多晶透光陶瓷(透明陶瓷)影響透光度的原因

影響透光度的原因有很多 : 材料的吸收係數/反射係數/散射係數等。

以下是影響多晶透光陶瓷透光度的因子:

1.雜質:與透光陶瓷折射率不同的雜質,會對光線產生散射,相對折射率差異越大的,會產生較大的散射,造成透光度降低。

2.晶粒的方向 : 多晶透光陶瓷,除了立方晶系外,存在不同結晶軸有不同的折射率,因此產生散射。以α-氧化鋁為例 ,存在兩種折射率 : n0=1.76,ne=1.768。以金紅石為例  :n0=2.854, ne=2.587。因金紅石兩個的折射率差異較大,因此與α-氧化鋁相比,要製成多晶透光陶瓷相對困難。

3.氣孔:氣孔可視為雜質的一種,它的折射率=1,會是與多晶透光陶瓷相對折射率差異越大的雜質,因此氣孔的存在會大幅降低透光度。

4.晶粒大小: 當入射光波長接近晶粒大小時會產生吸收現象,因此要製作透光陶瓷,晶粒大小要遠離入射光波長。但晶粒越大,透光陶瓷基板的強度會越差。

5.表面粗糙度:表面粗糙度越大,對光線的散射越嚴重,透光度越差。

與透光陶瓷不同折射率的助燒結劑也是一種雜質,會造成透光度降低,但是同時它也會減少氣孔的發生,讓透光度變好,因此助燒結劑的選擇與最少添加量(好的分散)是做多晶透光陶瓷重要的功課。