Az átlátszó kerámiák egyik legfontosabb tulajdonsága az áteresztőképesség. Amikor a fény áthalad egy közegen, a közeg abszorpciója, felületi visszaverődése, szóródása és fénytörése miatt fényveszteség és intenzitásgyengülés következik be. Ezek a csillapítások nemcsak az anyag alapvető kémiai összetételétől függenek, hanem az anyag mikroszerkezetétől is. Az alábbiakban bemutatjuk a kerámiák áteresztőképességét befolyásoló tényezőket.
1. Kerámiák porozitása
Az átlátszó kerámia előállítása lényegében a mikropórusok sűrűsödésének teljes kiküszöbölését szolgálja a szinterezési folyamat során. Az anyagokban lévő pórusok mérete, száma és típusa jelentős hatással lesz a kerámia anyagok átlátszóságára. A porozitás kis változásai jelentősen megváltoztathatják az anyagok áteresztőképességét. Például tanulmányok kimutatták, hogy az átlátszóság 33%-kal csökken, ha a kerámiák zárt porozitása 0,25%-ról 0,85%-ra változik. Bár ez egy adott helyzet eredménye lehet, bizonyos mértékig láthatjuk, hogy a porozitás hatása a kerámia átlátszóságára közvetlen és erőszakos megnyilvánulás. Más kutatási adatok azt mutatják, hogy ha a sztóma térfogata 3%, akkor az áteresztőképesség 0,01%, és amikor a sztóma térfogata 0,3%, akkor az áteresztőképesség 10%. Ezért az átlátszó kerámiáknak növelniük kell sűrűségüket és csökkenteni kell a porozitásukat, ami általában több mint 99,9%. A kerámia áteresztőképességét a porozitás mellett a pórusátmérő is nagyban befolyásolja. Amint az alábbi ábrán látható, láthatjuk, hogy az áteresztőképesség akkor a legkisebb, ha a sztóma átmérője megegyezik a beeső fény hullámhosszával.
2. Szemcseméret
A kerámia polikristályok szemcsemérete is nagy hatással van az átlátszó kerámiák áteresztőképességére. Ha a beeső fény hullámhossza megegyezik a szemcseátmérővel, akkor a fény szóró hatása a legnagyobb és az áteresztőképesség a legkisebb. Ezért az átlátszó kerámia áteresztőképességének javítása érdekében a szemcseméretet a beeső fény hullámhossz-tartományán kívül kell szabályozni.
3. Szemcsehatárszerkezet
A szemcsehatár az egyik fontos tényező, amely tönkreteszi a kerámiák optikai homogenitását, fényszórást okoz és csökkenti az anyagok áteresztőképességét. A kerámia anyagok fázisösszetétele általában két vagy több fázisból áll, ami könnyen fényszóródáshoz vezethet a határfelületen. Minél nagyobb a különbség az anyagok összetételében, annál nagyobb a különbség a törésmutatóban, és annál kisebb az áteresztőképessége az egész kerámiának. Ezért az átlátszó kerámiák szemcsehatárának vékonynak kell lennie, jó a fényillesztés, és nincsenek pórusok. , zárványok, diszlokációk és így tovább. Az izotróp kristályokat tartalmazó kerámia anyagok az üvegéhez hasonló lineáris áteresztőképességet érhetnek el.
4. Felületkezelés
Az átlátszó kerámiák áteresztőképességét a felületi érdesség is befolyásolja. A kerámia felület érdessége nemcsak az alapanyagok finomságával függ össze, hanem a kerámia felület megmunkált kidolgozottságától is. A szinterezés után a kezeletlen kerámiák felülete nagyobb érdességű, és a felületre fény hatására diffúz visszaverődés lép fel, ami fényveszteséghez vezet. Minél nagyobb a felület érdessége, annál rosszabb az áteresztőképesség.
A kerámiák felületi érdessége összefügg az alapanyagok finomságával. A nagy finomságú alapanyagok kiválasztása mellett a kerámiák felületét csiszolni és polírozni kell. Az alumínium-oxid átlátszó kerámiák áteresztőképessége nagyban javítható köszörüléssel és polírozással. Az alumínium-oxid átlátszó kerámiák őrlés utáni áteresztőképessége általában 40-45%-ról 50%-60%-ra nőhet, a polírozás pedig elérheti a 80%-ot is.
Feladás időpontja: 2019.11.18