Bí kíp luyện 'nhôm trong suốt' đặc biệt của Nga

Để chế ra thứ vật liệu mới này, các nhà nghiên cứu từ Viện Vật lý hạt nhân và Công nghệ thuộc MIFI đã sử dụng công nghệ nung kết bằng tia plasma. Đây là công nghệ mới, dựa trên cơ sở ép nóng tái sinh.

Dòng điện được truyền trực tiếp qua các khuôn và phôi nén, không cần thông qua bộ đun nóng từ bên ngoài. Với sự hỗ trợ của xung điện, nguyên liệu đạt tới mức nóng rất nhanh nhờ chu kỳ ngắn của công đoạn.

Nikita Rubinkovsky nghiên cứu sinh của Viện Vật lý hạt nhân và Công nghệ thuộc MIFI cho biết: "Trong các đồ gốm đương đại mật độ phân bố trung bình của Aluminium oxynitride sở hữu độ bền đủ cao sánh với YAG (Yttrium aluminium garnet) và kim cương nhân tạo Đá Zirconia (Zirconium dioxide (ZrO2) ổn định).

Về đặc tính quan trọng nhất là độ dai chịu va đập thì "nhôm trong suốt" vượt trội hơn tất cả các vật liệu khác, kể cả thạch anh nấu chảy (Silicon dioxide, silica tinh khiết), Spinel (hỗn hợp của Magnesium oxide và Aluminium oxide) hay Leucosapphire (Aluminium oxide không màu, trong suốt)".

Về độ bền và chịu lực thì Aluminium oxynitride - ALON vượt cao hơn 4 lần so với kính nhôm Aluminosilicate. Ngoài ra, ALON  còn là vật liệu chịu nhiệt có thể chịu được sức nóng lên tới 2.100°C (để so sánh: điểm nóng chảy của sắt là 1.530°C, titan — 1.670°C, thạch anh — khoảng 1.720°C).

Hiện nay, sức mạnh xuyên thấu của vũ khí xạ kích hạng nhẹ và pháo cỡ nòng nhỏ ngày càng gia tăng, buộc các nhà phát triển phương tiện bảo vệ phải đau đầu tìm kiếm sáng chế thích hợp để hoàn thiện cơ cấu nâng cao hiệu suất của vật liệu có tính năng che chắn như giáp bảo vệ, đặc biệt là với các vật liệu làm áo giáp trong suốt.

Triển vọng hơn cả trong vấn đề này là gốm đa tinh thể trong suốt, cụ thể là chất liệu gốm chế xuất trên cơ sở Aluminium oxynitride. Có thể thu được sản phẩm từ vật liệu trong suốt với hình dạng phức tạp, khi sử dụng công nghệ truyền thống dành cho gốm như quá trình đúc khuôn và nung.

Các nhà phát triển còn khẳng định, ALON có thể được sử dụng khi sản xuất nguyên liệu dành cho các mái vòm và cửa sổ tàu vũ trụ, cũng như làm lớp ngoài trong suốt che chắn xe bọc thép.