ऑप्टिकल सिरेमिक, उन्नत अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए विकसित औद्योगिक सामग्री।
ऑप्टिकल सामग्री उनकी प्रतिक्रिया को अवरक्त, ऑप्टिकल और पराबैंगनी प्रकाश की प्रतिक्रिया से प्राप्त करती है। सबसे स्पष्ट ऑप्टिकल सामग्री चश्मा हैं, जिन्हें लेख औद्योगिक ग्लास में वर्णित किया गया है, लेकिन सिरेमिक भी कई ऑप्टिकल अनुप्रयोगों के लिए विकसित किए गए हैं। यह लेख इन अनुप्रयोगों में से कई का सर्वेक्षण करता है, दोनों निष्क्रिय (जैसे, खिड़कियां, राडोम, दीपक लिफाफे, पिगमेंट) और सक्रिय (जैसे, फॉस्फोरस, लेजर, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल घटक)।
निष्क्रिय उपकरण
ऑप्टिकल और अवरक्त खिड़कियां
अपने शुद्ध राज्य में, ज्यादातर चीनी मिट्टी की चीज़ें विस्तृत-बैंड-अंतर इन्सुलेटर हैं। इसका मतलब है कि उच्चतम भरे हुए इलेक्ट्रॉन स्तरों की ऊर्जा और अगले उच्चतम अप्रकाशित स्तर की ऊर्जा के बीच निषिद्ध राज्यों का एक बड़ा अंतर है। यदि यह बैंड गैप ऑप्टिकल प्रकाश ऊर्जाओं से बड़ा है, तो ये सिरेमिक वैकल्पिक रूप से पारदर्शी होंगे (हालांकि इस तरह के सिरेमिक के पाउडर और झरझरा कॉम्पैक्ट, हल्के बिखरने के कारण सफेद और अपारदर्शी होंगे)। वैकल्पिक रूप से पारदर्शी सिरेमिक के दो अनुप्रयोग सुपरमार्केट में बार-कोड रीडर और इन्फ्रारेड रेडोम और लेजर खिड़कियों के लिए खिड़कियां हैं।
नीलम (एल्यूमीनियम ऑक्साइड का एक-क्रिस्टल रूप, अल 2 ओ 3) का उपयोग सुपरमार्केट चेकआउट खिड़कियों के लिए किया गया है। यह उच्च खरोंच प्रतिरोध के साथ ऑप्टिकल पारदर्शिता को जोड़ती है। इसी तरह, सोडियम-क्लोराइड (NaCl), रुबिडियम-डॉप्ड पोटेशियम क्लोराइड (KCl), कैल्शियम फ्लोराइड (CaF), और स्ट्रोंटियम फ्लुइडाइड (SrF 2) जैसे एकल-क्रिस्टल या अवरक्त-पारदर्शी पॉलीक्रिस्टलाइन सिरेमिक का उपयोग क्षरण-रोधी अवरक्त रेडोम्स के लिए किया जाता है।, अवरक्त डिटेक्टरों के लिए खिड़कियां, और अवरक्त लेजर खिड़कियां। ये पॉलीक्रिस्टलाइन हलाइड सामग्री ऑक्साइड की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य को संचारित करने के लिए उपयोग करते हैं, जो अवरक्त क्षेत्र में नीचे तक फैलते हैं; हालाँकि, उनकी अनाज की सीमाएँ और पोरोसिटी बिखरे हुए विकिरण हैं। इसलिए, उन्हें एकल क्रिस्टल के रूप में सबसे अच्छा उपयोग किया जाता है। हालांकि, बड़ी खिड़कियों के लिए हाल्ड्स अपर्याप्त रूप से मजबूत हैं: वे अपने स्वयं के वजन के तहत बहुत कम कर सकते हैं। उन्हें मजबूत करने के लिए, एकल क्रिस्टल आमतौर पर स्वच्छ अनाज की सीमाओं और बड़े अनाज के आकार को प्रेरित करने के लिए गर्म जाली होते हैं, जो अवरक्त संचरण में काफी कमी नहीं करते हैं लेकिन शरीर को विरूपण का विरोध करने की अनुमति देते हैं। वैकल्पिक रूप से, बड़े दाने वाली सामग्री फ्यूजन-कास्ट हो सकती है।
