Oxynitrure d'aluminium

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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[1]
Masse molaire[2]	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[1]
Masse volumique	3,691 à 3,696 g·cm-3[1]
Cristallographie
Système cristallin	Cubique
Classe cristalline ou groupe d’espace	(no 227) [3] cubique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle F\ 4_{1}/d\ {\bar {3}}\ 2/m\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle Fd{\bar {3}}m\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle O_{h}^{7}\,}$
Structure type	Spinelle
Paramètres de maille	793,6 à 795,6 pm[1]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{20}}$ = 1,79[4]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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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^[1]. Il s'agit d'une céramique transparente^[5] réfractaire^[6] suffisamment dure (dureté Vickers voisine de 16 GPa^[7]) pour présenter un intérêt militaire. Elle est produite par Surmet Corporation dans le cadre d'un brevet américain déposé en 1985^[8]. 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^[4] ; 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^[9].

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^[10].

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