광학적 투명성

빛이 재료를 통과하거나 투과된다고 해서 반드시 재료를 통해 볼 수 있는 것은 아닙니다. 일반적으로 투명한 재료는 굴절률이 균일한 구성 요소를 갖는 반면, 반투명한 재료는 굴절률이 다른 구성 요소로 구성됩니다. 후자의 시스템은 빛의 통과를 허용하지만 가시성을 용이하게 하지는 않습니다. 빛의 투과를 허용하지 않는 재료는 불투명하다고 합니다.

광학적 투명성은 눈에 띄는 산란 없이 빛이 재료를 통과하는 것을 말합니다. 이는 투명 세라믹의 가장 중요한 기능적 특성 중 하나입니다. 예를 들어, 이를 통해 태양 전지를 덮고 있는 유리창이 빛을 덜 산란시키고 더 나은 빛 수확을 가능하게 할 때 태양 전지가 얼마나 잘 작동하는지, 심지어 현미경, 카메라 렌즈 또는 레이저가 얼마나 잘 작동하는지 결정합니다.

그러나 진정한 광학적 투명성을 달성하는 것은 기존의 과립 또는 미세한 재료의 과제가 아닙니다.

디자인 챌린지

다결정 재료(예: 금속, 세라믹)의 광학적 투명도는 기공 및 결정립 경계와 같은 구조적 특징에 의해 산란되는 빛의 양에 의해 제한됩니다. 빛 산란은 빛의 파장에 따라 달라집니다. 따라서 유리 또는 세라믹 내에서 빛 파장과 산란 중심(예: 결정립 경계 또는 기공)의 물리적 차원에 따라 가시성의 공간적 규모에 대한 제한이 발생할 것으로 예상됩니다. 기존 세라믹 재료의 미세 결정립 접합부 입자의 접합부에 위치한 소결 세라믹의 미세 기공은 빛을 산란시키고 진정한 투명도를 달성하지 못하게 합니다.

산란 중심의 크기는 유리 또는 세라믹 물체의 개발 또는 형성 중에 원료에 존재하는 결정질 입자의 크기에 따라 크게 결정됩니다. 그러므로 원료 입자 크기를 가시광선 파장(~ 0.5μm 또는 500nm)보다 훨씬 낮추면 상당한 양의 빛 산란이 제거된다는 것은 말할 나위도 없습니다.

사용되는 광파장의 약 1/15보다 훨씬 작은 치수로 세라믹 나노입자 크기를 줄이면 반투명하거나 원하는 경우 투명한 세라믹 또는 유리 재료가 대략적으로 생성됩니다. 이는 백색광의 경우 입자 크기가 40나노미터(nm)보다 훨씬 작아야 함을 의미합니다. 연구에 따르면 고품질 광 투과율을 달성하려면 세라믹 내의 나노스케일 기공(과립 간 및 과립 내)의 총 부피 분율이 1% 미만이어야 합니다. 따라서 입자 균일성과 초미세 나노스케일 입자(40nm 또는 0.04μm보다 훨씬 작음)가 우수한 광 기계적 특성을 가진 유리 및 세라믹 시스템을 개발하는 데 중요한 결정 요인이 됩니다.

우리의 솔루션

Quant-Ceramic 나노소재는 평균 20나노미터 미만의 치수를 가지고 있습니다. 이는 투명한 세라믹 시스템을 구현하는 데 필요한 것을 제공합니다.

용법

투명 세라믹은 고순도 원자 구조 나노파우더의 저온 소결 공정을 사용하여 얻을 수 있습니다.

고객은 소결 전에 양자 세라믹만 사용하거나 기존 시스템 내의 기공 밀도를 최소화하기 위해 "필러"로 활용할 수 있습니다. 그러나 전자의 접근 방식은 보다 효과적인 설계에 필요합니다.

다른 응용 프로그램

원자 구조의 초미립자 나노파우더를 사용하면 더 가벼운 무게, 기계적 보강, 에너지 보존을 위한 향상된 열 전달, 얼룩 방지, 광 활성화 없이도 항균 및 항진균 보호, 내구성과 미적 보존을 제공하는 고성능 투명 세라믹을 개발할 수 있습니다. 대상 애플리케이션은 솔리드 스테이트 레이저 구성 요소, 스마트폰 또는 휴대용 장치 화면, 광섬유, 현미경 및 카메라용 렌즈, 도파관 또는 기술적으로 요구되는 유리 벽 및 태양 전지 패널 창문이 될 수 있습니다.