दीपक लिफाफे
इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज लैंप, जिसमें संलग्न गैसों को एक लागू वोल्टेज द्वारा सक्रिय किया जाता है और जिससे चमक पैदा होती है, बेहद कुशल प्रकाश स्रोत होते हैं, लेकिन उनके संचालन में शामिल गर्मी और संक्षारण ऑप्टिकल सिरेमिक को उनकी थर्मोकैमिकल सीमा तक धकेलते हैं। 1961 में एक बड़ी सफलता मिली, जब संयुक्त राज्य अमेरिका में जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी के रॉबर्ट कोल ने प्रदर्शन किया कि एल्यूमिना (एक सिंथेटिक पॉलीक्रिस्टलाइन, अल 2 ओ 3) को मैग्नेशिया (मैग्नीशियम ऑक्साइड, एमजीओ) के रूप में ऑप्टिकल घनत्व और पारभासी के लिए पाप किया जा सकता है। सिंटरिंग सहायता। इस तकनीक ने उच्च दबाव वाले सोडियम-वाष्प लैंप में अत्यंत गर्म सोडियम निर्वहन को एक आग रोक सामग्री में समाहित करने की अनुमति दी जिसने इसके प्रकाश को भी संचारित किया। आंतरिक एल्यूमिना लैंप लिफाफे के भीतर का प्लाज्मा 1,200 ° C (2,200 ° F) के तापमान तक पहुँच जाता है। ऊर्जा उत्सर्जन लगभग पूरे दृश्यमान स्पेक्ट्रम को कवर करता है, जिससे एक चमकदार सफेद रोशनी पैदा होती है, जो सभी रंगों को दर्शाती है - निम्न दबाव वाले सोडियम-वाष्प लैंप के विपरीत, जिनकी एम्बर चमक प्रमुख शहरों के स्काईलाइनों में आम है।
पिग्मेंट्स
सिरेमिक रंग या रंगद्रव्य उद्योग एक दीर्घकालिक, पारंपरिक उद्योग है। सिरेमिक पिगमेंट या दाग विशिष्ट संक्रमण-धातु या दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों के संयोजन में ऑक्साइड या सेलेनाइड यौगिकों से बने होते हैं। इन प्रजातियों द्वारा प्रकाश के कुछ तरंग दैर्ध्य के अवशोषण से यौगिक में विशिष्ट रंग होते हैं। उदाहरण के लिए, कोबाल्ट एल्यूमिनेट (CoAl 2 O 4) और कोबाल्ट सिलिकेट (Co 2 SiO 4) नीले हैं; टिन-वैनेडियम ऑक्साइड (जिसे वी-डॉप्ड एसएनओ 2 के रूप में जाना जाता है) और ज़िरकोनियम-वैनेडियम ऑक्साइड (वी-डॉप्ड जेडआरओ 2) पीले होते हैं; कोबाल्ट क्रोमाइट (CoCr 2 O 3) और क्रोमियम गार्नेट (2CaO · Cr 2 O 3 · 3SiO 2) हरे हैं; और क्रोमियम हेमटिट (CrFe 2 O 3) काला है। एक असली लाल रंग, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सिलिकेट पदार्थों में अनुपलब्ध, कैडमियम सल्फाइड और कैडमियम सेलेनाइड (CdS-CdSe) के ठोस समाधानों में पाया जाता है।
पाउडर वर्णक को निकाल दिया गया बर्तन में रंग प्रदान करने के लिए सिरेमिक निकायों या ग्लेज़ में शामिल किया गया है। फायरिंग के दौरान थर्मल स्थिरता और रासायनिक जड़ता महत्वपूर्ण विचार हैं।
