ปัจจัยใดบ้างที่จะส่งผลต่อความโปร่งใสของเซรามิกอลูมินา?

คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของเซรามิกโปร่งใสคือการส่องผ่าน เมื่อแสงผ่านตัวกลาง การสูญเสียแสงและการลดความเข้มของแสงจะเกิดขึ้นเนื่องจากการดูดกลืน การสะท้อนของพื้นผิว การกระเจิง และการหักเหของแสงของตัวกลาง การลดทอนเหล่านี้ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีพื้นฐานของวัสดุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับโครงสร้างจุลภาคของวัสดุด้วย ปัจจัยที่ส่งผลต่อการส่งผ่านของเซรามิกจะมีดังต่อไปนี้

1.ความพรุนของเซรามิก

การเตรียมเซรามิกใสเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการกำจัดความหนาแน่นของรูพรุนขนาดเล็กอย่างสมบูรณ์ในกระบวนการเผาผนึก ขนาด จำนวน และประเภทของรูพรุนในวัสดุจะมีผลกระทบอย่างมากต่อความโปร่งใสของวัสดุเซรามิก การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของรูพรุนสามารถเปลี่ยนการส่งผ่านของวัสดุได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การศึกษาพบว่าความโปร่งใสลดลง 33% เมื่อความพรุนแบบปิดในเซรามิกเปลี่ยนจาก 0.25% เป็น 0.85% แม้ว่านี่อาจเป็นผลมาจากสถานการณ์เฉพาะ แต่ในระดับหนึ่ง เราจะเห็นว่าผลกระทบของความพรุนต่อความโปร่งใสของเซรามิกนั้นเป็นการแสดงออกโดยตรงและรุนแรง ข้อมูลการวิจัยอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าเมื่อปริมาตรปากใบคือ 3% ค่าการส่งผ่านของปากใบคือ 0.01% และเมื่อปริมาตรปากใบคือ 0.3% ค่าการส่งผ่านของฟันคือ 10% ดังนั้นเซรามิกใสจึงต้องเพิ่มความหนาแน่นและลดความพรุน ซึ่งโดยปกติจะมากกว่า 99.9% นอกจากความพรุนแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อการส่งผ่านของเซรามิกอีกด้วย ดังแสดงในรูปด้านล่าง เราจะเห็นว่าการส่งผ่านจะต่ำที่สุดเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของปากใบเท่ากับความยาวคลื่นของแสงที่ตกกระทบ

2. ขนาดเกรน

ขนาดเกรนของเซรามิกโพลีคริสตัลยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อการส่งผ่านของเซรามิกโปร่งใสอีกด้วย เมื่อความยาวคลื่นแสงตกกระทบเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางเกรน ผลการกระเจิงของแสงจะมีมากที่สุดและการส่งผ่านจะน้อยที่สุด ดังนั้น เพื่อปรับปรุงการส่งผ่านของเซรามิกโปร่งใส ควรควบคุมขนาดเกรนที่อยู่นอกช่วงความยาวคลื่นของแสงตกกระทบ

3. โครงสร้างขอบเขตของเกรน

ขอบเขตของเกรนเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ทำลายความเป็นเนื้อเดียวกันทางแสงของเซรามิก และทำให้เกิดการกระเจิงของแสงและลดการส่งผ่านของวัสดุ องค์ประกอบของเฟสของวัสดุเซรามิกมักจะประกอบด้วยสองเฟสขึ้นไป ซึ่งสามารถทำให้เกิดการกระเจิงของแสงบนพื้นผิวขอบเขตได้อย่างง่ายดาย ยิ่งองค์ประกอบของวัสดุแตกต่างกันมากเท่าใด ดัชนีการหักเหของแสงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และการส่งผ่านของเซรามิกทั้งหมดก็จะยิ่งน้อยลง ดังนั้นขอบเขตขอบเขตของเกรนของเซรามิกโปร่งใสควรจะบาง การจับคู่แสงเป็นสิ่งที่ดี และไม่มีรูขุมขน การรวม การเคลื่อนตัว และอื่นๆ วัสดุเซรามิกที่มีผลึกไอโซโทรปิกสามารถให้การส่งผ่านเชิงเส้นได้คล้ายกับของแก้ว

4. การตกแต่งพื้นผิว

การส่งผ่านของเซรามิกโปร่งใสยังได้รับผลกระทบจากความหยาบของพื้นผิวด้วย ความหยาบของพื้นผิวเซรามิกไม่เพียงเกี่ยวข้องกับความละเอียดของวัตถุดิบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตกแต่งพื้นผิวเซรามิกด้วยเครื่องจักรด้วย หลังจากการเผาผนึก พื้นผิวของเซรามิกที่ไม่ผ่านการบำบัดจะมีความหยาบมากขึ้น และการสะท้อนแบบกระจายจะเกิดขึ้นเมื่อมีแสงตกกระทบบนพื้นผิว ซึ่งจะทำให้สูญเสียแสง ยิ่งพื้นผิวมีความหยาบมากเท่าใด การส่องผ่านก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น

ความหยาบผิวของเซรามิกสัมพันธ์กับความละเอียดของวัตถุดิบ นอกจากการเลือกวัตถุดิบที่มีความละเอียดสูงแล้ว พื้นผิวของเซรามิกควรได้รับการบดและขัดเงาด้วย การส่งผ่านของเซรามิกโปร่งใสอลูมินาสามารถปรับปรุงได้อย่างมากโดยการเจียรและขัดเงา การส่งผ่านของเซรามิกโปร่งใสอลูมินาหลังจากการเจียรโดยทั่วไปสามารถเพิ่มขึ้นจาก 40% -45% เป็น 50% -60% และการขัดอาจถึงมากกว่า 80%