透明性是氧化鋁陶瓷的一個(gè)關(guān)鍵性能,它除了與材料的基本化學(xué)組成有關(guān)外,還取決于此材料的顯微組織結(jié)構(gòu)。所以說,氧化鋁陶瓷透明性如何還得取決于陶瓷的氣孔率、晶粒尺寸、晶界結(jié)構(gòu)及表面加工光潔度等因素。
氧化鋁陶瓷的制備過程實(shí)質(zhì)上就是在燒結(jié)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(shù)量、種類都會對其透明性產(chǎn)生顯著影響。除了氣孔率,氣孔的直徑對氧化鋁陶瓷的透光率也有跟大的影響,當(dāng)氣孔直徑與入射光波長相當(dāng)時(shí),透過率最低。
氧化鋁陶瓷多晶體的晶粒尺寸對的透光率也有很大的影響,當(dāng)入射光波長相當(dāng)于晶粒直徑時(shí),光的散射效應(yīng)最大,透光率最低。鑒于這一點(diǎn),為了提高氧化鋁陶瓷的透光率,應(yīng)將晶粒粒徑控制在入射光的波長范圍之外。
據(jù)了解,晶界是破壞氧化鋁陶瓷體光學(xué)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。而且材料的組成差異越大,折射率相差越大,整個(gè)氧化鋁陶瓷的透光率就越低。
另外,氧化鋁陶瓷的透光度還受表面粗糙度的影響,除了與原料的細(xì)散度有關(guān)外,還與陶瓷表面的機(jī)械加工光潔度有關(guān)。對于燒結(jié)后未經(jīng)處理的氧化鋁陶瓷表面具有較大的粗糙度,所以光線入射到這種面上會發(fā)生漫反射,導(dǎo)致光線損失。