I. De onderliggende wetenschappelijke principes van ondoorzichtigheid
Aluminiumoxide keramiekHet is een polykristallijn anorganisch materiaal dat is samengesteld uit meerfasige structuren, waaronder korrels, korrelgrenzen, poriën en onzuiverheden, wat de belangrijkste oorzaak is van de ondoorzichtigheid ervan.
II. Analyse van de belangrijkste beïnvloedende factoren
1. Zuiverheid en deeltjesgrootte van de grondstoffen
De zuiverheid van de grondstoffen bepaalt direct het gehalte aan onzuiverheden. Hoogzuiver aluminiumoxidepoeder (99,9% en hoger) vormt de basis voor de productie van transparante keramiek. Bij conventionele industriële aluminiumoxidekeramiek worden meestal grondstoffen gebruikt met een zuiverheid van 99,3%–99,5%, die relatief veel onzuiverheden bevatten en de neiging hebben om lichtverstrooiende centra te vormen.
2. Controle van het sinterproces
Sinteren is het kernproces dat de dichtheid en microstructuur beïnvloedt. Parameters zoals temperatuur, verblijftijd en atmosfeer bepalen direct de poriënverwijdering en korrelgroei.
Temperatuur en dichtheid: Een onvoldoende sintertemperatuur resulteert in een lage keramische dichtheid en een groot aantal restporiën; een te hoge temperatuur veroorzaakt abnormale korrelgroei. Het verstrooiingseffect is het sterkst wanneer de korrelgrootte dicht bij de golflengte van het invallende licht ligt. Het ideale sintertemperatuurbereik ligt tussen 1750 en 1850 °C, waarbij een nauwkeurige controle van de opwarmingssnelheid en de verblijftijd (doorgaans 2-4 uur) vereist is.
Atmosfeerselectie: Conventioneel sinteren in lucht leidt vaak tot zuurstofvacatures en onzuiverheden, terwijl sinteren in een vacuüm of waterstofatmosfeer de verwijdering van poriën bevordert en de vorming van onzuiverheden remt. Dit is een belangrijk proces om de lichtdoorlatendheid te verbeteren.
3. Additieven en fasesamenstelling
Een geschikte hoeveelheid additieven kan de sinterverdichting bevorderen. Overmatige of incompatibele additieven zullen echter secundaire fasen vormen, waardoor de verschillen in brekingsindex en het aantal lichtverstrooiingscentra toenemen.
Wanneer bijvoorbeeld de hoeveelheid magnesiumoxide die wordt toegevoegd de vaste oplosbaarheid overschrijdt, zullen er nieuwe fasen ontstaan, wat resulteert in een afname van de lichtdoorlatendheid.
Daarnaast kent aluminiumoxide fasen zoals α en γ. α-Al₂O₃ is een stabiele fase met aanzienlijke dubbele breking, terwijl overgangsfasen zoals γ-Al₂O₃ een slechte stabiliteit hebben, wat ook de lichtdoorlaatbaarheid beïnvloedt.
4. Precisie van oppervlaktebewerking
De ruwheid van het oppervlak van gesinterde keramiek kan diffuse reflectie veroorzaken en de lichtdoorlatendheid verminderen.
Voor fabrikanten van industriële productenaluminiumoxide keramiekDoor de kernoorzaken van de ondoorzichtigheid van hun producten te begrijpen, kunnen procesparameters worden geoptimaliseerd en de stabiliteit van de productprestaties worden verbeterd. Afhankelijk van de verschillende toepassingsscenario's (algemene industriële onderdelen versus hoogwaardige transparante componenten) kunnen gedifferentieerde procesoplossingen worden ontwikkeld om kosten en prestaties in balans te brengen, waardoor de markt voor nicheproducten kan worden aangeboord.
