微晶玻璃 第一章
1 绪论
1.1 微晶玻璃的定义
1.1.1 定义及特性
微晶玻璃（glass-ceramic）又称玻璃陶瓷，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。
玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它是一种亚稳态，较之晶态具有较高的内能，在一定的条件下，可转变为结晶态。从动力学观点看，玻璃熔体在冷却过程中，黏度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其难以转变为晶态。微晶玻璃就是人们充分利用玻璃在热力学上的有利条件而获得的新材料。
微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。
尽管微晶玻璃的结构、性能及生产方法与玻璃和陶瓷都有一定的区别，但是微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多相特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。
微晶玻璃具有很多优异的性能，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。如热膨胀系数可在很大范围内调整（甚至可以制得零膨胀甚至是负膨胀的微晶玻璃）；机械强度高；硬度大，耐磨性能好；具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境；软化温度高，即使在高温环境下也能保持较高的机械强度；电绝缘性能优良，介电损耗小、介电常数稳定；与相同力学性能的金属材料相比，其密度小但质地致密，不透水、不透气等。并且微晶玻璃还可以通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、磁学、热学和生物等功能，从而可作为各种技术材料、结构材料或其他特殊材料而获得广泛的应用。
微晶玻璃的性能主要决定于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。以上诸因素，又取决于原始玻璃的组成及热处理制度。热处理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从而使材料性能发生显著变化。另外，晶核剂的使用是否适当，对玻璃的微晶化也起着关键作用。微晶玻璃的原始组成不同，其主晶相的种类不同，如硅灰石、β-石英、β-锂辉石、氟金云母、尖晶石等。因此通过调整基础玻璃成分和工艺制度，就可以制得各种符合性能要求的微晶玻璃。
1.1.2 微晶玻璃的种类
目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。表1-1列出了常用微晶玻璃的基础组成、主晶相及其主要特性。
表1-1常用微晶玻璃的组成、主晶相及主要特性
微晶玻璃的组成在很大程度上决定其结构和性能。按照化学组成微晶玻璃主要分为四类：硅酸盐微晶玻璃，铝硅酸盐微晶玻璃，氟硅酸盐微晶玻璃，磷酸盐微晶玻璃。
硅酸盐微晶玻璃
简单硅酸盐微晶玻璃主要由碱金属和碱土金属的硅酸盐晶相组成，这些晶相的性能也决定了微晶玻璃的性能。研究最早的光敏微晶玻璃和矿渣微晶玻璃属于这类微晶玻璃。光敏微晶玻璃中析出的主要晶相为二硅酸锂（Li2Si2O5），这种晶体具有沿某些晶面或晶格方向生长而成的树枝状形貌，实质上是一种骨架结构。二硅酸锂晶体比玻璃基体更容易被氢氟酸腐蚀，基于这种独特的性能，光敏微晶玻璃可以进行酸刻蚀加工成图案、尺寸精度高的电子器件，如磁头基板、射流元件等。矿渣微晶玻璃中析出的晶体主要为硅灰石（CaSiO3）和透辉石[CaMg(SiO3)2]。据研究，透辉石具有交织型结构，比硅灰石具有更高的强度、更好的耐磨耐腐蚀性。
铝硅酸盐微晶玻璃
它包括Li2O-Al2O3-SiO2系统、MgO-Al2O3-SiO2系统、Na2O-Al2O3-SiO2系统、ZnO-Al2O3-SiO2系统。
Li2O-Al2O3-SiO2系统是一个重要的系统，因为从这个系统可以得到低膨胀系数的微晶玻璃。当引入4%（质量分数）（TiO2+ZrO2）作晶核剂时，玻璃中能够析出大量的钛酸锆晶核。在850℃左右热处理时，这些晶核上能够析出直径小于可见光（λ＜0.4μm）的β-石英固熔体，这种超细晶粒结构使微晶玻璃材料透明。
MgO-Al2O3-SiO2系统的微晶玻璃具有优良的高频电性能、较高的机械强度（250～300MPa）、良好的抗热震性和热稳定性，已成为高性能雷达天线保护罩材料。Na2O-Al2O3-SiO2系统中引入一定量的TiO2，可以获得以霞石（NaAlSiO4）为主晶相的微晶玻璃。由于这类微晶玻璃具有很高的热膨胀系数（100×10-7℃-1左右），可以在材料表面涂一层膨胀系数较低的釉以强化材料。ZnO-Al2O3-SiO2系统玻璃组成或热处理制度不一样，析出的晶
体类型也不一样，在850℃以下，只析出透锌长石（ZnO·Al2O3·8SiO2），而在950～1000℃析出锌尖晶石（ZnO·Al2O3）和硅锌矿（2ZnO·SiO2）。
氟硅酸盐微晶玻璃
它包括片状氟金云母型和链状氟硅酸盐型。片状氟金云母晶体沿（001）面容易解理，而且晶体在材料内紊乱分布，使得断裂时裂纹得以绕曲或交叉，而不至于扩展，破裂仅发生于局部，从而可以用普通刀具对微晶玻璃进行各种加工。云母晶体的相互交织将玻璃基体分隔成许多封闭或半封闭的多面体，增加了碱金属离子的迁移阻力。同时，由于云母晶体本身是一种优良的电介质材料，因此云母型微晶玻璃具有优良的介电性能。链状氟硅酸盐微晶玻璃中可析出氟钾钠钙镁闪石（KNaCaMg5Si8O22F2）及氟硅碱钙石
[Na4K2Ca5Si12O30(OH,F)4]。当主晶相为针状的氟钾钠钙闪石晶体时，这种晶体在材料中致密紊乱分布，形成交织结构，分布在方石英、云母及残余玻璃相中，可使断裂时裂纹绕过针状晶体产生弯曲的路径，因而具有较高的断裂韧性（3.2MPa·m1/2）和抗弯强度（150 MPa）。由于其热膨胀系数高达115×10-7℃-1（0～100℃），可在材料表面施以低膨胀釉，使抗弯强度提高到200 MPa。
磷酸盐微晶玻璃
氟磷灰石微晶玻璃已经从含氟的钙铝磷酸盐玻璃以及碱镁钙铝硅酸盐玻璃中制备出来，它具有生物活性，现已成功地被植入生物体中。
1.2 微晶玻璃的发展历史及在材料科学中的作用
1.2.1 发展历史
由玻璃制备多晶材料的思想可追溯到18世纪，那时人们就知道玻璃在适当的温度下，经过足够时间的热处理后，会失透或结晶。法国科学家鲁米汝尔就进行过以玻璃制备多晶材料的尝试，但是他没有完成对晶化的控制，而这对于制造真正的微晶玻璃是非常必要的。
