Jedno od ključnih svojstava prozirne keramike je njena propusnost. Kada svjetlost prođe kroz medij, doći će do gubitka svjetlosti i slabljenja intenziteta zbog apsorpcije, površinske refleksije, raspršenja i prelamanja medija. Ova slabljenja ne zavise samo od osnovnog hemijskog sastava materijala, već i od mikrostrukture materijala. Faktori koji utiču na propusnost keramike biće predstavljeni u nastavku.
1.Poroznost keramike
Priprema prozirne keramike je u suštini da se potpuno eliminiše zgušnjavanje mikropora u procesu sinterovanja. Veličina, broj i vrsta pora u materijalima će imati značajan uticaj na transparentnost keramičkih materijala. Male promjene u poroznosti mogu značajno promijeniti propusnost materijala. Na primjer, studije su pokazale da se prozirnost smanjuje za 33% kada se zatvorena poroznost u keramici promijeni sa 0,25% na 0,85%. Iako to može biti rezultat određene situacije, u određenoj mjeri možemo vidjeti da je učinak poroznosti na prozirnost keramike direktna i nasilna manifestacija. Drugi podaci istraživanja pokazuju da kada je zapremina stomata 3%, transmitans je 0,01%, a kada je zapremina stomata 0,3%, transmitans je 10%. Stoga prozirna keramika mora povećati svoju gustinu i smanjiti poroznost, koja je obično veća od 99,9%. Osim poroznosti, veliki uticaj na propusnost keramike ima i prečnik pora. Kao što je prikazano na slici ispod, možemo vidjeti da je propusnost najniža kada je promjer stomata jednak talasnoj dužini upadne svjetlosti.
2. Veličina zrna
Veličina zrna keramičkih polikristala takođe ima veliki uticaj na propusnost prozirne keramike. Kada je talasna dužina upadne svetlosti jednaka prečniku zrna, efekat rasejanja svetlosti je najveći, a propusnost najmanja. Stoga, kako bi se poboljšala propusnost prozirne keramike, veličina zrna treba kontrolisati izvan opsega talasnih dužina upadne svjetlosti.
3. Granična struktura zrna
Granica zrna je jedan od važnih faktora koji uništavaju optičku homogenost keramike i uzrokuju raspršivanje svjetlosti i smanjuju propusnost materijala. Fazni sastav keramičkih materijala obično se sastoji od dvije ili više faza, što može lako dovesti do raspršivanja svjetlosti na graničnoj površini. Što je veća razlika u sastavu materijala, veća je razlika u indeksu prelamanja i manja je propusnost cijele keramike. Prema tome, područje granice zrna prozirne keramike treba biti tanko, slaganje svjetlosti je dobro i nema pora , inkluzije, dislokacije i tako dalje. Keramički materijali sa izotropnim kristalima mogu postići linearnu propusnost sličnu onoj kod stakla.
4. Završna obrada
Na propusnost prozirne keramike utiče i hrapavost površine. Hrapavost keramičke površine povezana je ne samo sa finoćom sirovina, već i sa obrađenom završnom obradom keramičke površine. Nakon sinterovanja, površina neobrađene keramike ima veću hrapavost, a dolazi do difuzne refleksije kada svjetlost upadne na površinu, što će dovesti do gubitka svjetlosti. Što je veća hrapavost površine, to je lošija propusnost.
Površinska hrapavost keramike povezana je sa finoćom sirovina. Osim odabira sirovina visoke finoće, površinu keramike treba brusiti i polirati. Propustljivost prozirne keramike od glinice može se znatno poboljšati brušenjem i poliranjem. Propustljivost prozirne keramike od glinice nakon brušenja može općenito porasti od 40%-45% do 50%-60%, a poliranje može doseći više od 80%.
Vrijeme objave: 18.11.2019