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              哪些因素會影響氧化鋁陶瓷透明性?

              發布時間:2020-07-06 瀏覽:13次 責任編輯:深圳康柏新材料科技有限公司

                如今,氧化鋁陶瓷在工業中得到了廣泛的應用,氧化鋁陶瓷的一個關鍵性能在于其透光度。當光通過某一介質時,由于介質的吸收、表面反射、散射和折射等效應會使光線損失,光強衰減(可以簡單的理解成,透明度差的材料,光線損失相對較多)。這些衰減除了與材料的基本化學組成有外,還取決于此材料的顯微組織結構。那么哪些因素會影響氧化鋁陶瓷的透明性?下面由康柏新材料廠家的工作人員為大家介紹:



                1、陶瓷的氣孔率


                透明陶瓷的制備過程實質上就是在燒結過程中完全排除顯微氣孔的致密化過程,材料中的氣孔尺寸、數量、種類都會對陶瓷材料的透明性產生顯著影響。

                氣孔率的微小變化可顯著改變材料透光率。舉個例子,有研究表明,陶瓷體中的閉口氣孔率從0.25%變為0.85%時,透明度降低33%。盡管這可能是在某種特定情況下的結果,但從某些程度上我們可以看出氣孔率對陶瓷透明度的影響是會很直接暴力的體現。又有研究數據表明,氣孔體積占3%時,透光率0.01%,0.3%時,透光率10%。因此,透明陶瓷一定要提高致密度,降低氣孔率,通常致密度大于99.9%。除了氣孔率,氣孔的直徑對陶瓷的透光率也有跟大的影響。如下圖所示,我們可以看出當氣孔直徑與入射光波長相當時,透過率最低。


                2、晶粒尺寸


                陶瓷多晶體的晶粒尺寸對透明陶瓷的透光率也有很大的影響,當入射光波長相當于晶粒直徑時,光的散射效應最大,透光率最低。因此為提高透明陶瓷的透光率,應將晶粒粒徑控制在入射光的波長范圍之外。


                3、晶界結構


                晶界是破壞陶瓷體光學均勻性,從而引起光的散射,致使材料的透光率下降的重要因素之一。陶瓷材料的物相組成通常包含兩相或更多相,這種多相結構容易導致光在相界表面上發生散射。材料的組成差異越大,折射率相差越大,整個陶瓷的透光率越低。


                因而透明陶瓷晶界區應微薄、光匹配性好、無氣孔及夾雜物、位錯等。具有各向同性晶體的陶瓷材料可以達到與玻璃相近的直線透光率。


                4、表面加工光潔度


                透明陶瓷的透光度還受表面粗糙度的影響。陶瓷表面的粗糙度除了與原料的細散度有關外,還與陶瓷表面的機械加工光潔度有關。燒結后未經處理的陶瓷表面具有較大的粗糙度,光線入射到這種面上會發生漫反射,導致光線損失。其表面的粗糙度越大,則其透光性能就越差。


                陶瓷的表面粗糙度與原料的細散度有關,除了選用高細散度的原料外,還應對陶瓷表面進行研磨和拋光。對陶瓷表面進行研磨和拋光處理會大大提高透光率,經研磨后的氧化鋁透明陶瓷的透過率一般可從40%~45%增加到50%~60%以上,拋光可能達到80%以上。


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