الشفافية البصرية

إن مرور الضوء أو انتقاله عبر مادة ما لا يعني بالضرورة القدرة على الرؤية من خلالها. من الناحية العامة، تحتوي المادة الشفافة على مكونات ذات معامل انكسار موحد بينما تتكون المادة الشفافة من ناحية أخرى من مكونات ذات معامل انكسار مختلف. النظام الأخير يسمح بمرور الضوء لكنه لا يسهل الرؤية من خلاله. ويشار إلى المواد التي لا تمكن من نقل الضوء، على أنها معتمة.

تشير الشفافية البصرية إلى مرور الضوء عبر المادة دون تشتت ملموس. إنها واحدة من أهم الخصائص الوظيفية للسيراميك الشفاف. وهذا يحدد، على سبيل المثال، مدى جودة عمل الخلية الشمسية عندما تشتت النافذة الزجاجية التي تغطيها كمية أقل من الضوء، وتتيح حصادًا أفضل للضوء أو حتى مدى جودة عمل المجهر أو عدسة الكاميرا أو الليزر.

ومع ذلك، فإن تحقيق الشفافية البصرية الحقيقية ليس مهمة للمواد الحبيبية أو المجهرية التقليدية.

تحدي التصميم

الشفافية البصرية في المواد متعددة البلورات (مثل المعادن والسيراميك) محدودة بكمية الضوء المنتشرة بسبب خصائصها الهيكلية مثل المسام وحدود الحبوب. يعتمد تشتت الضوء على الطول الموجي للضوء. ومن المتوقع بالتالي أن تنشأ حدود للمقاييس المكانية للرؤية، اعتمادًا على الطول الموجي للضوء بالإضافة إلى البعد المادي لمركز التشتت (على سبيل المثال، حدود الحبوب أو المسام)، داخل الزجاج أو السيراميك. المسام المجهرية في السيراميك الملبد، الموجودة عند تقاطعات حبيبات الوصلات البلورية الدقيقة للمواد الخزفية التقليدية، تتسبب في تشتيت الضوء وتمنع تحقيق الشفافية الحقيقية.

يتم تحديد حجم مركز التشتت إلى حد كبير من خلال حجم الجزيئات البلورية الموجودة في المادة الخام، أثناء تطور أو تكوين الجسم الزجاجي أو الخزفي. وغني عن القول أن تقليل حجم جسيمات المادة الخام إلى ما دون الطول الموجي للضوء المرئي (~ 0.5 ميكرومتر أو 500 نانومتر)، يزيل كمية كبيرة من تشتت الضوء.

إن تقليل حجم الجسيمات النانوية الخزفية إلى أقل بكثير من أبعاد حوالي 1/25 من الطول الموجي للضوء المستخدم، ينتج عنه تقريبًا مادة خزفية أو زجاجية شفافة أو حتى شفافة عند الرغبة. وهذا يعني بالنسبة للضوء الأبيض، يجب أن يكون حجم حبيبات الجسيمات أقل بكثير من 20 نانومتر (نانومتر). تُظهر الأبحاث أن إجمالي جزء الحجم الكلي للمسامات النانوية (بين الحبيبات وداخلها) داخل السيراميك يجب أن يكون أقل بكثير من 1%، من الناحية المثالية (0.001 - 0.25%) من أجل تحقيق انتقال بصري عالي الجودة. ومن ثم، يصبح توحيد الجسيمات والجسيمات النانوية متناهية الصغر (أقل بكثير من 20 نانومتر أو 0.02 ميكرومتر) عوامل حاسمة قوية لتطوير أنظمة زجاجية و/أو خزفية ذات خصائص بصرية ميكانيكية فائقة.

الحل لدينا

المواد النانوية الخزفية الكمية لها أبعاد في المتوسط في نطاق أقل من 20 نانومتر. أنها توفر ما هو مطلوب لتحقيق أنظمة السيراميك الشفافة.

تطبيق

يمكن تحقيق السيراميك الشفاف باستخدام عمليات التلبيد ذات درجة الحرارة المنخفضة لمساحيقنا النانوية ذات النقاء العالي والمصممة ذريًا.

  يتمتع العميل بالحرية في استخدام السيراميك الكمي الخاص بنا فقط أو استخدامه كـ "حشوات" لتقليل كثافة المسام داخل أنظمته الحالية، قبل التلبيد. ومع ذلك، فإن النهج السابق ضروري لتصميم أكثر فعالية.

تطبيقات أخرى

من خلال مساحيقنا النانوية فائقة الدقة المصممة ذريًا، يمكننا تطوير سيراميك شفاف عالي الأداء، والذي يوفر وزنًا أخف وتعزيزًا ميكانيكيًا ونقلًا حراريًا معززًا للحفاظ على الطاقة ومقاومة البقع وحماية مضادة للميكروبات والفطريات دون الحاجة إلى التنشيط الضوئي. من أجل المتانة وكذلك الحفاظ على الجمالية. كن التطبيق المستهدف عبارة عن مجموعة من مكونات الليزر ذات الحالة الصلبة، وشاشات الهواتف الذكية أو الأجهزة المحمولة، والألياف الضوئية، وعدسات المجاهر والكاميرات، والأدلة الموجية أو الجدران الزجاجية ونوافذ الألواح الشمسية التي تتطلب متطلبات فنية.

