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我们将材料分为单晶体、多晶体,同时考虑一下厚度的影响。
对于单晶,透明与否仅仅跟禁带宽度有关。宽禁带的材料,可见光(380-780nm)无法激发其禁带间的电子跃迁,表现为对可见光不吸收。相对地,窄禁带的,可见光中的短波部分就可以激发其电子跃迁,表现为可见光波段被材料吸收了,所以就不透明了。极端情况下,比如金属,禁带为零,也是不透明。
而对于多晶体,除了禁带吸收之外,还要晶界对光的散射。光在晶界处被散射到各个方向,宏观上就表现为白色。
最后,还有厚度的影响。石墨是不透明的,但石墨烯的时候很透明,只有2.3%的吸收。因为一层原子对光的吸收是有限的。(厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯)
金属很薄的时候,也可以透明或者半透明。
还有一样少见透明材料——光学陶瓷。虽然一般陶瓷是不透明的,但是光学陶瓷却显示出像玻璃一样透明性,故称透明陶瓷,透明陶瓷不仅拥有玻璃的透光能力,还具有强于玻璃材料的机械性能及更高的化学稳定性。

如果选用高纯原料,并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷,后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷,如砷化镓、硫化锌、硒化锌、氟化镁、氟化钙等。

陶瓷材料与金属材料化学键结构根本不同,加上陶瓷本身特殊的物理化学性能,因此无论是与金属连接还是陶瓷自身的连接都存在不少的难题。
其主要体现在如下两个问题:其一,陶瓷材料主要由离子键和共价键组成,金属材料则主要是由金属键构成,二者几乎不浸润,因此需要考虑陶瓷与金属材料的润湿性问题;其二,两者的线膨胀系数一般相差较大,当采用热封或者机械连接时,陶瓷与金属的接头处会有较大的应力残留,削弱接头的力学性能甚至使接头受到破坏开裂,因此需考虑接头处的热应力缓解问题。
钎焊就是用熔点低于被焊材料的金属或非晶材料做钎料,加热到低于被焊件母材熔点,高于钎料熔点温度,利用融化的钎料来润湿母材、填充焊缝,实现被焊材料相互连接。
在陶瓷与金属的钎焊连接中,钎料在陶瓷上良好的润湿性是实现有效连接的前提。根据润湿性的不同,陶瓷与金属的钎焊可分为两类:一类是先对陶瓷表面进行预金属化处理,再用钎料连接,称为间接焊接。常见的陶瓷材料表面金属化的处理方法有电镀法、烧结金属粉末法,活性金属法和气相沉积法等。
另一类是直接采用含有活性金属元素的钎料,活性元素与陶瓷表面反应,来增加陶瓷与金属的润湿性,从而达到焊接目的,称为直接(活性)钎焊。目前常用的钎焊活性金属主要是过渡族元素,因其最外层电子未被填满,活性高。将活性金属加入到常用的Cu基,Ag基,Ni基和Au基等钎料中就可以制成活性钎料。
此外,Zr、Hf、V、Ti、Cr等也可以作为活性金属连接元素,但这些元素的熔点相对较高,与陶瓷材料的化学反应性差,主要用于非金属氧化物陶瓷的连接。
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