투명 세라믹의 주요 특성 중 하나는 투과율입니다. 빛이 매질을 통과할 때 매질의 흡수, 표면 반사, 산란 및 굴절로 인해 빛의 손실과 강도 감쇠가 발생합니다. 이러한 감쇠는 재료의 기본 화학적 조성뿐만 아니라 재료의 미세 구조에도 영향을 받습니다. 세라믹의 투과율에 영향을 미치는 요소는 다음과 같습니다.
1. 세라믹의 다공성
투명 세라믹의 제조는 소결과정에서 미세기공의 치밀화를 완전히 제거하는 것이 기본이다. 재료의 기공 크기, 수 및 유형은 세라믹 재료의 투명성에 상당한 영향을 미칩니다. 다공성의 작은 변화는 재료의 투과율을 크게 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 연구에 따르면 세라믹의 폐쇄 기공률이 0.25%에서 0.85%로 변경되면 투명도가 33% 감소하는 것으로 나타났습니다. 이는 특정 상황의 결과일 수도 있지만, 어느 정도 다공성이 도자기의 투명성에 미치는 영향은 직접적이고 폭력적인 발현임을 알 수 있다. 다른 연구자료에 따르면 기공용적이 3%일 때 투과율은 0.01%, 기공용적이 0.3%일 때 투과율은 10%로 나타났다. 따라서 투명 세라믹은 밀도를 높이고 다공성을 줄여야 하는데, 이는 일반적으로 99.9% 이상입니다. 다공성 외에도 기공의 직경도 세라믹의 투과율에 큰 영향을 미칩니다. 아래 그림과 같이 기공의 직경과 입사광의 파장이 같을 때 투과율이 가장 낮음을 알 수 있습니다.
2. 입자 크기
세라믹 다결정의 입자 크기도 투명 세라믹의 투과율에 큰 영향을 미칩니다. 입사광의 파장이 입자 직경과 같을 때 빛의 산란 효과가 가장 크고 투과율이 가장 낮습니다. 따라서 투명 세라믹의 투과율을 향상시키기 위해서는 입사광의 파장 범위 밖에서 결정립 크기를 제어해야 한다.
3. 결정립계 구조
결정립계는 세라믹의 광학적 균질성을 파괴하고 빛의 산란을 유발하며 재료의 투과도를 감소시키는 중요한 요소 중 하나입니다. 세라믹 재료의 상 구성은 일반적으로 두 개 이상의 상으로 구성되어 경계면에서 빛이 쉽게 산란될 수 있습니다. 재료 조성의 차이가 클수록 굴절률의 차이가 커지고 세라믹 전체의 투과율이 낮아지게 됩니다. 따라서 투명 세라믹은 입계 영역이 얇아야 하고, 광 매칭이 좋아야 하며, 기공이 없어야 합니다. , 내포물, 탈구 등. 등방성 결정을 가진 세라믹 재료는 유리와 유사한 선형 투과율을 얻을 수 있습니다.
4. 표면 마무리
투명 세라믹의 투과율은 표면 거칠기에 의해서도 영향을 받습니다. 세라믹 표면의 거칠기는 원자재의 정밀도뿐만 아니라 세라믹 표면의 가공 마무리와도 관련이 있습니다. 소결 후 처리되지 않은 세라믹의 표면은 더 큰 거칠기를 가지며, 표면에 빛이 입사하면 난반사가 발생하여 빛 손실이 발생합니다. 표면의 거칠기가 클수록 투과율은 나빠집니다.
세라믹의 표면 거칠기는 원료의 정밀도와 관련이 있습니다. 고순도 원료를 선택하는 것 외에도 세라믹 표면을 연마하고 연마해야 합니다. 알루미나 투명 세라믹의 투과율은 연삭 및 연마를 통해 크게 향상될 수 있습니다. 연삭 후 알루미나 투명 세라믹의 투과율은 일반적으로 40%-45%에서 50%-60%로 증가할 수 있으며 연마는 80% 이상에 도달할 수 있습니다.
게시 시간: 2019년 11월 18일