Jednou z klíčových vlastností transparentní keramiky je její propustnost. Když světlo prochází médiem, dojde ke ztrátě světla a zeslabení intenzity v důsledku absorpce, povrchového odrazu, rozptylu a lomu média. Tyto útlumy závisí nejen na základním chemickém složení materiálu, ale také na mikrostruktuře materiálu. Níže budou uvedeny faktory ovlivňující propustnost keramiky.
1.Pórovitost keramiky
Příprava transparentní keramiky má v podstatě zcela eliminovat zhuštění mikropórů v procesu slinování. Velikost, počet a typ pórů v materiálech bude mít významný vliv na průhlednost keramických materiálů. Malé změny v poréznosti mohou výrazně změnit propustnost materiálů. Studie například ukázaly, že průhlednost se sníží o 33 %, když se uzavřená pórovitost v keramice změní z 0,25 % na 0,85 %. I když to může být důsledkem konkrétní situace, do určité míry můžeme vidět, že vliv pórovitosti na průhlednost keramiky je přímý a násilný projev. Další výzkumná data ukazují, že když je objem stomatu 3 %, je propustnost 0,01 %, a když je objem stomatu 0,3 %, je propustnost 10 %. Transparentní keramika proto musí zvýšit svou hustotu a snížit pórovitost, která je obvykle více než 99,9 %. Kromě pórovitosti má na propustnost keramiky velký vliv také průměr póru. Jak je znázorněno na obrázku níže, vidíme, že propustnost je nejnižší, když se průměr průduchů rovná vlnové délce dopadajícího světla.
2. Velikost zrna
Velký vliv na propustnost průhledné keramiky má také velikost zrna keramických polykrystalů. Když je vlnová délka dopadajícího světla rovna průměru zrna, rozptylový efekt světla je největší a propustnost je nejnižší. Proto, aby se zlepšila propustnost průhledné keramiky, měla by být velikost zrna řízena mimo rozsah vlnových délek dopadajícího světla.
3. Struktura hranic zrn
Hranice zrn je jedním z důležitých faktorů, které ničí optickou homogenitu keramiky a způsobují rozptyl světla a snižují propustnost materiálů. Fázové složení keramických materiálů se obvykle skládá ze dvou nebo více fází, což může snadno vést k rozptylu světla na hraničním povrchu. Čím větší je rozdíl ve složení materiálů, tím větší je rozdíl v indexu lomu a tím nižší je propustnost celé keramiky. Oblast hranic zrn průhledné keramiky by proto měla být tenká, světlo přizpůsobené dobře a bez pórů. , inkluze, dislokace a tak dále. Keramické materiály s izotropními krystaly mohou dosáhnout lineární propustnosti podobné propustnosti skla.
4. Povrchová úprava
Na propustnost průhledné keramiky má vliv i drsnost povrchu. Drsnost keramického povrchu souvisí nejen s jemností surovin, ale také s obrobenou povrchovou úpravou keramického povrchu. Po slinování má povrch neupravené keramiky větší drsnost a při dopadu světla na povrch dochází k difúznímu odrazu, což povede ke ztrátě světla. Čím větší je drsnost povrchu, tím horší je propustnost.
Drsnost povrchu keramiky souvisí s jemností surovin. Kromě výběru vysoce jemných surovin by měl být povrch keramiky broušen a leštěn. Propustnost průhledné keramiky z oxidu hlinitého lze výrazně zlepšit broušením a leštěním. Propustnost průhledné keramiky z oxidu hlinitého po broušení se může obecně zvýšit ze 40 % - 45 % na 50 % - 60 % a leštění může dosáhnout více než 80 %.
Čas odeslání: 18. listopadu 2019