Keramik transparan aluminium oxynitride (AlON) memiliki beberapa keuntungan seperti kekuatan tinggi, kekerasan, ketahanan korosi, dan ketahanan kelelahan termal yang baik.Ini juga memiliki jangkauan transmisi yang luas dan transmisi linier yang tinggi, yang membuatnya sangat menjanjikan untuk aplikasi pertahanan dan sipil. Hal ini dianggap oleh militer AS sebagai "salah satu bahan pertahanan yang paling penting dari abad ke-21".

Tidak seperti kaca, bahan baku utama untuk AlON bukan silika atau polimer, tetapi aluminium, oksigen, dan nitrogen.yang melibatkan sintering bubuk aluminium oxynitride pada suhu tinggiKekerasannya empat kali lipat dari kaca kuarsa, dan dapat menahan suhu hingga 2150 ° C, membuatnya lebih kuat daripada kaca antipeluru.Dalam film "Jurassic World", " kendaraan wisata bola yang dibuat dari ALON.

Mengapa keramik AlON transparan?

AlON, sebagai bahan baru, terdiri dari struktur unidirectional, dan struktur kristalnya "isotropik" dalam sistem kristal kubik.Ini dapat dipahami sebagai butiran dalam bahan yang sejajar dengan baik, ditambah dengan permukaan yang dipoles secara mekanis, secara alami mencegah setiap penyebaran cahaya.

Apa kekerasan keramik ALON?

Keramik AlON (aluminium oxynitride) memiliki kekerasan yang sangat tinggi, biasanya sekitar 8,0 pada skala Mohs. Hal ini membuatnya lebih keras daripada kebanyakan logam dan kaca biasa,sehingga sangat cocok untuk ketahanan tinggi dan aplikasi pelindung.

Keramik AlON menunjukkan sifat komprehensif yang luar biasa yang tak tertandingi oleh banyak bahan keramik lainnya.dan panjang gelombang inframerah dekat, menjadikannya salah satu bahan yang paling banyak digunakan untuk transparansi inframerah dan pilihan yang disukai untuk jendela inframerah.

Selain itu, salah satu aplikasi potensial terbesar dari keramik AlON adalah dalam armor transparan.energi foton rendah, dan stabilitas suhu tinggi, keramik AlON cocok sebagai substrat untuk bahan bercahaya, yang berlaku di bidang seperti perangkat laser, komunikasi serat optik, dan penyimpanan data optik.Di luar aplikasi militer, kekerasan tinggi, daya tahan, dan ketahanan kimia yang luar biasa membuatnya ideal untuk pembuatan jendela sistem POS, serta casing untuk instrumen presisi, jam tangan kelas atas, prisma,berbagai kacamata pelindung, jendela pengamatan pada peralatan suhu tinggi dan tekanan tinggi, dan kaca depan.

Metode persiapan keramik AlON (aluminium oxynitride) terutama dibagi menjadi dua kategori: reaksi sintering dan metode persiapan dua langkah.

Metode Sintering Reaksi

Metode sintering reaksi satu langkah melibatkan penggunaan Al2O3 dan AlN kemurnian tinggi yang tersedia secara komersial sebagai bahan baku.dengan jumlah aditif sintering yang sesuai ditambahkanCampuran ini digiling bola, dikeringkan, dan kemudian langsung digunakan untuk sintering fase padat untuk membentuk keramik AlON.menghindari kompleksitas persiapan bubuk bahan baku, dan memiliki biaya yang relatif rendah.

Metode Sintering Dua Langkah

Kunci dari metode persiapan sintering dua langkah adalah sintesis bubuk γ-Al2O3 kemurnian tinggi.

1. Metode nitridasi reduksi karbotermal: Metode ini melibatkan pencampuran bubuk alumina dengan bubuk karbon agen reduksi dalam rasio tertentu,dan memanaskannya ke suhu tertentu di bawah atmosfer N2 yang mengalir untuk mempersiapkan produk γ-AlON yang diinginkanMetode ini hemat biaya, menghasilkan bubuk yang sangat aktif, dan cocok untuk produksi skala besar keramik AlON. Namun, prosesnya rumit, bubuk sintetis dapat bervariasi,dan tidak cocok untuk membuat keramik AlON berukuran besar.

2. Metode reaksi keadaan padat suhu tinggi: Metode ini melibatkan reaksi kimia bubuk campuran Al2O3 dan AlN pada suhu di atas 1650°C untuk menghasilkan bubuk AlON,terus-menerus memasukkan nitrogen selama sintering suhu tinggiMetode reaksi keadaan padat suhu tinggi memiliki aliran proses yang sederhana dan dapat menghindari masalah seperti aglomerasi partikel karena sintering yang berkepanjangan.membutuhkan penggunaan kemurnian tinggi, bubuk bahan baku AlN ultra-halus untuk memastikan reaktivitas yang tinggi, sehingga biaya produksi lebih tinggi.