एल्यूमीनियम ऑक्सीनिट्राइड (AlON) पारदर्शी सिरेमिक में कई फायदे हैं जैसे उच्च शक्ति, कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध और अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध।इसके पास एक व्यापक संचरण रेंज और उच्च रैखिक संचरण भी हैयह अमेरिकी सेना द्वारा "21 वीं शताब्दी की सबसे महत्वपूर्ण रक्षा सामग्री में से एक" के रूप में माना जाता है।

कांच के विपरीत, एएलओएन के लिए प्राथमिक कच्चे माल सिलिका या पॉलिमर नहीं हैं, बल्कि एल्यूमीनियम, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन हैं।जिसमें उच्च तापमान पर एल्यूमीनियम ऑक्सीनिट्राइड पाउडर का सिंटरिंग शामिल हैइसकी कठोरता क्वार्ट्ज ग्लास की तुलना में चार गुना है, और यह 2150 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान का सामना कर सकता है, जिससे यह बुलेटप्रूफ ग्लास से अधिक मजबूत हो जाता है।फिल्म "जुरासिक वर्ल्ड" मेंगोलाकार टूर वाहन ALON से बने हैं।

ALON सिरेमिक पारदर्शी क्यों है?

एएलओएन, एक उपन्यास सामग्री के रूप में, एक एक दिशात्मक संरचना से बना है, और इसकी क्रिस्टल संरचना घन क्रिस्टल प्रणाली में "इसोट्रोपिक" है।इसे सामग्री के अंदर के दाने के रूप में समझा जा सकता है जो साफ-सुथरा हो रहे हैं, साथ ही सतह को यांत्रिक रूप से पॉलिश किया जा रहा है, जो स्वाभाविक रूप से किसी भी प्रकाश के बिखराव को रोकता है।

ALON सिरेमिक की कठोरता क्या है?

एएलओएन सिरेमिक (एल्यूमीनियम ऑक्सीनाइट्राइड) की कठोरता बहुत अधिक होती है, आमतौर पर मोहस पैमाने पर 8.0 के आसपास होती है। इससे यह अधिकांश धातुओं और नियमित कांच की तुलना में कठिन हो जाता है,इसे उच्च पहनने के प्रतिरोध और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयुक्त बना रहा है.

एएलओएन सिरेमिक में असाधारण व्यापक गुण हैं जो कई अन्य सिरेमिक सामग्रियों द्वारा बेजोड़ हैं। इसमें पराबैंगनी, दृश्य,और निकट अवरक्त तरंग दैर्ध्य, जिससे यह इन्फ्रारेड पारदर्शिता के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री में से एक और इन्फ्रारेड खिड़कियों के लिए पसंदीदा विकल्प है।

इसके अतिरिक्त, एएलओएन सिरेमिक के सबसे बड़े संभावित अनुप्रयोगों में से एक पारदर्शी कवच में है। इसका उपयोग बख्तरबंद वाहनों और हेलीकॉप्टरों के लिए बुलेटप्रूफ खिड़कियों के रूप में किया जा सकता है। इसके व्यापक बैंडगैप के कारण, यह एक बहुत ही शक्तिशाली हथियार है।कम फोटॉन ऊर्जा, और उच्च तापमान स्थिरता, ALON सिरेमिक प्रकाशमान सामग्री के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में उपयुक्त है, जैसे कि लेजर उपकरणों, फाइबर ऑप्टिक संचार, और ऑप्टिकल डेटा भंडारण जैसे क्षेत्रों में लागू होता है।सैन्य अनुप्रयोगों से परे, इसकी उच्च कठोरता, स्थायित्व और असाधारण रासायनिक प्रतिरोध इसे पीओएस सिस्टम खिड़कियों के साथ-साथ सटीक उपकरणों, उच्च अंत घड़ियों, प्रिज्म,विभिन्न सुरक्षात्मक चश्मे, उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले उपकरणों में अवलोकन खिड़कियां, और विंडशील्ड।

एएलओएन सिरेमिक (एल्यूमीनियम ऑक्सीनाइट्राइड) की तैयारी के तरीकों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया हैः प्रतिक्रिया सिंटरिंग और दो-चरण तैयारी के तरीके।

प्रतिक्रिया सिंटरिंग विधि

एक चरण प्रतिक्रिया सिंटरिंग विधि में कच्चे माल के रूप में वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध उच्च शुद्धता Al2O3 और AlN का उपयोग करना शामिल है। इन्हें एक निश्चित अनुपात में मिलाया जाता है,जिसमें उचित मात्रा में सिंटरिंग एडिटिव्स जोड़े गए होंमिश्रण को गोलाकार रूप से पीसा जाता है, सूखा जाता है, और फिर सीधे ठोस-चरण सिंटरिंग के लिए उपयोग किया जाता है ताकि एएलओएन सिरेमिक बन सके। इस एक-चरण तैयारी विधि में एक सरल प्रक्रिया प्रवाह है,कच्चे माल के पाउडर तैयार करने की जटिलता से बचता है, और इसकी लागत अपेक्षाकृत कम है।

दो-चरण संपीड़न विधि

दो-चरण सिंटरिंग तैयारी विधि की कुंजी उच्च शुद्धता γ-Al2O3 पाउडर का संश्लेषण है। पाउडर संश्लेषण के लिए मुख्यधारा के तरीकों में शामिल हैंः

1. कार्बोथर्मल रिडक्शन नाइट्रिडेशन विधि: इस विधि में एल्यूमिना पाउडर को एक निश्चित अनुपात में एक कम करने वाले एजेंट कार्बन पाउडर के साथ मिलाया जाता है,और वांछित γ-AlON उत्पाद तैयार करने के लिए एक प्रवाह N2 वातावरण के तहत एक विशिष्ट तापमान पर इसे गर्मयह विधि लागत प्रभावी है, उच्च सक्रिय पाउडर का उत्पादन करती है, और एएलओएन सिरेमिक के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।और यह बड़े आकार के ALON सिरेमिक बनाने के लिए उपयुक्त नहीं है.

2. उच्च तापमान ठोस-राज्य प्रतिक्रिया विधिः इस विधि में मिश्रित Al2O3 और AlN पाउडर की रासायनिक प्रतिक्रिया शामिल है, जो 1650°C से अधिक तापमान पर AlON पाउडर का उत्पादन करती है,उच्च तापमान सिंटरिंग के दौरान लगातार नाइट्रोजन का प्रवेशउच्च तापमान ठोस-राज्य प्रतिक्रिया विधि में एक सरल प्रक्रिया प्रवाह है और लंबे समय तक सिंटरिंग के कारण कणों के संचय जैसी समस्याओं से बचा जा सकता है।यह उच्च शुद्धता के उपयोग की आवश्यकता हैउच्च प्रतिक्रियाशीलता सुनिश्चित करने के लिए अल्ट्रा-फाइन एलएन कच्चे माल के पाउडर, जिसके परिणामस्वरूप उच्च उत्पादन लागत होती है।