Een van de belangrijkste eigenschappen van transparant keramiek is de lichtdoorlaatbaarheid. Wanneer licht door een medium gaat, zal lichtverlies en intensiteitsverzwakking optreden als gevolg van de absorptie, oppervlaktereflectie, verstrooiing en breking van het medium. Deze verzwakkingen zijn niet alleen afhankelijk van de chemische basissamenstelling van het materiaal, maar ook van de microstructuur van het materiaal. De factoren die de transmissie van keramiek beïnvloeden, zullen hieronder worden geïntroduceerd.
1. Porositeit van keramiek
De bereiding van transparant keramiek is hoofdzakelijk bedoeld om de verdichting van microporiën tijdens het sinterproces volledig te elimineren. De grootte, het aantal en het type poriën in materialen zullen een aanzienlijke invloed hebben op de transparantie van keramische materialen. Kleine veranderingen in de porositeit kunnen de transmissie van materialen aanzienlijk veranderen. Uit onderzoek is bijvoorbeeld gebleken dat de transparantie met 33% afneemt als de gesloten porositeit in keramiek verandert van 0,25% naar 0,85%. Hoewel dit het gevolg kan zijn van een bepaalde situatie, kunnen we tot op zekere hoogte zien dat het effect van porositeit op de transparantie van keramiek een directe en gewelddadige manifestatie is. Andere onderzoeksgegevens laten zien dat wanneer het stomatale volume 3% is, de transmissie 0,01% is, en wanneer het stomatale volume 0,3% is, de transmissie 10% is. Daarom moeten transparante keramieken hun dichtheid verhogen en hun porositeit verlagen, die gewoonlijk meer dan 99,9% bedraagt. Naast de porositeit heeft ook de diameter van de porie een grote invloed op de doorlaatbaarheid van keramiek. Zoals je in de onderstaande figuur kunt zien, kunnen we zien dat de transmissie het laagst is als de diameter van de huidmondjes gelijk is aan de golflengte van het invallende licht.
2. Korrelgrootte
De korrelgrootte van keramische polykristallen heeft ook een grote invloed op de doorlaatbaarheid van transparante keramiek. Wanneer de golflengte van het invallende licht gelijk is aan de korreldiameter, is het verstrooiende effect van licht het grootst en de transmissie het laagst. Om de transmissie van transparant keramiek te verbeteren, moet de korrelgrootte daarom buiten het golflengtebereik van invallend licht worden geregeld.
3. Korrelgrensstructuur
Korrelgrens is een van de belangrijke factoren die de optische homogeniteit van keramiek vernietigen en lichtverstrooiing veroorzaken en de transmissie van materialen verminderen. De fasesamenstelling van keramische materialen bestaat doorgaans uit twee of meer fasen, wat gemakkelijk kan leiden tot lichtverstrooiing op het grensoppervlak. Hoe groter het verschil in samenstelling van materialen, hoe groter het verschil in brekingsindex en hoe lager de doorlaatbaarheid van het hele keramiek. Daarom moet het korrelgrensgebied van transparant keramiek dun zijn, de lichtafstemming goed is en er geen poriën zijn , insluitsels, dislocaties enzovoort. Keramische materialen met isotrope kristallen kunnen een lineaire transmissie bereiken die vergelijkbaar is met die van glas.
4. Oppervlakteafwerking
De transmissie van transparant keramiek wordt ook beïnvloed door de oppervlakteruwheid. De ruwheid van het keramische oppervlak houdt niet alleen verband met de fijnheid van de grondstoffen, maar ook met de machinaal bewerkte afwerking van het keramische oppervlak. Na het sinteren heeft het oppervlak van onbehandeld keramiek een grotere ruwheid en zal er bij lichtinval op het oppervlak diffuse reflectie optreden, wat tot lichtverlies zal leiden. Hoe groter de ruwheid van het oppervlak, hoe slechter de transmissie.
De oppervlakteruwheid van keramiek houdt verband met de fijnheid van de grondstoffen. Naast het selecteren van grondstoffen met een hoge fijnheid, moet het oppervlak van keramiek worden geslepen en gepolijst. De doorlaatbaarheid van transparant keramiek uit aluminiumoxide kan aanzienlijk worden verbeterd door slijpen en polijsten. De doorlaatbaarheid van transparant keramiek van aluminiumoxide na het slijpen kan in het algemeen toenemen van 40% -45% tot 50% -60%, en het polijsten kan meer dan 80% bereiken.
Posttijd: 18 november 2019