QTS-M

اللون: مسحوق نانو أبيض

مساحة السطح (BET) : 35930 م²/كجم

معامل الانكسار : 1.72

فجوة النطاق: 7.8 فولت

مقاومة الحرارة: حتى 2852 درجة مئوية (5166 درجة فهرنهايت)

الجرعة: 0.005 - 0.007٪ بالوزن من مزيج الزجاج (أو حسب الحاجة للتطبيقات المخصصة)

التطبيقات: طلاء واقي في شاشة البلازما، مادة متناحية بصرية ذات نفاذية جيدة للأشعة تحت الحمراء، مفيدة لنوافذ الفرن ذات درجة الحرارة العالية، غطاء كاشف الأشعة تحت الحمراء، نفاذية الضوء الخطية، التوصيل الحراري العالي والثبات الكيميائي الجيد للبخار، حاجز أكسيد في أجهزة حفر الأنفاق.

يساعد على خفض درجة حرارة التبلور وتسهيل تحول الطور من β-الكوارتز إلى β-spodumene في سيراميك زجاج الليثيوم ألومينوسيليكات. مضاد فعال للأمراض ضد البكتيريا والخميرة والأغشية الحيوية، ومقاومة جيدة للبخار الكيميائي.

CERAM-QUANT NANOFILLER

الهندسة النانوية: ~ 5 نانومتر (0.005 ميكرومتر) جسيمات كروية

مساحة السطح (BET) : 41530 م²/كجم

اللون: مسحوق نانو أبيض

معامل الانكسار : 2.013

مقاومة الحرارة: حتى 1975 درجة مئوية (3587 درجة فهرنهايت)

فجوة النطاق: 3.37 فولت

الجرعة : 0.003 – 0.005 بالوزن % (أو حسب الحاجة)

التطبيقات: حشو المسام النانوي، ترشيح الأشعة فوق البنفسجية، مضاد للبكتيريا، مضاد للحشف، مضاد للتآكل، تقليل المسامية، تمدد حراري منخفض وإدارة القوة الميكانيكية (الضغط والانحناء).

CERAM QUANTFLEX

الهندسة النانوية: صفائح/رقائق رقيقة ذريًا (سمكها أقل من 1 نانومتر)

مساحة السطح (BET) : 63520 م2/كجم

اللون: مسحوق نانو أبيض

مقاومة الحرارة: حتى 1975 درجة مئوية (3587 درجة فهرنهايت)

معامل الانكسار : 2.029

فجوة النطاق: 3.5 فولت

الجرعة : 0.001 - 0.003 بالوزن % (أو حسب الحاجة)

التطبيقات: ترشيح للأشعة فوق البنفسجية، مضاد للبكتيريا حتى في الظلام، مضاد للحشف، مضاد للتآكل، تقليل المسامية، تمدد حراري منخفض وإدارة قوة ميكانيكية محسنة (الضغط والانثناء)، حشو شقوق النانو.

CERAM QUANT-THERM

الهندسة النانوية: صفائح/رقائق رقيقة ذريًا (سمكها أقل من 1 نانومتر)

مساحة السطح (BET) : 49550 م2/كجم

مقاومة الحرارة: حتى 1597 درجة مئوية (2907 درجة فهرنهايت)

اللون: أسود/بني مسود

معامل الانكسار : 2.42

الجرعة : 0.002 - 0.005 بالوزن % (أو حسب الحاجة)

التطبيقات: لنقل الحرارة بشكل فعال، والحماية من إشعاع جاما، وإزالة الزرنيخ والمعادن الثقيلة وبقايا المضادات الحيوية.

CERAM QUANT-PROTECT

اللون: مسحوق نانو أبيض

مقاومة الحرارة: حتى 2715 درجة مئوية (4919 درجة فهرنهايت)

معامل الانكسار : 2.13

فجوة النطاق: 5.8 فولت

التطبيقات: مقاومة الخدش، التآكل والتآكل، العزل، مثبطات الحريق، الحرارية الضوئية، وسيلة تخزين بصرية، تخزين الطاقة، مقاومة الإجهاد الحراري العالي.

CERAM QUANT-NEUTRON

العمارة النانوية: الأنابيب النانوية

البعد : < 25 نانومتر القطر

اللون: بيج/أبيض مسحوق نانو

مقاومة الحرارة: حتى 2973 درجة مئوية (5383 درجة فهرنهايت)

معامل الانكسار : 1.8

فجوة النطاق: 5.2 فولت

الجرعة: 0.001% بالوزن (أو حسب الحاجة لحماية التعرض للإشعاع المحدد)

التطبيقات: التوهين النيوتروني المعزز، مواد الحماية الحرارية لصناعة الطيران ومحطات الطاقة النووية، ومكونات محركات الصواريخ. أدوات القطع عالية السرعة، الترانزستورات، إضافات البوليمر المجففة للراتنجات البلاستيكية، مواد التشحيم ذات درجة الحرارة العالية، العزل، الكهرباء عالية الجهد عالية التردد، عوازل قوس البلازما، مواد أفران الحث عالية التردد، مكونات التبريد، محفز درجة الحرارة العالية، السيراميك المركب.