L’une des propriétés clés de la céramique transparente est sa transmission. Lorsque la lumière traverse un milieu, une perte de lumière et une atténuation de l’intensité se produisent en raison de l’absorption, de la réflexion de surface, de la diffusion et de la réfraction du milieu. Ces atténuations dépendent non seulement de la composition chimique de base du matériau, mais également de la microstructure du matériau. Les facteurs affectant la transmission des céramiques seront présentés ci-dessous.
1.Porosité de la céramique
La préparation de céramiques transparentes vise essentiellement à éliminer complètement la densification des micropores lors du processus de frittage. La taille, le nombre et le type de pores des matériaux auront un impact significatif sur la transparence des matériaux céramiques. De petits changements dans la porosité peuvent modifier considérablement la transmission des matériaux. Par exemple, des études ont montré que la transparence diminue de 33 % lorsque la porosité fermée des céramiques passe de 0,25 % à 0,85 %. Bien que cela puisse être le résultat d’une situation particulière, on constate, dans une certaine mesure, que l’effet de la porosité sur la transparence de la céramique en est une manifestation directe et violente. D'autres données de recherche montrent que lorsque le volume stomatique est de 3 %, la transmission est de 0,01 % et que lorsque le volume stomatique est de 0,3 %, la transmission est de 10 %. Les céramiques transparentes doivent donc augmenter leur densité et diminuer leur porosité, qui est généralement supérieure à 99,9 %. Outre la porosité, le diamètre des pores a également une grande influence sur la transmission de la céramique. Comme le montre la figure ci-dessous, nous pouvons voir que la transmission est la plus faible lorsque le diamètre des stomates est égal à la longueur d'onde de la lumière incidente.
2. Taille des grains
La taille des grains des polycristaux céramiques a également une grande influence sur la transmission des céramiques transparentes. Lorsque la longueur d’onde de la lumière incidente est égale au diamètre du grain, l’effet de diffusion de la lumière est le plus important et la transmission est la plus faible. Par conséquent, afin d’améliorer la transmission des céramiques transparentes, la taille des grains doit être contrôlée en dehors de la plage de longueurs d’onde de la lumière incidente.
3. Structure des limites des grains
La limite des grains est l’un des facteurs importants qui détruisent l’homogénéité optique des céramiques, provoquent une diffusion de la lumière et diminuent la transmission des matériaux. La composition des phases des matériaux céramiques se compose généralement de deux phases ou plus, ce qui peut facilement conduire à une diffusion de la lumière sur la surface limite. Plus la différence de composition des matériaux est grande, plus la différence d'indice de réfraction est grande et plus la transmission de l'ensemble de la céramique est faible. Par conséquent, la région limite des grains de la céramique transparente doit être fine, la correspondance de la lumière est bonne et il n'y a pas de pores. , inclusions, dislocations, etc. Les matériaux céramiques contenant des cristaux isotropes peuvent atteindre une transmission linéaire similaire à celle du verre.
4. Finition superficielle
La transmission des céramiques transparentes est également affectée par la rugosité de la surface. La rugosité de la surface céramique est liée non seulement à la finesse des matières premières, mais également à la finition usinée de la surface céramique. Après frittage, la surface des céramiques non traitées présente une plus grande rugosité et une réflexion diffuse se produira lorsque la lumière incidente sur la surface, ce qui entraînera une perte de lumière. Plus la rugosité de la surface est grande, plus la transmission est mauvaise.
La rugosité de surface de la céramique est liée à la finesse des matières premières. En plus de sélectionner des matières premières de haute finesse, la surface de la céramique doit être meulée et polie. La transmission des céramiques transparentes à l'alumine peut être grandement améliorée par meulage et polissage. La transmission des céramiques transparentes à l'alumine après meulage peut généralement augmenter de 40 à 45 % à 50 à 60 %, et le polissage peut atteindre plus de 80 %.
Heure de publication : 18 novembre 2019