从20世纪30年代开始，由玻璃体结晶而形成致密的陶瓷的想法已得到了较高的关注。但微晶玻璃的研制成功并实现工业化，则始于20世纪50年代末，1957年美国康宁公司著名的玻璃化学家，此次发现对以后的研究是非常有意义的。Stookey在研究感光玻璃时，无意中发现了所制得的玻璃具有较高的机械强度，他意识到这种玻璃在结构上与其他的玻璃是有所不同的。他把感光后的不透明玻璃加热到比平常热处理温度更高的温度，获得了微晶玻璃重要的基本发现。他发现玻璃并没有熔化，而是转变为不透明的多晶陶瓷材料，这种材料所具有的机械强度比原始玻璃有明显的提高，而且其他的性质，如电绝缘性也得到了显著的改善。
在早期的微晶玻璃材料研究中，人们发现这种从玻璃到陶瓷的形态转变中，制品并没有像陶瓷材料一样发生变形。显然，材料中微小的金属晶体成为了玻璃中的主晶相析晶的晶核剂。大量分布均匀的晶核的存在，保证了晶体的均匀生长以及晶体骨架的形成，使得玻璃制品在温度升高时能保持一定的强度。1959年，Stookey在锂铝硅玻璃中加入二氧化钛作为晶核剂，制成了强度高、耐热冲击好、热膨胀系数低的微晶玻璃。从而获得了以二氧化钛为晶核剂的范围很广的玻璃组成。英国的，众多研究者对微晶玻璃的组成、晶核剂、析晶理论以及成形工艺等方面进行了广泛、深入的研究。
自微晶玻璃出现以来，在性能、制造工艺等诸方面都有了较大的突破。其中人们对Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃研究得最为透彻。该系统微晶玻璃无论在研制、开发、工业化生产方面，还是在理论研究方面都取得了很大的成就。Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的主晶相多为β-锂霞石、β-锂辉石及β-石英固熔体等，具有优良的耐热冲击性、较高的强度和较低的甚至接近于零或负数的热膨胀系数，因此引起玻璃工作者的广泛关注。
CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃也是研究得较为深入的一类微晶玻璃。1960年，前苏联的Kitaigorodski 首先研制成功了矿渣微晶玻璃，1966年第一条辊压法制造微晶玻璃的生产线建成并投入生产。近些年来，国内外玻璃科学工作者对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的主晶相多为β-硅灰石，一般不外加晶核剂。借助表面成核析晶机理，利用烧结法制造的该系统微晶玻璃，具有强度高，耐酸、碱性好，表面纹理清晰，质感突出，且生产原料丰富、生产成本低等优异性能。其外观十分近似大理石、花岗岩等天然石材，且性能优于天然石材，成为天然石材的理想替代产品。
目前，除了以上两种常用系统的微晶玻璃外，还开发研制出了很多种不同系统的微晶玻璃，如磷酸盐微晶玻璃、氟酸盐系列微晶玻璃以及硫系微晶玻璃等。
1.2.2 我国建筑装饰用微晶玻璃的发展历史
我国对于微晶玻璃的研究虽然起步较晚，但在较短的时间里取得了很大的进展。其中建筑装饰用微晶玻璃，尤其是烧结法制备CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃是研究较为深入、应用较广的一类微晶玻璃。从我国CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的研究及工业化进程来看，大致可以分为三个阶段，分别为：1981～1992年、1992～1997年、1997～2004年。微晶玻璃的研究在这三个阶段中有各自的重点和特点，但也不是完全孤立的。
（1）1981～1992年这一阶段主要处于实验室研究阶段，主要对微晶玻璃组成和性能进行较深入的研究。而对于成形方法没有统一的认识，对浇铸法、压延法、烧结法都进行过尝试。这一阶段的研究为后期微晶玻璃组成及工艺的确定奠定了基础。
（2）1992～1997年通过前一阶段的研究，已经具备了工业化生产所必须具备的技术条件。因此，这一阶段主要是工业化试验阶段。这一阶段的研究重点是：工艺流程及参数的研究及优化、生产装备的研究、窑具材料的选择。但是，生产装备主要是将玻璃、陶瓷、石材的生产装备进行拼凑、整合、组装而成。窑具材料如耐火材料、棚板等主要还是依靠进口。这些因素导致了这一阶段产品价格居高不下，成品率低。
（3）1997～2004年这一阶段是工业发展阶段。在这一阶段里，生产工艺和技术得到不断完善和提高，其中工艺、装备、窑具材料得到进一步的优化。产品的品种结构进一步调整和丰富。
尤为突出的是窑具材料的国产化，以及生产工艺的成熟。这使得微晶玻璃价格大幅降低，成品率迅速提高。产品品种的丰富和价格的降低，开拓了微晶玻璃装饰板的市场，同时也壮大了微晶玻璃工业。到2003
年底为止，全国共有微晶玻璃生产厂家40余家，其生产规模大约300万平方米，而年销售量约为170万平方米。
1.2.3 微晶玻璃在材料科学中的作用
微晶玻璃的出现不仅给我们提供了一种性能优越、应用广泛的新材料，而且给我们提供了玻璃晶化行为研究的新领域。不论是对玻璃晶化机理研究，还是对晶化过程控制研究都是极为重要的。对于这类基础研究来说，玻璃是一种非常适合的介质。因为液体的玻璃黏度很大，其中晶体生长的扩散过程和原子的重排都进行得很缓慢，而且温度的降低能使黏度急剧增加，因此快速冷却可以使析晶过程停止，从而实现对整个过程进行控制，便于我们制得所需性能的材料，这种性能特点对晶体材料的研究也具有价值。
微晶玻璃性能的可设计性，是其他许多材料所不可比拟的。微晶玻璃的性能是由晶相与玻璃相的化学组成以及它们的结构、分布和所占比例多少决定的。调整上述各种因素就可生产出各种预定性能的材料，其中晶相是最主要的影响因素。微晶玻璃能以极广的玻璃组成制成玻璃态，而且还能掺入多种物质，从而形成不同的主晶相，得到所需的性能。在几种主要系统微晶玻璃中，硅酸盐系统微晶玻璃可通过改变组分得到强介电性或强磁性材料；铝硅酸盐系统微晶玻璃中随着主晶相的改变可制得耐高温、低膨胀、高强度、耐磨的材料；硼酸盐和硼硅酸盐微晶玻璃可制备强磁性、耐腐蚀、膨胀系数可调、封接性好的材料。
具有可设计性能的微晶玻璃为功能材料的研制和发展提供了一个新的方向，而且研究微晶玻璃的晶相所取得的成果，对新型无机材料的研究也有很大的借鉴作用，如对研究高性能的压电陶瓷、接点陶瓷、介电陶瓷等新型材料、新型的非线性光学材料等就很有帮助。因为可使材料含有已知晶体的组合体，并且还有可能发展出全新的晶相，这对矿物学的研究具有十分重要的意义。
随着社会的发展和进步，新材料和高科技的发展都迫切需要研制与开发一系列新型材料。而随着微晶玻璃研究水平的发展，人们对微晶玻璃的性能和质量提出了更高的要求，于是具有一项或几项功能的新型功能微晶玻璃应运而生，正日益成为高新技术领域的生力军，成为材料科学研究的一个热点。
