陶瓷為什么能夠透光透明的物體,光才能通過在同一種物體入射的光,經過表面反射、內部吸收過程而發(fā)生能量損耗,剩下的部分才成為透射光因而,作為透明體最好是對于光的反射和吸收少的物體但是,反射是由空氣與物體的折射率之差而決定的,是相對的,所以,所謂透明并不是本質性的東西另外,吸收才是決定物體透明性的本質因素。
在吸收時,有伴隨能量吸收的真吸收和沒有能量吸收的散射所謂真吸收,是指由物質中的電子遷移而發(fā)生的光能吸收現象所產生的吸收,是由構成物質的原子種類、結構而決定的,是物質固有的性質一般,在可見光范圍(0.4~0.7微米)雖不具備這種固有吸收,但卻是透明所必需的。
散射,不產生物質的能量吸收,只發(fā)生損失,這就是造成散射光的現象陶瓷的微觀結構,一般除晶粒、晶界以外,還有析出物和氣孔構成光在這樣的不均勻介質中通過時,便造成散射如圖1所示,原因有三種:(1)在燒結過程殘留下的氣孔、由添加劑的偏析或析出而造成的異相、在單一相內的組成梯度等產生的散射;(2)由空位、位錯等晶體結構上的不完整性集合體造成的晶界散射;(3)微晶具有光學各向異性時,在晶界等不連續(xù)界面上發(fā)生反射、折射(雙折射)所造成的散射(光學性失配),等。
在這三種原因中,光學各向異性體在晶界上發(fā)生的光學性失配是物質所固有的,是由材料決定的因素,另外,也是與燒結工藝有關的因素因而,為了使陶瓷透光,必須是沒有光吸收的物質和沒有光學各向異性的物質為使其沒有光學各向異性,最好是在晶體結構上形成立方晶系的物質另外,氧化鋁(al2o3)、氧化鈹(beo)雖然是六方晶系,但在光學上是單軸性結晶,可以使透射光變?yōu)樯⑸涔舛ㄟ^單軸性、雙軸性光學各向異性體中,雙折射程度很小,接近于各向同性體時,光有可能透過。
那么,只要將構成上述散射原因的析出物、氣孔、以及晶界等進行控制,則如表1所列的許多陶瓷都可以使用光通過這樣,透明性和透光性這兩個概念的定義也就可以明確了在以往所述的陶瓷等的散射性物質中,用透光性(translucent);在橡玻璃那樣的沒有散射,只有吸收的物質中,用透明性(trasparent)。
表1組成晶型熔點(℃)制法實例熱壓高溫燒成(℃)(kg/cm2)al2o3六方205015004001950beo六方2570120020001800mgo立方28007701001750cao立方25701150600y2o3立方24109008002200zro2立方>27001300~1750500~300001450tho2立方33002100mgo·al2o3立方21352150caf2立方13609002600gaas立方1240900~1000600~3000plzt14501000~1300200~600信息來源: