透光率一路下滑，霧度卻穩(wěn)如泰山 納米氧化鋁在陶瓷中應(yīng)該怎么用

在材料科學(xué)領(lǐng)域，陶瓷材料憑借其優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕、力學(xué)性能等，廣泛應(yīng)用于電子器械、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等諸多行業(yè)。陶瓷由粉末原料經(jīng)成型、高溫?zé)Y(jié)制成，傳統(tǒng)陶瓷因內(nèi)部晶界、氣孔、雜質(zhì)多，透光性差。

納米氧化鋁作為一種氣相法合成的高比表面積超細(xì)粉末，其具有純度好、化學(xué)穩(wěn)定性好、表面正電荷等特殊性質(zhì)，同時(shí)其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，硬度高。在陶瓷材料制備中，可充當(dāng)燒結(jié)助劑加速致密化進(jìn)程，并通過改變陶瓷微觀結(jié)構(gòu)，影響燒結(jié)、光學(xué)、力學(xué)等性能，從而提升陶瓷綜合應(yīng)用性能。

為進(jìn)一步驗(yàn)證納米氧化鋁添加量對(duì)陶瓷透光率和霧度影響，湖北匯富納米材料股份有限公司研發(fā)人員以未添加納米氧化鋁的陶瓷為空白樣，以分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%、1%、3%、5%的納米氧化鋁為實(shí)驗(yàn)樣，通過比較不同添加量下透光率和霧度，揭示納米材料在陶瓷材料應(yīng)用中的光學(xué)效應(yīng)。

匯富納米技術(shù)人員對(duì)透光率進(jìn)行測(cè)試。數(shù)據(jù)顯示，陶瓷材料的透明性隨納米氧化鋁添加量的增加而呈降低趨勢(shì)。在未添加納米氧化鋁時(shí)，陶瓷材料透光率在10%左右，添加0.5%的納米氧化鋁以后，透光率則降低至10%以下，并隨著添加量進(jìn)一步增加最終透光率持續(xù)下降至6%。

可見未添加納米氧化鋁時(shí)，陶瓷內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)相對(duì)均一，氣孔、雜質(zhì)等散射源少，光線散射損失小，體現(xiàn)基礎(chǔ)狀態(tài)下的光學(xué)特性。當(dāng)添加納米氧化鋁后，理論上可促進(jìn)燒結(jié)，但實(shí)際易因分散不均形成小團(tuán)聚體，成為光線散射中心，使透光率略降，添加量少對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和透光性干擾有限。當(dāng)進(jìn)一步增加添加量時(shí)，過多粒子阻礙燒結(jié)致密化，使氣孔率上升，進(jìn)一步加劇散射，降低透光率。

匯富納米技術(shù)人員隨后對(duì)陶瓷霧度進(jìn)行測(cè)試。技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，在各添加量下霧度基本穩(wěn)定（95%-96%），這是由于納米氧化鋁化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與陶瓷基體界面未引入大量強(qiáng)散射雜質(zhì)（如高折射率差異物質(zhì)）。且團(tuán)聚體尺寸、分布未大幅改變散射模式，光線散射特性相對(duì)一致，故霧度無(wú)明顯波動(dòng)，反映出納米氧化鋁添加量對(duì)霧度影響小，霧度維持穩(wěn)定。

納米氧化鋁添加量顯著影響陶瓷透光率，添加量越高，透光率越低，源于團(tuán)聚體散射與致密化受阻；霧度受添加量影響小，微觀結(jié)構(gòu)和粒子特性使其相對(duì)穩(wěn)定。這表明調(diào)控納米氧化鋁添加量與分散性，是優(yōu)化陶瓷透光性的關(guān)鍵。

匯富納米的研究揭示納米氧化鋁對(duì)透明性的影響規(guī)律，為優(yōu)化陶瓷制備工藝提供依據(jù)，未來(lái)可聚焦納米粒子分散技術(shù)（如表面改性、超聲協(xié)同分散），降低團(tuán)聚影響，還可探索多元添加劑協(xié)同作用，進(jìn)一步提升透明陶瓷性能。

從產(chǎn)業(yè)升級(jí)角度，高性能透明陶瓷能推動(dòng)光學(xué)設(shè)備小型化、高效化，助力新能源（如透明導(dǎo)電陶瓷用于光伏）、生物醫(yī)學(xué)（光學(xué)陶瓷器件）等行業(yè)創(chuàng)新。納米氧化鋁作為關(guān)鍵添加劑，其應(yīng)用優(yōu)化將有利于透明陶瓷產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，讓傳統(tǒng)陶瓷材料在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域煥發(fā)新活力，為突破技術(shù)瓶頸、實(shí)現(xiàn)高端制造升級(jí)提供材料支撐，詮釋“以微納創(chuàng)新，促材料飛躍”的技術(shù)價(jià)值。