中国粉体网讯 近日,中国粉体网从湖南顶立科技股份有限公司处得知,该公司已突破高纯AlON粉体吨级量产技术,这为高性能AlON透明陶瓷的大规模应用推广带来了希望。
氮氧化铝——顶级的光学材料
氮氧化铝(AlON)陶瓷具有强度高、硬度大、耐腐蚀、热震性好等优点,而且它的组成结构为单向,且晶体结构是“各向同性”的立方晶系。可以理解为,材料内部的晶粒排列整齐,入射光不会发生散射现象,是制备透明陶瓷的天选之材,因此氮氧化铝透明陶瓷在国防和民用众多领域具有广泛的应用前景,甚至被美国军方评为“21世纪最重要的国防材料之一”。
例如,AlON同时具有优良的光学、力学及热物理性能,可应用于透红外材料。AlON和单晶蓝宝石及多晶尖晶石被公认为可适用于3Ma以上导弹红外窗口的三种理想候选材料。相比较而言,单晶蓝宝石的光学、力学及热物理性能等综合性能最好,但成本最高。透明多晶尖晶石也具有优异的光学性能且成本也较低,但力学性能不理想;而AlON与其它两种主要的耐高温透红外材料相比性能/价格比是最高的,因而它是高马赫数导弹的优选材料。
此外,AlON透明陶瓷的最大潜在应用领域是透明装甲,其可以用作装甲车、直升飞机的防弹窗口。相比于传统的防弹玻璃,其具有轻薄且更坚固的优点,不仅可明显降低装甲整体的质量和厚度,还可提升其防弹性能。
高质量AlON粉体必不可少
所有的先进陶瓷材料都一样,原料粉体的质量对最终陶瓷产品的品质起着决定性作用,氮氧化铝透明陶瓷材料也不例外。在制备透明陶瓷时,相比其他材料,氮氧化铝在光学各向同性避免散射方面有着天然的优势,但影响透光性的还有杂质、致密性等方面的因素,因此AlON透明陶瓷仍需要高纯度、高烧结活性、高分散性的原材料。
由于高质量AlON粉体是制备高性能AlON透明陶瓷的基础,因此开发超细、高纯、高烧结活性单相AlON粉体的高效、实用新方法成为了影响氮氧化铝陶瓷大规模应用的关键一环。
目前制备AlON粉的方法有多种,常用的方法主要有高温固相合成法、碳热还原法。碳热还原法是以碳粉为还原剂与高纯氧化铝混合,在高温氮气气氛下烧结得到AlON粉体的方法,该方法工序简单、工期较短、成本低,适合工业化大规模生产,但该法难点在于合理调控CRN法合成AlON粉体反应中的原材料及其混合方式和合成工艺。
顶立科技,突破关键技术
顶立科技依托近20年热工装备研发的优势,凭借装备与工艺的深度融合,经过多年技术攻关,成功突破了高纯超细AlON粉体碳热还原批量稳定合成技术瓶颈。并具备年产吨级高纯、超细的AlON粉体的生产能力,每一批次产品纯度≥99.9%,且粒径分布(D50: 1~5μm)可调控,满足不同应用场景的多元化需求。这一关键技术的突破与产业化能力的形成,将助力高性能AlON透明陶瓷的研发及产业化。
关于顶立科技
湖南顶立科技股份有限公司是一家专业从事特种材料及特种热工装备研制、生产,以国家重大工程需求为牵引的国家级专精特新重点“小巨人”企业。公司是A股主板上市公司(楚江新材002171)的控股子公司,国家军民融合产业投资基金投资企业。公司研制的超大型化学气相沉积装备、大型立式真空油淬炉、超高尺寸真空气淬炉等超大型、超高温、智能化热工装备打破西方国家的技术垄断,服务国之重器;研制的真空石墨化、真空碳化、真空热压、真空扩散焊等成套设备持续保持核心技术独特的竞争优势。
公司积极推动航空航天、兵器电子等领域高性能关键材料国产化,产品主要涵盖第三代半导体专用高纯碳基材料、金属基3D打印材料及构件等。多年来,公司秉承“提供先进材料与装备,助力科技强国”的使命,以科技创新为核心,走专精特新之路,致力成为“特种材料、特种装备”领域的引领者。
资料来源:顶立科技、中国粉体网
(中国粉体网/山川)
注:图片非商业用途,存在侵权告知删除