目前微晶玻璃正向着扩展材料的组成、调节微观结构和开拓新工艺等方向发展。目的是开发出具有更多优异性能与功能的新材料。在这一方面，过去的研究较多集中于传统的氧化物微晶玻璃，目前已开始研究开发新的氧化物系统，如含稀土元素氧化物、氧化物与非氧化物的混合型材料及非氧化物材料等，除通过改变组分外，也可采用控制微观结构的方法来获得所需要的性能。
微晶玻璃研究的另一个重要方面是对各种工业废渣和尾矿的利用，这对于保护生态环境，降低产品成本意义重大。同时满足了材料科学的发展更注重生态和环保的要求，体现了以人为本的观念。因此，微晶玻璃对材料科学的发展具有极大的促进作用。
1.3 制备工艺
虽然不同种类的微晶玻璃有各自不同的生产工艺，但微晶玻璃常用的生产工艺主要为整体析晶法和烧结
法。
整体析晶法是最早使用的方法，现在仍然广泛使用。其工艺过程是：玻璃的制备与成形、采用可控热处理工艺使玻璃核化、晶化。其工艺条件应满足：玻璃在熔制及成形过程中不能析晶；成形后的玻璃有良好的加工性能；在结晶化处理时能快速析晶；产品达到要求的理化性能指标。整体析晶法的最大特点是可沿用任何一种玻璃的成形方法，如吹制、压制、拉制、压延、离心浇铸、重力浇铸等成形方法均能用于成形微晶玻璃。与通常的陶瓷成形工艺相比，更合适自动化操作和制备形状复杂、尺寸精确的制品；由玻璃坯体制备的微晶玻璃在尺寸上变化不大，组成均匀，不存在气孔等陶瓷中常见的缺陷。
烧结法制备微晶玻璃的工艺流程如下：配料→熔制→淬冷→粉碎→成形→烧结。烧结法制备微晶玻璃的一个显著特点是玻璃经过淬冷后颗粒细小、表面积增加，通过表面或界面晶化而形成微晶玻璃，比压延法制得的玻璃更易于晶化，不必使用晶核剂。目前研究较多的有硅灰石、堇青石、顽灰石等烧结微晶玻璃。此外还可以用经晶化的粉末与其他原料复合，生产具有特殊性能的微晶玻璃。因此这种方法为微晶玻璃新材料的制备开辟了新天地。
微晶玻璃在制备时，应对熔制阶段和核化、晶化过程进行严格的控制。微晶玻璃的熔制温度一般较高，这就要求我们在设计组成配方时，在不影响其性能的前提下，调整组成，降低熔制温度。
微晶玻璃的核化有两种途径。一种是采用晶核剂，在玻璃的熔制过程中，晶核剂能均匀地融入到玻璃体中。当玻璃处在析晶温度区间时，能降低玻璃成核所需的能量，核化可在较低的温度下进行，新的晶相在核上吸附，长大成为细小的晶体。另一种是利用缺陷成核，即利用玻璃在分界面处易于核化的特点。把玻璃制成粉末状或颗粒状，再进行热处理时，就会在粉末的表面成核、晶化。微晶玻璃可以根据精度的要求进行抛光，也可采用涂层或离子交换法加以强化。
传统的微晶玻璃生产工艺存在一定的局限性，随着特殊性能材料研制的需求，新的制备工艺不断涌现，发展较快的有溶胶-凝胶法、定向析晶法等。
溶胶-凝胶法工艺最早是用来制备玻璃的，近十多年来成为玻璃与陶瓷等先进材料制备技术的研究热点。溶胶-凝胶工艺能制备高均匀度与高纯度的材料，与传统玻璃工艺相比其制备温度要低得多，并可扩展其组成范围，制造不能用传统工艺制备的材料，目前的研究主要集中在高温、高性能和高韧性等特种材料的制备上。其研究系统主要有La2O3-Al2O3-SiO2,La2O3-SiO2-ZrO2,MgO-Al2O3-SiO2-TiO2等系统微晶玻璃。随着溶胶-凝胶科学技术的发展，微晶玻璃材料的研究领域得到进一步的扩展，利用溶胶-凝胶方法近年来获得了一系列重要的微晶玻璃材料，尤其在非线性光学、功能材料、电子材料等领域，这些新型材料展示了重要的应用前景和特有的科学研究价值。
1.4 应用现状及发展前景
1.4.1 我国建筑装饰用微晶玻璃的研究及现状
生产工艺及产品特点
建筑装饰用微晶玻璃也叫微晶石、玉晶石，其生产方法有两种，即压延法和烧结法。20世纪60年代，前苏联以矿渣等废料为主要原料，采用压延法生产出平板微晶玻璃，产品主要用于化工、采矿行业的抗腐蚀、耐磨材料。1974年日本电气硝子株式会社研制生产出烧结微晶玻璃，主要作为建筑装饰材料，此后日本许多现代化建筑物外墙及地铁站采用微晶玻璃装饰内外墙。最早安装的这种外墙，虽经历了20多年的风吹雨淋、日光曝晒、大气侵蚀，至今仍完好无损、光洁如新。
与传统天然装饰石材相比，烧结微晶玻璃装饰板具有自然光泽和清晰纹理，质地均匀、柔和、细腻，天然石材更洁白，还可按照建筑设计师的要求制成黑、灰、红、橙、黄、绿、蓝等多种颜色或任意组合配色。更重要的是，这种微晶玻璃色调纯正、颜色稳定、无放射性污染，耐风化、耐磨、抗压等理化性能指标优于天然花岗岩。远高于天然大理石，可用作建筑物的内、外墙及地面、楼梯的饰面材料；随着防火要求日益严格和安装技术的进步，微晶玻璃作为一种无光污染的新型幕墙材料已开始流行，采用“干挂法”施工，板材安装不受季节限制，工艺简化，具有可靠的完整性和耐久性。而用烧结微晶玻璃装饰板制成的柜台表面、桌面、茶几和洗面台典雅华丽、别具一格，符合现代消费潮流。常见的曲面石材是由较厚的石材切削而成，耗时、耗材、资源浪费大，而烧结微晶玻璃在加热软化后可随意弯曲成弧形，方便省时、保护资源。
微晶玻璃装饰板材的生产和产品性能完全符合人们对绿色生态建材的消费需求。微晶玻璃生产主要采用石英砂、石灰石、长石等价格较低的普通矿物原料，还可部分采用粉煤灰。钢渣、高岭土尾矿等工业废弃物
作为原料；在生产和使用过程中，很少产生有害气体；生产中切裁下来的边角料全部可以作为原料回炉使用，生产用水循环利用，无废渣、废水排放；因产品无放射性、表面不渗污、不吸附侵害人体的细菌等物质而不会造成室内环境污染；使用之后可以延长建筑物的寿命和使用周期，避免了能源的重复浪费，减少了各种重复污染，对环保、节能、美化生活环境、艺术创造等多方面有积极意义。因此，用微晶玻璃代替能耗大、使用时间短、性能差、污染多的其他材料，已成不可逆转的趋势。
目前我国建筑装饰用微晶玻璃主要采用烧结法和压延法两种方法生产。烧结法制备工艺较为复杂，只能半连续性生产。生产过程可采用多座熔化面积较小的熔窑与不同形式的晶化窑配合使用，灵活性大，且生产各环节易于控制，成品率高。产品有平板、弧形板和异形板，规格品种多，经较长时间的保温晶化，晶化程度高，各项理化指标优于压延法产品。产品有天然石材的花纹图案，颜色品种丰富，装饰效果理想。产品最终厚度为18～22mm，符合国家有关规定，适于内外墙装饰。
压延法制备工艺相对简单，可以连续性生产。生产过程只能采用一窑一机的生产方式，灵活性小，且板材在线切割困难，易炸裂、变形。成品率低。产品因受制备工艺、设备所限，只能生产平板，且晶化程度较低，各项理化指标低于烧结法生产。产品无天然石材的花纹图案，颜色品种单一，装饰效果不理想。产品最终厚度在8～12mm范围内，但在外墙装饰上受到限制。
通过以上分析比较可看出，作为建筑装饰材料，烧结法产品综合性能更为优越，因此我国目前建筑装饰用微晶玻璃的工业化生产主要采用烧结法工艺。烧结法生产的产品外观精美，性能优良，能在很大程度上满足了人们对高质量装饰品的需求。
