ジルコニア、特に正方晶ジルコニア多結晶（TZP）は、焼結中に単斜晶から多斜晶に変態するため、透光性を示すことがある。この変態により、粒子密度、強度、透光性が向上する。ジルコニアの透光性を達成するプロセスでは、気孔率を最小限に抑え、小さな粒径を維持するために、焼結条件を慎重に制御する必要があります。
ジルコニアの透光性の説明：
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結晶構造の変化：
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ジルコニアは当初、単斜晶系の結晶構造で存在し、不透明でチョークのような外観をしています。焼結中、通常は1,100℃から1,200℃の温度で、ジルコニアは多方晶状態への相変態を起こす。この相変態は、材料の強度と密度を高めるだけでなく、透光性を著しく向上させるため、極めて重要である。結晶構造の変化により、粒子がより均一に整列し、光の散乱が減少するため、透明性が向上します。焼結技術
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焼結方法は、透光性を実現する上で重要な役割を果たします。伝統的な焼結方法では、粒径が大きくなり、気孔率が高くなることがあり、いずれも透明性の妨げとなる。しかし、高圧放電プラズマ焼結（HP-SPS）のような高度な技術では、透光性ジルコニアを効果的に製造できることが示されている。HP-SPSは、低温での迅速な焼結を可能にし、透明性に不可欠な小さな粒径と低い気孔率を維持するのに役立つ。
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気孔率と粒径の制御：
気孔率と粒径は、ジルコニアの透明性に影響を与える2つの重要な要素です。粒径が小さく、気孔率が低いと、光の散乱が減少し、より多くの光が材料を透過します。これらの最適な特性を得るためには、焼結条件を精密に制御する必要がある。例えば、HP-SPSでは、高圧力と急速加熱を適用することで、気孔率を効果的に最小化し、結晶粒の成長を制御することができ、透光性の向上につながります。
シェーディングの影響
