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一、陶瓷与透明铝（ALON）的区别

提到陶瓷，你会想到什么？是景德镇不小心摔碎的碗，还是精美的艺术品呢。

今天要介绍的可不是传统意义上的陶瓷，而是一种透明陶瓷“ALON”（Aluminum Oxynitride），与玻璃不同，ALON的主要原材料并不是二氧化硅，也不是高分子化合物，而是铝、氧和氮。它的制作方法和陶瓷相似，将氮氧化铝粉末在高温下烧制，最后抛光打磨，就可以得到透明的ALON。它的硬度是石英玻璃的4倍，可以承受2150℃的高温，比防弹玻璃还要强大。在电影《侏罗纪世界》中出现的球形游览车就是用ALON制造的。

那么，你有没有想过一个问题，为什么普通的陶瓷都有颜色，而ALON却能做到浑身透明呢？

首先物体之所以看起来透明，是因为光线能够穿透它且不会发生强烈的反射和散射。对于普通的陶瓷来说，它的内部有很多的微切口，这会使光线反射和折射到四面八方，陶瓷内部的杂质也会散射光线降低它的透光性。普通陶瓷材料的构成不是单相，而是多相组成结构，也就是说，光线会在不同的晶相界面上发生散射，同时它的晶体结构为“各向异性”，使得光线从一个晶粒向邻近的晶粒入射时发生双折射现象，进而产生散射，造成不透光性，最后陶瓷的表面也不够光滑，同样会散射光线

而ALON作为一种新型材料，它的组成结构为单项且晶体结构是“各向同性”的立方晶体，可以理解为材料内部的晶粒排列整齐，再加上表面经过机械抛光，自然也就不会发生散射。

二、ALON的硬度有有多强呢？

把一颗25克的花岗岩扔在1.7厘米厚的普通硼硅酸盐玻璃上，玻璃会瞬间破碎，而将它扔到一块ALON上，透明陶瓷毫发无损，反倒是石头粉身碎骨了，如果说与普通玻璃相比有点欺负人，那接下来就来看看ALON与防弹玻璃的对局，我们可以将防弹玻璃想象成一个汉堡，即在2层玻璃中间加了1层PVB树脂，它拥有极强的柔韧性和粘性，所以当子弹射中玻璃后，中间的夹层会将玻璃碎片粘合在一起，并将子弹的大部分动能转化为热能，而加的PVB层数越多，防弹玻璃的抗击打能力也就越强。

在此次实验中，ALON防弹铠甲和防弹玻璃使用了同样的夹层，但是二者的厚度明显不同。用12.7乘以99毫米口径的北约弹进行射击，从慢镜头下可以看到，子弹轻松穿过了9.4厘米厚的防弹玻璃，而4厘米厚的ALON防弹铠甲却抵挡住了子弹的袭击。

三、ALON的应用前景

既然ALON如此优秀，却为什么不见应用呢？其实早在2005年，美国军方就想将其安装在悍马汽车上，奈何ALON的价格太过昂贵。当时每平方英寸的防弹玻璃价格约为3.5美金，而ALON的价格在10到15美金。直到2009年，美国Surmet公司获得了相关专利，才在2021年与美国国防部合作时，供应了一款ALON陶瓷玻璃窗，同样碍于价格因素，ALON也迟迟没有进入民用领域。2021年曾有消息称，蔡司公司要推出首款用ALON制造的镜头，不过至今没有后续。