国内微晶玻璃的生产概况及工业装备
我国对烧结微晶玻璃装饰板的研究开发虽然起步较晚，但在较短的时间内取得了很大进展。20世纪90年代初，武汉理工大学的研究人员从微晶玻璃的组成、结构与性能的基础研究入手，对以β－硅灰石为主晶相的CaO－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃板材工业化生产的组成及烧结、晶化工艺技术进行了系统研究，并在国内首先开发了成套工业化生产专用设备，攻克了制备过程中气泡、翘板、炸裂等生产技术难点，并进行工业化开发获得成功。
目前国内新建的微晶玻璃生产厂已有40多家，生产规模大约在3万～20万平方米/年之间，其中形成一定规模、工艺成熟、设备配套、产品质量稳定的微晶玻璃厂家并不多。其中大多数厂家采用国产设备，少数厂家的关键工艺设备如晶化窑、连续磨抛线由国外引进。
考虑到烧结法微晶玻璃生产企业的规模以及方便换料，所采用的玻璃窑池一般较小，熔化面积十几平方米至几十平方米，熔化率0.8～1.2t/（m2·d）左右，少数彩色微晶玻璃采用坩埚窑熔化玻璃，但能耗较高且熔化质量不稳定。
晶化窑有隧道窑和梭式窑两种窑型，隧道窑长度90～120m，梭式窑容积为20～30m2左右，两种晶化窑相比，隧道窑产量高、能耗小、工艺制度稳定、产品色差小、适于连续大批量生产，而梭式窑产量低、能耗小、工艺制度易于调整、灵活性强、适于生产特殊规格的小批量产品和弧形板；部分国产晶化窑采用计算机控制，自动化程度较高。
磨抛设备采用连续磨抛线或双头磨、单头磨，切割设备采用全自动桥式切割机，国内已开发专门用于微晶玻璃生产的连续磨抛线，但进口磨抛设备在提高产品质量上仍具有明显的优势。
产品品种及存在的主要问题
国内微晶玻璃的产品规格主要有600mm×900mm、900mm×900mm、900mm×1200mm等平面抛光板和压光板，厚度为18～20mm；颜色主要有纯白、米黄、浅灰、浅蓝、浅绿、粉红及黑白配色等；部分厂家可根据用户的要求生产不同规格的圆弧板及洗面台等异形板。有些厂家的微晶玻璃已向香港地区、东南亚、德国等地供货。
从国际市场看，烧结微晶玻璃装饰板的价格居高不下，因此，我国微晶玻璃装饰板进入国际市场将有很大的价格优势。
虽然烧结微晶玻璃装饰板在我国已大规模工业化生产，但在生产和市场方面仍存在着一些问题，影响着这一新产品的广泛使用，主要表现为以下几个方面。
（1）产品合格率不稳定、优等品率低常见缺陷是原板变形大、炸裂，成品表面气孔多、大规格产品平面度公差大；与日本产品相比，国产烧结微晶玻璃装饰板在整体质量方面尚有一定差距。
（2）始窑使用寿命较短由于基础玻璃成分的影响，与普通平板玻璃或瓶罐玻璃熔窑相比，微晶玻璃
熔窑的使用寿命较短，一般只有2～3年，这无疑大大增加了产品成本。
（3）产品规格、品种、花色仍不能完全满足建筑装饰市场的要求。
（4）产品价格较高，家庭及个人用户尚难以接受目前售价。
我国建筑装饰同微晶玻璃的研究现状及面临的问题
21世纪全球建筑装饰市场前景持续看好，生态建材、绿色环保型装饰产品越来越受到人们的普遍欢迎。建材工业在欧美已属“夕阳产业”。而在中国还是“朝阳产业”。预计在未来15年之内还会有很大的发展，国内建筑用微晶玻璃正面临着良好的发展契机。今后几年内，科研单位和生产厂家应着重解决以下几个问题。
（1）进一步配套、完善适于微晶玻璃生产的耐火材料及专用设备，节能降耗。
（2）开发多种花色、规格的产品，使产品档次大幅度提高。
（3）降低成本及售价，使产品价格能被更多的用户所接受。
（4）在扩大内需的同时增加出口贸易，开拓国际市场。
随着我国经济建设的飞速发展，对建筑装饰材料的需求量越来越大。目前我国年消费天然板材约6000
多万平方米，若用微晶玻璃装饰板取代10％的天然石材，国内需求量将十分可观。烧结微晶玻璃装饰板具有比普通陶瓷和天然石材更为优越的性能，是21世纪的绿色生态环保建材产品，用它来替代部分天然花岗岩、大理石是今后的发展趋势。
迄今为止，与天然石材相比，微晶玻璃装饰板的产量是很小的，但可以预测，微晶玻璃装饰板将会在巨大的建筑装饰材料市场占据一席之地，将比传统建筑装饰材料具有更强的市场竞争优势和广阔的发展前景。
1.4.2 目前我国微晶玻璃工业水平差距及对策
微晶玻璃材料及其制造总体技术水平与其他材料（如陶瓷、玻璃、石材等）工业相比存在很大差距。主要表现为：
（1）生产过程自动化、机械化水平不高；
（2）生产过程能耗高、在线检测和过程控制技术相对落后；
（3）产品品种少、高新技术应用水平较低；
（4）成本高、市场面窄。
而形成差距的主要原因是：行业发展历史短、规模小；行业技术创新体系不完善，研究、开发力量分散、未形成“基础研究－工程研究－产业化应用技术研究”体系；国家、行业及相关部门重视不够等。
面对这些水平差距，微晶玻璃工业必须以科学发展观为指导，以增加和提高微晶玻璃工业核心竞争力和整体技术水平为目标，实现微晶玻璃工业可持续发展。
具体研究及发展重点可以从下面几个方面考虑。
（1）加强基础研究：如组成、结构与性能关系；结晶原理对产品质量的影响；微晶玻璃内应力等的研究。
（2）矿物原料替代化工原料的研究：如用矿渣或者天然矿物代替氧化铝、氧化锌、氧化钡、氧化钠（钾）等。
（3）节能技术及热工设备的研究：如烧成技术、窑炉结构以及相关设备和窑具材料。
（4）切磨、生产过程自动化及检测技术：如切磨工艺、磨料及刀具、生产过程在线检测方法和仪器。
（5）产品结构的调整及新产品开发：首先扩大微晶玻璃应用领域，除了原有的建材领域外，还应向家电、化工、电子、军工等新领域发展。其次，使建筑装饰微晶玻璃材料功能化，比如使其同时拥有装饰、透明、防火、抗污、杀菌等功能。
1.4.3 发展趋势
拓宽微晶玻璃的应用领域
微晶玻璃以其优良的性能、简单的制备工艺技术、廉价的原材料和低的制造成本，以及能工业化大规模生产的优势，不失为一种高性能、低价位、应用市场广阔的新型材料，因而受到众多材料科学工作者的关注，近年来对微晶玻璃的研究及应用开发十分活跃。
现在，微晶玻璃的研究已经在各个领域展开，除了在机械工程、建筑装饰材料，日用品等领域外，在军事设施、生物医药、电子工业等高科技领域也进行了很深入的研究。随着学科交叉和边缘科学的发展，微晶玻璃会在越来越多的领域和研究方向得到应用，获得更深层次的研究。
考虑到我国微晶玻璃工业发展的具体情况，以下几个新产品具有更大的研究价值和发展空间：透明防火微晶玻璃、日用型微晶玻璃、新型光学微晶玻璃、微晶玻璃硬板基板、生物微晶玻璃。
（1）透明防火微晶玻璃该种微晶玻璃为Li2O－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃，以β－石英为主晶相。该微晶玻璃具有较低的热膨胀系数和热传导系数，且能抵抗800℃的高温而不软化。它将广泛应用于高层建筑、图书馆和其他重要建筑上。
