Oxynitrure d'aluminium

Oxynitrure d'aluminium
__ Al3+     __ O2− / N3− Structure cristalline de l'oxynitrure d'aluminum
Identification
No CAS	12633-97-5
Apparence	solide incolore transparent
Propriétés chimiques
Formule	Al23N5O27Al23-1/3xO27+xN5-x 0,429 < x < 2
Masse molaire	1 122,592 7 ± 0,009 1 g/mol Al 55,28 %, N 6,24 %, O 38,48 %,
Propriétés physiques
T° fusion	2 150 °C
Masse volumique	3,691 à 3,696 g·cm-3
Cristallographie
Système cristallin	Cubique
Classe cristalline ou groupe d’espace	(no 227)  cubique Hermann-Mauguin : $F\ 4_{1}/d\ {\bar {3}}\ 2/m\,$ Hermann-Mauguin court : $Fd{\bar {3}}m\,$ Schoenflies : $O_{h}^{7}\,$
Structure type	Spinelle
Paramètres de maille	793,6 à 795,6 pm
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\textit {n}}_{D}^{20}$ = 1,79
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'oxynitrure d'aluminium est un composé chimique de formule moyenne Al₂₃O₂₇N₅, plus précisément Al_23-1/3xO_27+xN_5-x avec x compris entre 0,429 et 2. Il s'agit d'une céramique transparente réfractaire suffisamment dure (dureté Vickers voisine de 16 GPa) pour présenter un intérêt militaire. Elle est produite par Surmet Corporation dans le cadre d'un brevet américain déposé en 1985. Il présente une structure cristalline cubique de type spinelle. Il est transparent dans les régions du spectre électromagnétique correspondant à l'infrarouge moyen, au spectre visible et au proche ultraviolet. Plus dur que le verre de quartz SiO₂, l'alumine Al₂O₃ et le spinelle MgAl₂O₄, c'était en 2013 le matériau céramique transparent polycristallin le plus dur du marché ; d'autres céramiques transparentes particulièrement dures sont néanmoins produites en laboratoire, comme le nitrure de silicium cubique c-Si₃N₄, dont la dureté Vickers avoisine les 40 GPa, le qualifiant comme céramique ultradure.

Il peut être produit sous forme de fenêtres, de plaques, de domes, de tiges, de tubes ou d'autres formes solides transparentes à l'aide des techniques habituelles de traitement des poudres de céramiques. Avec une masse volumique légèrement inférieure à 3,7 g/cm³ mais un coût cinq fois plus élevé que le verre blindé, il trouve diverses applications militaires comme verre pare-balles ou résistant aux explosions — on peut en faire un bouclier transparent arrêtant les cartouches 12,7 × 99 mm OTAN pour mitrailleuse lourde — ainsi que dans l'optoélectronique infrarouge.