En av de viktigaste egenskaperna hos transparent keramik är dess transmittans. När ljus passerar genom ett medium kommer ljusförlust och intensitetsdämpning att inträffa på grund av absorption, ytreflektion, spridning och brytning av mediet. Dessa dämpningar beror inte bara på materialets grundläggande kemiska sammansättning, utan också på materialets mikrostruktur. Faktorerna som påverkar transmittansen hos keramer kommer att introduceras nedan.
1. Porositet av keramik
Framställningen av transparent keramik är i huvudsak för att eliminera förtätningen av mikroporer helt i sintringsprocessen. Storleken, antalet och typen av porer i material kommer att ha en betydande inverkan på genomskinligheten hos keramiska material. Små förändringar i porositet kan avsevärt förändra materialens transmittans. Till exempel har studier visat att transparensen minskar med 33 % när den slutna porositeten i keramik ändras från 0,25 % till 0,85 %. Även om detta kan vara resultatet av en viss situation, till viss del, kan vi se att effekten av porositet på genomskinligheten hos keramik är en direkt och våldsam manifestation. Andra forskningsdata visar att när stomatalvolymen är 3 % är transmittansen 0,01 % och när stomatalvolymen är 0,3 % är transmittansen 10 %. Därför måste transparent keramik öka sin densitet och minska sin porositet, vilket vanligtvis är mer än 99,9%. Förutom porositeten har porens diameter också stor inverkan på keramernas transmittans. Som visas i figuren nedan kan vi se att transmittansen är som lägst när stomatans diameter är lika med våglängden på det infallande ljuset.
2. Kornstorlek
Kornstorleken hos keramiska polykristaller har också ett stort inflytande på transmittansen hos transparent keramik. När det infallande ljusets våglängd är lika med korndiametern är spridningseffekten av ljus som störst och transmittansen den lägsta. Därför, för att förbättra transmittansen hos transparent keramik, bör kornstorleken kontrolleras utanför våglängdsområdet för infallande ljus.
3. Korngränsstruktur
Korngräns är en av de viktiga faktorerna som förstör den optiska homogeniteten hos keramik och orsakar ljusspridning och minskar materialtransmittansen. Fassammansättningen av keramiska material består vanligtvis av två eller flera faser, vilket lätt kan leda till ljusspridning på gränsytan. Ju större skillnaden är i materialsammansättning, desto större är skillnaden i brytningsindex och desto lägre transmittans för hela keramiken. Därför bör korngränsområdet för transparent keramik vara tunt, ljusmatchningen är bra och det finns inga porer , inneslutningar, dislokationer och så vidare. Keramiska material med isotropiska kristaller kan uppnå linjär transmittans liknande den för glas.
4. Ytfinish
Transmittansen hos transparent keramik påverkas också av ytjämnhet. Den keramiska ytans grovhet är inte bara relaterad till finheten hos råmaterial, utan också till den bearbetade finishen på den keramiska ytan. Efter sintring har ytan av obehandlad keramik en större grovhet och diffus reflektion kommer att uppstå när ljus faller in på ytan, vilket leder till ljusförlust. Ju större ytjämnhet desto sämre transmittans.
Ytråheten hos keramik är relaterad till finheten hos råvaror. Förutom att välja råmaterial med hög finhet, bör ytan på keramik slipas och poleras. Transmittansen för aluminiumoxid genomskinlig keramik kan förbättras avsevärt genom slipning och polering. Transmittansen för aluminiumoxid genomskinlig keramik efter slipning kan i allmänhet öka från 40% -45% till 50% -60%, och poleringen kan nå mer än 80%.
Posttid: 18 november 2019