Едно от ключовите свойства на прозрачната керамика е нейната пропускливост. Когато светлината преминава през среда, ще настъпи загуба на светлина и отслабване на интензитета поради абсорбцията, повърхностното отражение, разсейването и пречупването на средата. Тези затихвания зависят не само от основния химичен състав на материала, но и от микроструктурата на материала. Факторите, влияещи върху пропускливостта на керамиката, ще бъдат представени по-долу.
1.Порьозност на керамиката
Приготвянето на прозрачна керамика е по същество да елиминира напълно уплътняването на микропорите в процеса на синтероване. Размерът, броят и типът на порите в материалите ще имат значително влияние върху прозрачността на керамичните материали. Малки промени в порьозността могат значително да променят пропускливостта на материалите. Например, проучванията показват, че прозрачността намалява с 33%, когато затворената порьозност в керамиката се промени от 0,25% на 0,85%. Въпреки че това може да е резултат от конкретна ситуация, до известна степен можем да видим, че ефектът на порьозността върху прозрачността на керамиката е пряко и бурно проявление. Други данни от изследване показват, че когато обемът на устицата е 3%, пропускливостта е 0,01%, а когато обемът на устицата е 0,3%, пропускливостта е 10%. Следователно прозрачната керамика трябва да увеличи плътността си и да намали порьозността си, която обикновено е повече от 99,9%. Освен порьозността, диаметърът на порите също има голямо влияние върху пропускливостта на керамиката. Както е показано на фигурата по-долу, можем да видим, че пропускливостта е най-ниска, когато диаметърът на устицата е равен на дължината на вълната на падащата светлина.
2. Размер на зърното
Размерът на зърното на керамичните поликристали също има голямо влияние върху пропускливостта на прозрачната керамика. Когато дължината на вълната на падащата светлина е равна на диаметъра на зърното, ефектът на разсейване на светлината е най-голям и пропускливостта е най-ниска. Следователно, за да се подобри пропускливостта на прозрачната керамика, размерът на зърното трябва да се контролира извън обхвата на дължината на вълната на падащата светлина.
3. Зърногранична структура
Границата на зърното е един от важните фактори, които разрушават оптичната хомогенност на керамиката и причиняват разсейване на светлината и намаляват пропускливостта на материалите. Фазовият състав на керамичните материали обикновено се състои от две или повече фази, което лесно може да доведе до разсейване на светлината върху граничната повърхност. Колкото по-голяма е разликата в състава на материалите, толкова по-голяма е разликата в индекса на пречупване и толкова по-ниска е пропускливостта на цялата керамика. Следователно областта на границата на зърната на прозрачната керамика трябва да е тънка, съвпадението на светлината е добро и няма пори , включвания, дислокации и така нататък. Керамичните материали с изотропни кристали могат да постигнат линейна пропускливост, подобна на тази на стъклото.
4. Повърхностно покритие
Пропускливостта на прозрачната керамика също се влияе от грапавостта на повърхността. Грапавостта на керамичната повърхност е свързана не само с фиността на суровините, но и с машинно обработеното покритие на керамичната повърхност. След синтероване повърхността на необработената керамика има по-голяма грапавост и ще се получи дифузно отражение, когато светлината пада върху повърхността, което ще доведе до загуба на светлина. Колкото по-голяма е грапавостта на повърхността, толкова по-лоша е пропускливостта.
Грапавостта на повърхността на керамиката е свързана с фиността на суровините. В допълнение към избора на суровини с висока финост, повърхността на керамиката трябва да бъде шлифована и полирана. Пропускливостта на прозрачната керамика от двуалуминиев оксид може да бъде значително подобрена чрез шлайфане и полиране. Коефициентът на пропускане на прозрачна керамика от алуминиев оксид след смилане обикновено може да се увеличи от 40% -45% до 50% -60%, а полирането може да достигне повече от 80%.
Време на публикуване: 18 ноември 2019 г