（2）日用型微晶玻璃该类微晶玻璃通常具有很低的热膨胀系数；很强的抗热冲击性能；良好的化学稳定性；外观美观、透明等特点。更重要的是不含釉，无污染，可以满足人们对健康的需求。其品种通常有：以β－锂辉石固溶体为主晶相，具有较高抗热冲击性能的白色微晶玻璃器皿；以β－石英固溶体为主晶相的微晶玻璃炊具；以β－石英固溶体为主晶相，用作电磁炉灶面的微晶玻璃面板等。
（3）新型光学微晶玻璃微晶玻璃通常没有气孔，且含有一定的玻璃相，因此它可以具有良好的透明性。其中，以β－石英为主晶相的Li2O－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃具有接近零膨胀的特性，其线膨胀系数为（0±0.02×10－6）℃－1。这类微晶玻璃通常用作天文望远镜的镜片。目前世界上最大的天文望远镜用的微晶玻璃镜片直径为8.2m。
此外，还有一类Li2O－Al2O3－SiO2系统透明微晶玻璃可用作液晶显示器上的彩色过滤器的基板。该微晶玻璃厚度仅1.1mm。随着近年来液晶显示器的推广普及，该种微晶玻璃必然具有广阔的市场空间。
（4）微晶玻璃硬板基板 1956年IBM推出第一台硬盘驱动器以来，硬盘基板主要采用NiP/Al合金基板。但随着计算机技术的发展，以NiP/Al合金为基板的硬盘存在一系列的问题，NiP/Al合金基板已经无法适应硬盘技术的发展趋势。微晶玻璃具备了成为新一代硬盘基板的必备条件。
目前有四种系统微晶玻璃可用作磁盘基板：尖晶石－顽辉石系统、尖晶石系统、锂硅酸盐系统、钙碱硅石系统。其中，以尖晶石－顽辉石为主晶相的MgO－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃的性能最为优越。它具有较高的力学性能、合理的晶粒尺寸等特性。更重要的是不含碱金属离子，在蒸镀磁性膜时，有较好的成膜性能。
（5）生物微晶玻璃生物微晶玻璃具有许多优越、独特的性能，如良好的化学稳定性、生物兼容性或者生物活性等。目前，主要用作牙齿材料、人造骨骼、铁磁性抗癌材料等。
微晶玻璃牙齿材料主要有两大类，一类是用于牙齿移植，另一类是用于牙齿修复。前者必须具有生物活性，而后者必须具有很好的生物环境兼容性。微晶玻璃牙齿材料目前是国内外研究的一个热点，同时也是一个新兴产业。
另外一类微晶玻璃具有良好的化学稳定性和生物活性、较高的力学性能、优越的耐磨性能。通过临床实验表明：该类微晶玻璃和人类骨骼之间可以相互生长，故在脊椎、骨骼的整形手术上常用到此类微晶玻璃。
铁磁性生物活性微晶玻璃可用于癌症的治疗，具有强磁性和良好的生物相容性。通常在肿瘤部位注入或植入铁磁性微晶玻璃，在磁场的作用下，微晶玻璃会发热。癌细胞加热至43℃以上也不会死亡。利用这个原理，铁磁性微晶玻璃就可用于癌症的治疗的之中。
功能微晶玻璃的研究与发展
现代科学技术的发展，对材料的性能要求越来越高。功能微晶玻璃在现代高新技术领域具有重要的应用价值，但是也同样面临着发展的机遇。借鉴结构陶瓷的发展历程，功能微晶玻璃的研究成了近年来功能材料研究领域内新的发展方向。
功能微晶玻璃是通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、磁学、热学和生物等功能，其优异的性能使这类材料在高新技术领域具有广泛的应用前景。
功能微晶能够玻璃的组成包括氧化物、卤化物、硫化物、含氮及含碳玻璃等，制备方法有整体析晶法、烧结法和溶胶－凝胶发法等。为满足应用市场对功能材料综合性能不断提高的需要，功能微晶玻璃的研究开发正朝着组分多元化、功能复合化和结构精细化的方向发展。
功能微晶玻璃的研制正处在从经验积累向科学控制材料组成和结构的阶段转变。因此，应按照使用要求，在不同层次上对材料的组成、结构进行科学设计与调控。微晶玻璃的组成应包括化学组成和晶相组成，而且要注意微晶玻璃的功能“稀释”效应。，即当具有特殊功能的晶相含量不足时，晶相被残余的玻璃相或其他杂质相所包围，导致材料显示的功能效应大大减少，甚至不具备实用价值。因此，应尽量提高功能主晶相的含量，减少杂质相和玻璃相。另外，晶粒尺寸和结晶形状、晶相与玻璃相的界面组成及其结合强度对功能微晶玻璃的性能也是至关重要的。
功能微晶玻璃的应用开发和产业化是值得关注的另一重要问题，应引起研究者的足够重视。目前我国虽已取得不少功能微晶玻璃方面的研究成果，对某些系统的研究已接近发达国家水平。但是在产业化和应用方面与国外先进水平相比，差距还很大。其原因是多方面的，其中应用目标不明确、研究经费不足和中试环节不畅是三个重要的原因。国家用于基础研究的经费无法完成中试，而企业又很少原意承担中试和市场培育的巨大风险。因此，如何根据市场的需要来开发新型功能微晶玻璃材料，如何把实验室的研究成果转化为规模化生产、性能可靠、经济的技术产品，是功能微晶玻璃发展的必然趋势。
透明微晶玻璃、黑色微晶玻璃、耐高温微晶玻璃
透明微晶玻璃、黑色微晶玻璃、耐高温微晶玻璃 耐高温玻璃——透明微晶玻璃、黑色微晶玻璃(英文名Glass Ceramic，也称玻璃陶瓷) 材料提供：国产微晶玻璃，常规最大尺寸350*450*4mm，也可以选择进口微晶玻璃，常规最大尺寸1954*1100,2100*1266，厚度4\5。 透明微晶玻璃介绍： 由于其极低的热膨胀度，透明微晶玻璃不会受高温(760℃）的影响，也不受显著温度变化或温度差异的影响，且十分优越的耐热冲击性能。另外，透明微晶玻璃具有良好的热辐射，特别是短波红外辐射透过性。而正是在为火炉燃烧过程中释放的强烈热辐射为我们带了舒适暖意。 因此，微晶玻璃特别知合应用在既有高热能又需要良好透光性的场合，作为室内加热装置（如壁炉和火炉）的观察窗。 图 1 透明微晶玻璃 150 999 63668
产品应用： ?室内加热/取暖器的视窗面板（燃油/燃气室内取暖器/炉、传 统燃料的室内取暖器/炉） ?红外辐射加热/取暖器的面板 ?加热电暖炉的盖板玻璃 ?反光杯和高性能泛光照明灯的盖板 ?红外烘干器的盖板 ?投影仪的保护盖片 ?隔紫外线护罩 ?烤肉/烧烤设备的面板 ?大功率泛光灯和反射器上耐高温的面板 加工：①切割、②倒角、③钻孔、④丝印、⑤镀膜 黑色微晶玻璃面板说明： 由特殊微晶玻璃制成，该材料的最大特点是：可耐高达750℃的急剧升温。微晶玻璃面板非常环保，不含砷、锑等有毒重金属。它的主要原料是石英，这种原料在自然界取之不尽、用之不竭。 黑色微晶玻璃灶具面板非常坚固、耐受冲击，经久耐用。灶具面板横向热传导低，靠近烹调区的地方温度相对较低，热量会直接传导至烹饪锅具。 图 2 黑色微晶玻璃 150 999 63668
商用电磁炉为什么要用微晶玻璃
