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Universidad nacional de mar del plata
Armadura transparente
Oxinitruro de aluminio

Eguivar, Soledad; Lucía, Nicolas
17/06/2014




Resumen del trabajo

El ALON es un material transparente, lo que lo hace ideal para ser usado como parabrisas y ventanas de vehículos blindados.  Es transparente en la región visible del espectro electromagnético y en las regiones ultravioleta cercano einfrarrojo cercano, su porcentaje de transparencia es mayor al 80%.
Una restricción del ALON es que es muy caro, su precio ya procesado para ser usado ronda los 10 a 15 dólares americanos por pulgada cuadrada (unos 20,000 dólares por metro cuadrado), lo que lo restringe a ser usado por el ejército y fuerza aérea americanas como parabrisas y ventanas de sus aviones y vehículos blindados (eso sí,hay que reconocerle a los americanos que invierten en ciencia y tecnología, más que nada por sus aplicaciones bélicas, ejército, fuerza aérea y armada americanas son patrocinadores de proyectos).  La ventaja de su alto precio es que lo hace restrictivo y evita así que caiga en malas manos.

Cerámicas transparentes

Las cerámicas policristalinas transparentes pertenecen a una clase emergente demateriales fotónicos que ofrecen grandes ventajas. Particularmente, presentan propiedades ópticas mucho mejores que otros materiales ya existentes.
Sin embargo, hoy en día solo un número reducido de este tipo de cerámicas ha sido reportado. Y éstas últimas se limitan a compuestos con arreglos cúbicos nanocristalinos que requieren medios de síntesis complejos, largos, a altas temperaturas y por lotanto con costos elevados.
Hasta ahora se sabía que una estructura cúbica a escala nanométrica era necesaria para evitar la total difusión de la luz incidente, conduciendo a la pérdida de la transparencia. Investigadores del laboratorio de materiales del CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) ubicado en Francia, han demostrado que es posible sintetizar, por cristalización completade un aluminato de bario, cerámicas policristalinas transparentes con cristales de talla micrométrica y de simetría no cúbica
El material existe bajo dos formas polimórficas con simetría ortorrómbica: α-BaAl4O7 y β-BaAl4O7. Es su muy baja porosidad lo que explica en gran parte la conservación de la transparencia a lo largo del proceso de fabricación.

Objetivo

Seleccionar un material paraarmaduras transparentes.

Aplicación: Armadura transparente

Uniendo piezas de material cerámico transparente se pueden formar placas de mayor tamaño con capacidad real de protección balística.
Los resultados tendrán aplicación directa en la fabricación de blindajes transparentes, para la protección personal y de plataformas contra amenazas balísticas y contra artefactos explosivos improvisados(IED).

Se conseguirá un conjunto de placas de gran formato (50x50 cm), a partir de piezas más pequeñas de cerámicas transparentes unidas entre sí. Además, se utilizan diferentes materiales poliméricos y vítreos, y se emplean diversas técnicas de unión con el fin de obtener un conjunto que sea en su totalidad transparente y resistente a impactos balísticos.

Material: Oxinitruro de aluminioEl oxinitruro de aluminio o (ALON) es una cerámica policristalina transparente con estructura cristalina cúbica de espinela compuesto por aluminio, oxígeno y nitrógeno. En la actualidad se comercializa bajo el nombre de ALON . Es ópticamente transparente ( ≥ 80 %) en el ultravioleta cercano , regiones visible y del infrarrojo cercano del espectro electromagnético . Es 4 veces más duro que elvidrio de sílice fundida , el 85 % tan duro como el zafiro y casi un 15 % más dura que la espinela de aluminato de magnesio. El material es estable hasta 1200 ° C ( 2190 ° F). Puede ser fabricado con ventanas transparentes , placas , cúpulas , varillas, tubos y otras formas utilizando técnicas de procesamiento de polvos cerámicos convencionales. Debido a su relativamente bajo peso, propiedades...