Salah satu sifat utama keramik transparan adalah transmitansinya. Ketika cahaya melewati suatu medium, akan terjadi kehilangan cahaya dan redaman intensitas karena penyerapan, pemantulan permukaan, hamburan, dan pembiasan medium. Atenuasi ini tidak hanya bergantung pada komposisi kimia dasar material, namun juga pada struktur mikro material. Faktor-faktor yang mempengaruhi transmitansi keramik akan dijelaskan di bawah ini.
1.Porositas keramik
Pembuatan keramik transparan pada dasarnya adalah untuk menghilangkan pemadatan pori mikro secara menyeluruh pada proses sintering. Ukuran, jumlah dan jenis pori pada material akan berdampak signifikan terhadap transparansi material keramik. Perubahan kecil pada porositas dapat mengubah transmitansi material secara signifikan. Misalnya, penelitian menunjukkan bahwa transparansi menurun sebesar 33% ketika porositas tertutup pada keramik berubah dari 0,25% menjadi 0,85%. Meskipun hal ini mungkin disebabkan oleh situasi tertentu, sampai batas tertentu, kita dapat melihat bahwa pengaruh porositas terhadap transparansi keramik merupakan manifestasi langsung dan kekerasan. Data penelitian lain menunjukkan bahwa ketika volume stomata 3%, transmitansinya 0,01%, dan ketika volume stomata 0,3%, transmitansinya 10%. Oleh karena itu, keramik transparan harus meningkatkan kepadatannya dan menurunkan porositasnya, yang biasanya lebih dari 99,9%. Selain porositas, diameter pori juga mempunyai pengaruh yang besar terhadap transmitansi keramik. Seperti terlihat pada gambar di bawah, kita dapat melihat bahwa transmitansi paling rendah bila diameter stomata sama dengan panjang gelombang cahaya datang.
2. Ukuran butir
Ukuran butir keramik polikristal juga mempunyai pengaruh yang besar terhadap transmitansi keramik transparan. Ketika panjang gelombang cahaya datang sama dengan diameter butir, efek hamburan cahaya adalah yang terbesar dan transmitansinya paling rendah. Oleh karena itu, untuk meningkatkan transmitansi keramik transparan, ukuran butir harus dikontrol di luar rentang panjang gelombang cahaya yang datang.
3. Struktur batas butir
Batas butir merupakan salah satu faktor penting yang merusak homogenitas optik keramik dan menyebabkan hamburan cahaya serta menurunkan transmitansi bahan. Komposisi fasa bahan keramik biasanya terdiri dari dua fasa atau lebih, yang mudah menyebabkan hamburan cahaya pada permukaan batas. Semakin besar perbedaan komposisi bahan maka semakin besar pula perbedaan indeks biasnya, dan semakin rendah transmitansi seluruh keramik. Oleh karena itu, daerah batas butir keramik transparan harus tipis, pencocokan cahayanya baik, dan tidak ada pori-pori. , inklusi, dislokasi dan sebagainya. Bahan keramik dengan kristal isotropik dapat mencapai transmisi linier yang mirip dengan kaca.
4. Permukaan akhir
Transmisi keramik transparan juga dipengaruhi oleh kekasaran permukaan. Kekasaran permukaan keramik tidak hanya berhubungan dengan kehalusan bahan mentah, namun juga pada penyelesaian akhir permukaan keramik. Setelah sintering, permukaan keramik yang tidak diolah memiliki kekasaran yang lebih besar, dan pantulan difus akan terjadi ketika cahaya mengenai permukaan, yang akan menyebabkan hilangnya cahaya. Semakin besar kekasaran permukaan, semakin buruk transmitansinya.
Kekasaran permukaan keramik berhubungan dengan kehalusan bahan bakunya. Selain memilih bahan baku dengan kehalusan tinggi, permukaan keramik juga harus digiling dan dipoles. Transmisi keramik transparan alumina dapat ditingkatkan secara signifikan dengan menggiling dan memoles. Transmisi keramik transparan alumina setelah penggilingan umumnya dapat meningkat dari 40%-45% menjadi 50%-60%, dan pemolesan dapat mencapai lebih dari 80%.
Waktu posting: 18 November 2019