【洞察】透明铝兼具高强度与高透明特性在军用与民用领域均有发展潜力

2022-07-21 11:24

氮氧化铝为晶体结构，是各向同性立方晶体，材料内部晶粒整齐排列，不会强烈反射、散射光线，因此光线可以透过材料，透明铝呈现透明状态。

透明铝，是一种同时具有金属强度与玻璃透明特性的新型材料，其主要成分是氮氧化铝或者镁铝合金。透明铝强度高、透明度高，同时具备美观、透光、防护功能，可以替代传统材料应用在要求更为苛刻的场景中。

氮氧化铝（AlON）是较为常见的透明铝成分，是铝、氧、氮的化合物，由于具有陶瓷特性，也称为透明陶瓷。透明铝之所以透明，是由于光线可以穿透材料。氮氧化铝为晶体结构，是各向同性立方晶体，材料内部晶粒整齐排列，不会强烈反射、散射光线，因此光线可以透过材料，透明铝呈现透明状态。

根据新思界产业研究中心发布的《2022－2026年透明铝行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，透明铝强度高，远高于普通石英玻璃，也高于防弹玻璃，略低于蓝宝石；耐高温，可以在2000℃以上环境中使用；抗冲击性强，可以抵挡子弹冲击。由于具备以上优点，透明铝可以应用在建筑材料、汽车、电子、军工装备、航空航天等领域，例如用作摩天大楼玻璃幕墙、汽车防弹玻璃、装甲车防弹玻璃、军事建筑防弹材料、军用望远镜材料、太空飞船观察孔玻璃等。

早在20世纪80年代，以氮氧化铝为主要成分的透明铝已被研制问世。透明铝制备工艺与陶瓷类似，都需要热处理与冷却过程，但又有所不同。先根据形状需求的不同选择模具，将氮氧化铝粉末置入模具中，再采用液压工艺使氮氧化铝粉末形成颗粒状，然后在2000℃高温条件下长时间烧制，最后冷却后经机械抛光，即得到透明铝产品。

目前，透明铝已经实现应用，在美国，Surmet公司与美国国防部合作，生产氮氧化铝陶瓷玻璃窗，主要用于军事领域。此外，美国悍马汽车、德国蔡司等想要将透明铝应用在防弹玻璃、镜头上，但一直未能实现。这主要是由于透明铝价格高昂，是防弹玻璃的3至5倍，因此其少量应用主要集中在军工领域，民用领域尚未实现商业化。

新思界行业分析人士表示，透明铝在民用领域除了可以应用在摩天大楼玻璃幕墙、高端汽车防弹玻璃方面外，还可以用来制造高端电子与精密仪器的防静电透明包装膜、高端摄像头镜片、光学设备透镜等产品。目前，已研发问世的透明铝制备工艺可以实现规模化生产，但其成本依然偏高，若要实现在民用领域的推广应用，透明铝成本的降低仍是发展重心。

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