商用电磁炉为什么要用微晶玻璃 目前大部分的商用电磁炉，都需要用到微晶玻璃，微晶玻璃对于商用电磁炉又有什么特别作用呢？ 微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃。主要应用在商用电磁炉，大功率电磁炉等产品上面。是综合玻璃，它的学名叫做玻璃陶瓷。将加有晶核剂的特定组合的玻璃，在有控条件（一定温度）下进行晶化处理，成为具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料。 微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以说，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。 商用电磁灶面板采用微晶玻璃的主要原因是：微晶玻璃性能机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高。平面微晶玻璃目前广泛应用到商用电磁炉上，凹面微晶玻璃即是指形状呈凹型，类似锅的现状的微晶玻璃。该微晶玻璃板主要用途目前以大功率商用电磁炉上用为主。 随着煤气，物价的上升，饮食行业的成本骤增，以及人们对无明火烹饪的理解，商用炉灶用户的增加。凹型微晶玻璃需求也会相应增加。常用厚度12～20mm 商用炉灶采用的平面微晶玻璃板常规尺寸为：250×250mm、300×300mm、350×350mm、450×450mm、500×500mm、600×600mm等。商用电磁炉采用的凹面微晶玻璃常规尺寸为：直径200mm、直径300mm、直径400mm、直径500mm等。 微晶玻璃原来有这么大的不同，您知道了吗？对于商用电磁炉产品上面有任何疑问，您可以在沁鑫商用电磁炉官网咨询： 沁鑫官网：https://www.360docs.net/doc/40939500.html, 阿里巴巴官网：https://https://www.360docs.net/doc/40939500.html,
微晶玻璃
微晶玻璃 摘要：本文介绍了微晶玻璃与普通玻璃和陶瓷的区别，通过分析组成将其分类。 同时描述了微晶玻璃的制备，性质，应用，浅析其发展趋势。 关键词：微晶玻璃组成制备性能应用 Abstract：This paper introduces the difference between microcrystalline glass and common glass and ceramics. Through the analysis of composition classified microcrystalline glass. At the same time, also describe microcrystalline glass’s preparation, property and application. Analysisthe trend of its development. Keywords: Microcrystalline glass preparation property application trend 1 前言 微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是综合玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。但晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的[1]。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 2分类及其组成 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等 晶玻璃的组成在很大程度上决定其结构和性能。按照化学组成微晶玻璃主要分为四类：硅酸盐微晶玻璃，铝硅酸盐微晶玻璃，氟硅酸盐微晶玻璃，磷酸盐微晶玻璃。 2.1 硅酸盐微晶玻璃 简单硅酸盐微晶玻璃主要由碱金属和碱土金属的硅酸盐晶相组成，这些晶相的性能也决定了微晶玻璃的性能。研究最早的光敏微晶玻璃和矿渣微晶玻璃属于 这类微晶玻璃。光敏微晶玻璃中析出的主要晶相为二硅酸锂（Li 2Si 2 O 5 ），这种晶 体具有沿某些晶面或晶格方向生长而成的树枝状形貌，实质上是一种骨架结构。
微晶石各项指标
微晶石是新型的装饰建筑材料，其中复合微晶石称为微晶玻璃复合板材，是将一层3—5mm的微晶玻璃复合在陶瓷玻化石的表面，经二次烧结后完全融为一体的高科技产品。微晶石厚度在13—18mm，光泽度大于95。 特点 质感 微晶石是在与花岗岩形成条件类似的高温下，经烧结晶化而成的材料。在外观质感方面，其抛光板的表面光洁度远高于石材（光度可达90－120光泽度单位），更重要的特点是，其特殊的微晶结构，使得光线无论从任何角度射入，经过精细微晶微粒的漫反射，都能将光线均匀分布到任何角度（而不再是像镜面那样仅仅是集中在反射角度），使板材形成柔和的玉质感，比天然石材更为晶莹柔润，使建筑更加流光溢彩。 性能 比天然石更具理化优势：微晶石是在与花岗岩形成条件相似的高温状态下，通过特殊的工艺烧结而成，质地均匀，密度大、硬度高，抗压、抗弯、耐冲击等性能优于天然石材，经久耐磨，不易受损，更没有天然石材常见的细碎裂纹。 质地 板面光泽晶莹柔和：微晶石既有特殊的微晶结构，又有特殊的玻璃基质结构，质地细腻，板面晶莹亮丽，对于射入光线能产生扩散漫反射效果，使人感觉柔美和谐。 色彩 微晶石的制作工艺，可以根据使用需要生产出丰富多彩的色调系列（尤以水晶白、米黄、浅灰白麻四个色系最为时尚、流行），同时，又能弥补天然石材色差大的缺陷，产品广泛用于宾馆、写字楼、车站机场等内外装饰，更适宜家庭的高级装修，如墙面、地面、饰板、家具、台盆面板等。 耐酸碱度 微晶石作为化学性能稳定的无机质晶化材料，又包含玻璃基质结构，其耐酸碱度、抗腐蚀性能都甚于天然石材，尤其是耐候性更为突出，经受长期风吹日晒也不会褪光，更不会降低强度。
卓越的抗污染性，方便清洁维护 微晶石的吸水率极低，几乎为零，多种污秽浆泥、染色溶液不易侵入渗透，依附于表面的污物也很容易清除擦净，特别方便于建筑物的清洁维护。 异性 微晶石可用加热方法，制成顾客所需的各种弧形、曲面板，具有工艺简单、成本低的优点，避免了弧形石材加工大量切削、研磨、耗时、耗料、浪费资源等弊端。 不含放射 微晶石的制作已经人为的剔除了任何含辐射性的元素，不含像天然石材那样可能出现对人体的放射伤害，是现代最为安全的绿色环保型材料。 缺点 1、微晶石表面晶玉层莫氏硬度为5-6级，强度低于抛光砖的莫氏硬度6-7级。 2、微晶石表面光泽度高，可以达到90%，如果遇划痕会很容易显现出来。 3、微晶石表面有一定数量的针孔，遇到脏东西很容易显现。 鉴别 透明度 透明玻璃的光学性能就是具有透明的性质。企业正是利用它的这一性质，才将透明玻璃陶瓷印花砖复合板产品印制的精美艺术花纹得到充分的展现，并增加了这种花纹的立体感和光亮度。 微晶玻璃，除极个别的主微晶相极小品种外，其光学性质都是半透明到不透明的。这是微晶玻璃与玻璃之间最大的外观差异。 纹样 透明玻璃陶瓷印花砖复合板所呈现的艺术纹样是靠丝网印刷、胶辊印刷、喷墨打印等现代印刷工艺在陶瓷砖上实现的。表层覆盖的透明玻璃只是加强了这些花纹的立体和光亮的视觉效果，起到了画龙点睛或锦上添花的作用。这种产品的艺术装饰性主要靠印花的艺术纹样与色彩来提升，即需要在制版、色彩的选择、印刷设备等方面下功夫。从建筑陶瓷业界的技术水平与生产能力来说，研制和生产这种产品的技术门槛相对还是比较低的，技术含量也相对不高的。印花陶瓷砖几乎所有陶瓷厂都可以实现生产。
