Đồ gốm có thể trong suốt như thuỷ tinh không?

Có thể làm cho vật liệu gốm trong suốt như thủy tinh được không? Có thể, các bạn có thấy trên đường phố có loại đèn được phát ra ánh sáng vàng rất đẹp, vừa sáng vừa không gây chói mắt. Đó là đèn natri áp suất cao (đèn cao áp). Với cùng lượng điện tiêu hao như nhau, so với loại đèn điện thường, đèn natri cao áp sáng gấp hơn 10 lần, tuổi thọ của đèn gấp 20 lần. Nguyên liệu để sản xuất bóng đèn natri cao áp không phải là thủy tinh thường; ngay cả thủy tinh thạch anh cũng không thích hợp. Vật liệu sản xuất bóng đèn natri cao áp phải không bị ăn mòn và chịu được áp suất cao. Các nhà khoa học đã phải trải qua khoảng 30 năm miệt mài nghiên cứu mới tìm được loại vật liệu đáp ứng các yêu cầu đó. Đó là loại gốm trong suốt.

Bạn có nghe nói đến ngọc đỏ (hồng ngọc) chưa? Hồng ngọc phát ánh sáng đỏ lóa mắt lại trong suốt. Hồng ngọc có thành phần chính là nhôm oxyt có lẫn một ít crom oxyt mà có được màu đỏ đẹp mắt. Nếu trong hồng ngọc chỉ chứa nhôm oxyt mà không có crom oxyt thì chỉ có màu trắng (ngọc trắng hay còn gọi là bạch ngọc tức cương ngọc). Cương ngọc là những tinh thể trong suốt như thủy tinh. Nhưng khác với thủy tinh, cương ngọc không bị ăn mòn khi tiếp xúc với hơi natri. Điều đó đã gợi ý cho các nhà khoa học dùng nhôm oxyt tinh khiết thiêu kết để sản xuất gốm trong suốt. Ban đầu khi dùng phương pháp này người ta nhận được loại gốm có nhiều bọt khí. Tại sao vậy? Vì hồng ngọc và cương ngọc là các đơn tinh thể, còn loại gốm chế tạo như trên là những đa tinh thể do vô số các tinh thể cương ngọc nhỏ kết hợp nhau tạo nên, nên giữa các tinh thể nhỏ có thể có các khe hở, tạo nên các bọt khí. Các bóng khi này ảnh hưởng đến độ trong suốt của gốm tạo thành. Từ đó các nhà khoa học đã nghĩ đến việc dùng một lượng nhỏ magie oxyt “để “loại trừ”” các bọt khí khi thiêu kết (nung ở nhiệt độ cao) làm cho ánh sáng dễ dàng truyền qua gốm. Sau khi tiến hành nhiều thí nghiệm, cuối cùng người ta đã chế tạo được loại gốm nhôm oxyt trong suốt.

So với thủy tinh thường, gốm trong suốt không chỉ chịu được nhiệt độ cao, không bị hơi natri ăn mòn mà còn có độ cứng rất cao. Do đó gốm trong suốt không chỉ dùng để chế bóng đèn natri cao áp mà còn dùng làm cửa sổ chắn gió cho máy bay siêu thanh, làm kính chống đạn cho ô tô con cao cấp. Khả năng chống đạn của gốm trong suốt gần tương đương với sapphire. Ngoài ra gốm trong suốt còn trong suốt với sóng vô tuyến điện nên có thể dùng để chế tạo vỏ bọc của anten radar, vỏ bọc cho máy bay. Gốm trong suốt có phạm vi sử dụng ngày càng rộng rãi theo trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật.