf zırhlardır. Zırhlı araçlar ve helikopterler için kurşun geçirmez pencereler olarak kullanılabilir. Geniş bant aralığı nedeniyle, AlON seramikinin en büyük potansiyel uygulamalarından biri,Düşük foton enerjisiAlON seramik, lazer cihazları, fiber optik iletişim ve optik veri depolama gibi alanlarda uygulanabilir olan ışınlayıcı malzemeler için bir substrat olarak uygundur.Askeri uygulamaların ötesinde, yüksek sertliği, dayanıklılığı ve olağanüstü kimyasal dayanıklılığı, POS sistemi pencerelerinin yanı sıra hassas enstrümanlar, yüksek kaliteli saatler, prizmalar,çeşitli koruyucu gözlükler, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı ekipmanlarda ve ön camlarda gözlem pencereleri.

AlON seramiklerinin (alüminyum oksinitrür) hazırlama yöntemleri esas olarak iki kategoriye ayrılır: reaksiyon sinterleme ve iki aşamalı hazırlama yöntemleri.

Reaksiyon Sinterleme Yöntemi

Tek aşamalı reaksiyon sinterleme yöntemi, ticari olarak yüksek saflıkta bulunan Al2O3 ve AlN'yi hammaddeler olarak kullanmayı içerir.uygun miktarda sinterleme katkı maddesine eklenmişKarışım toplu olarak öğütülür, kurutulur ve daha sonra AlON seramikleri oluşturmak için katı fazlı sinterleme için doğrudan kullanılır.hammadde tozu hazırlamanın karmaşıklığını önler, ve nispeten düşük maliyetlidir.

İki Adımlı Sinterleme Yöntemi

İki aşamalı sinterleme hazırlama yönteminin anahtarı yüksek saflıkta γ-Al2O3 tozunun sentezlenmesidir.

1. Karbotermal redüksiyon nitridasyon yöntemi: Bu yöntem, alümina tozu ile belirli bir oranda azaltıcı ajan karbon tozu karıştırmayı içerir.ve istenen γ-AlON ürünü hazırlamak için akan bir N2 atmosferi altında belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılırBu yöntem, maliyet açısından verimlidir, yüksek aktif toz üretir ve büyük ölçekli AlON seramik üretimi için uygundur.ve büyük boyutlu AlON seramikleri yapmak için uygun değildir.

2. Yüksek sıcaklıklı katı hal reaksiyon yöntemi: Bu yöntem, 1650°C'den yüksek sıcaklıklarda karışık Al2O3 ve AlN tozlarının kimyasal bir reaksiyon yaparak AlON tozu elde etmesini içerir.Yüksek sıcaklıkta sinterleme sırasında sürekli azot eklemeYüksek sıcaklıklı katı durum reaksiyon yöntemi basit bir süreç akışına sahiptir ve uzun süreli sinterlenme nedeniyle parçacık toplanması gibi sorunları önleyebilir.Yüksek saflıkta kullanılması gerekir., yüksek reaktiviteyi sağlamak için ultra ince AlN ham madde tozları, daha yüksek üretim maliyetleri ile sonuçlanır.