纳米相玻璃陶瓷
J. Am. Ceram. Soc. 82[1]5-16,1999 纳米相玻璃陶瓷 George H.beall and Linda R. Pinckney Corning Incorporated, Corning, New York 在将来，玻璃陶瓷主要利用它的内部性能，特别是对信息的传输，显示，存储等专业性能来进行应用的。玻璃陶瓷的显微结构是由许多均匀分布的尺寸小于100纳米的晶体所组成，它可以进行许多可行的新型的应用，也可使许多现有的产品具有特殊的性能。这篇文章主要讨论两种类型的纳米晶玻璃陶瓷：透明的微晶玻璃和可用于精密工程表面的硬的高模量的微晶玻璃。透明的微晶玻璃是从铝酸盐玻璃中形成的，这种玻璃能够有效的进行结晶形核，并缓慢长大。其中主要的晶体相包括具有低热膨胀行为的?相石英固溶体，高硬度及弹性模量的尖晶石和具有独特的荧旋光性的莫来石。 I.绪论 玻璃陶瓷技术是以玻璃的可控形核与结晶为基础的。虽然玻璃陶瓷物体可以通过玻璃整体的内部形核或者经由玻璃原料烧结和结晶来制取，但是由内部形核而可能所具有的显微结构的类型范围要宽广的多。一些玻璃成分可以自发形核，但是通常来说，原料中都需要加入某种特定的形核剂来促使分离和内部形核。这些形核剂均匀的溶入玻璃当中，在二次加热中以精确的比例来使得相分离。这种分散相在结构上的特征就是与母体玻璃不相容，因而在高于玻璃退火点30—100℃的温度下加热时，细小的晶核就可以沉淀出来。这些晶粒可以作为初始晶体相再次形核时的形核点。此外，晶化过程可以在分离相自身内部进行，也可以从分离体的表面开始。 形核之后，可进行多次的高温热处理来促使初始相的晶化并形成所需要的微观结构.此时晶核将继续长大，直到碰触到相邻晶粒为止，从而形成一个大的结晶体，并有少量的剩余玻璃，这些剩余玻璃也可能作为结晶成分而被消耗掉。某些玻璃陶瓷的微观结构可专门设计成这样，即在有连续剩余相玻璃存在的基体中均匀分布着不相互接触的小晶体。 玻璃陶瓷相对于传统的粉末制备陶瓷来说具有许多优点。除了在玻璃态便于成型外，玻璃陶瓷还具有均匀的显微结构，而且对于同质的初始玻璃，其性能可再现。此外，玻璃陶瓷的物理性能可在一个很大的范围内变化。例如热膨胀系数（CETs），可从－75×10（－7）/℃到＋200×10（－7）/℃。而玻璃或陶瓷都很难有这么大的变化范围。许多玻璃陶瓷主要都因其热膨胀几乎为零而具有商业价值。而若将其高的机械强度与零孔隙度结合起来，则从建筑材料到餐具到骨头移植等，均可使玻璃陶瓷得到广泛应用。在玻璃陶瓷可形成的众多微观结构中，那些晶体尺寸小于100nm且均匀分布的微晶结构可使现有的产品具有某些特殊的性能，同时还可开发许多可行的新的应用。这种显微结构在学术上即被称为“纳米晶”。 这篇文章主要着重于两种类型的纳米晶玻璃：透明微晶玻璃和具有可精密加工表面的硬的高模量的微晶玻璃。前者拥有大量的消费者及技术方面的应用。而后者则主要用于磁存储盘底层和要求具有光洁表面，耐化学腐蚀的高温环境下。 II.透明微晶玻璃 透明微晶玻璃通常具有两种特性：；一是具有纳米晶，二是比透明玻璃的热稳定性要好，一般都高于常用温度800℃。多数商用透明微晶玻璃都是利用其比较好的热学性能，特别是极低的热膨胀和高的热稳定性，热震抗性。以填充锂?相石英晶体为基础的零或近零膨胀材料可用于高精密光学仪器，比如望远镜镜片，炉顶盖，烹饪用具，煤气炉口，炉门和其他技术设备。 另一种透明微晶玻璃的热膨胀特性与硅非常相近。这种材料通常都是以分布着尖晶石和
微晶玻璃 第一章
1 绪论 1.1 微晶玻璃的定义 1.1.1 定义及特性 微晶玻璃（glass-ceramic）又称玻璃陶瓷，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。 玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它是一种亚稳态，较之晶态具有较高的内能，在一定的条件下，可转变为结晶态。从动力学观点看，玻璃熔体在冷却过程中，黏度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其难以转变为晶态。微晶玻璃就是人们充分利用玻璃在热力学上的有利条件而获得的新材料。 微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 尽管微晶玻璃的结构、性能及生产方法与玻璃和陶瓷都有一定的区别，但是微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多相特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。 微晶玻璃具有很多优异的性能，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。如热膨胀系数可在很大范围内调整（甚至可以制得零膨胀甚至是负膨胀的微晶玻璃）；机械强度高；硬度大，耐磨性能好；具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境；软化温度高，即使在高温环境下也能保持较高的机械强度；电绝缘性能优良，介电损耗小、介电常数稳定；与相同力学性能的金属材料相比，其密度小但质地致密，不透水、不透气等。并且微晶玻璃还可以通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、磁学、热学和生物等功能，从而可作为各种技术材料、结构材料或其他特殊材料而获得广泛的应用。 微晶玻璃的性能主要决定于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。以上诸因素，又取决于原始玻璃的组成及热处理制度。热处理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从而使材料性能发生显著变化。另外，晶核剂的使用是否适当，对玻璃的微晶化也起着关键作用。微晶玻璃的原始组成不同，其主晶相的种类不同，如硅灰石、β-石英、β-锂辉石、氟金云母、尖晶石等。因此通过调整基础玻璃成分和工艺制度，就可以制得各种符合性能要求的微晶玻璃。 1.1.2 微晶玻璃的种类 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。表1-1列出了常用微晶玻璃的基础组成、主晶相及其主要特性。 表1-1常用微晶玻璃的组成、主晶相及主要特性
