“Nhôm trong suốt”: Bí quyết phát minh độc đáo của Nga

Tập thể chuyên gia thuộc ĐHTH Quốc gia Nghiên cứu Hạt nhân MIFI phối hợp với các đồng nghiệp từ ĐHTH Quốc gia Moscow về Trắc địa và Bản đồ cùng hai Viện nghiên cứu của Viện Hàn lâm Nga chuyên về khoa học vật liệu, đã phát minh ra công nghệ sản xuất "nhôm trong suốt" (tên khoa học chính thức là Aluminium oxynitride - ALON).

Dành 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 chất liệu "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, chứ không cần thông qua bộ đun nóng từ bên ngoài. Với sự hỗ trợ của xung điện đạt tới mức nóng rất nhanh nhờ chu kỳ ngắn thuần túy của công đoạn.

Anh 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). Mà về đặc tính quan trọng nhất (ví dụ, đối với áo giáp) là độ 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)".

Còn về độ bền và chịu lực thì Aluminium oxynitride — ALON vượt cao hơn bốn 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). 

Thời điểm hiện nay đang ghi nhận cố gắng gia tăng sức mạnh xuyên thấu của vũ khí xạ kích hạng nhẹ và pháo cỡ nòng nhỏ, 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 rằng ALON 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.

Nên đọc