电磁炉微晶玻璃面板市场分析要点
近年来，随着电磁炉市场的发展，微晶玻璃面板供求也较为紧俏，但是从2006年开始，由于多方面原因，电磁炉微晶玻璃面板的开始供大于求，从而也导致了2007年上半年电磁炉微晶玻璃面板价格暴跌。未来，电磁炉微晶玻璃面板市场又将如何呢？ 市场需求及供应状况 从2000年开始，电磁炉市场以每年70%以上的市场增长率高速增长，从刚开始的100余万台猛增到了2005年的近4000万台。中怡康统计资料显示，2005年电磁炉市场零售量增长55.85%，市场零售额增长51.67%。当时，电磁炉市场被业界一致看好，预测在2006年市场容量将接近6000万台。 在电磁炉市场高速发展的同时，上游原材料特别是微晶玻璃面板也处于供不应求的状态。2004年和2005年，中国微晶玻璃面板行业有限的产能遇到电磁炉井喷式的市场增长，供应十分紧张，特别是到了每年9月份的市场旺季，购买微晶玻璃，甚至一板难求。当时，微晶玻璃面板市场出现了专业的“倒板户”，而且经济效益十分可观。 出于整个电磁炉行业的乐观估计，微晶玻璃行业开始了大规模的产能扩张。据不完全统计，2006年，中国微晶玻璃企业已经超过10家，窑炉数量37个，不算其他正在上马的企业，仅37个窑炉的年产能就超过1亿片。 “在2006年9月电磁炉的旺季前，大多数电磁炉企业对市场充满期待，制订了宏大的发展规划，同时为防止货源不足，还采购了大量的原材料，大量囤积微晶玻璃面板。”浙江湖州岱兴电器制品有限公司一位产品经理回忆一年前的场景时说。 但是，预期火爆的电磁炉市场却没有如期而至。2006年10月，重新审视市场后的电磁炉企业开始减少或者停止采购微晶玻璃面板，有的小电磁炉企业为了防止资金链断裂，开始低价抛售之前储备的原材料。于是，从2006年底到2007年上半年，在供应量加大、市场需求速度减缓、低价抛售、竞争激烈等多方面因素的影响下，电磁炉微晶玻璃面板的供求形势发生逆转。图1显示了2004年至今电磁炉用微晶玻璃面板的价格走势，与2006年10月相比，如今每片微晶玻璃面板每片的价格都有大幅度下降。 广东东莞市金业电子科技有限公司生活电器部项目经理邱明勇介绍说，随着微晶玻璃面板价格在2007年上半年降到最低点，一些小型或者新进入的面板行业的企业开始退出这个市场。 “经历了一次洗牌以后，微晶玻璃面板企业也开始理性对待市场。一些企业开始关停部分生产线，力求让整个行业供求得到平衡。”邱明勇称，2007年下半年微晶玻璃面板的单价开始止跌回升，上涨到20元左右。同时，曾经困扰微晶玻璃面板生产企业的原材料问题也得到了缓解，也减轻了微晶玻璃面板企业的经营压力。据了解，生产微晶玻璃的主要原材料之一碳酸锂曾经出现断货，令微晶玻璃面板企业颇为苦恼。作为电池材料、特种玻璃、陶瓷添加剂及各种锂化合物原料，碳酸锂需求量大，中国本地产能有限，需要从智利和澳大利亚等国进口。供不应求的形势使碳酸锂的价格节节攀升，2004年每吨为3万元，2006年1 月涨到每吨4万元，5月更是达到每吨6万元。不仅是价格上涨，而且供应严重不足，不少
微晶玻璃简述
微晶玻璃简要概述 刘帅聪 （无机非金属材料工程1301班,湖南工学院材料与化学工程学院 湖南衡阳 421002） 摘要 微晶玻璃是通过基础玻璃或其它材料在加热过程中进行控制晶化而得到的一种中含有大量微晶体和玻璃体的复合固体材料。由于其机械强度高、热膨胀性可调、抗热震性好、耐化学腐蚀、介电损耗低、电绝缘性好等优越的综合性能，已在许多领域得到广泛的应用。 关键词微晶玻璃特点制备工艺应用发展 Brief Introduction of Glass - Ceramics Shuai Cong Liu （Inorganic Nonmetallic Materials Engineering1301class，Hunan Institute of TechnologyDepartment of Material and Chemical Engineering Hunan Hengyang 421002） Abstract： Crystalline glass is a composite solid material containing a large amount of microcrystals and vitreous bodies obtained by controlling crystallization during the heating process by the base glass or other materials. Because of its high mechanical strength, adjustable thermal expansion, good thermal shock resistance, chemical resistance, low dielectric loss, good electrical insulation properties such as superior performance, has been widely used in many fields. Key words： glass - ceramics, characteristics, preparation technology, application development
微晶玻璃特性表
一、什么是微晶玻璃 微晶玻璃（CRYSTOE and NEOPARIES）又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是综合玻璃、石材技术发展起来的一种新型建材。因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料，且生产过程中无污染，产品本身无放射性污染，故又被称为环保产品或绿色材料。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优於天石材和陶瓷，可用於建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 二、微晶玻璃的组成 把加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的玻璃，在有控条件下进行晶化热处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃和普通玻璃区别是：前者部分是晶体，后者全是非晶体。微晶玻璃表面可呈现天然石条纹和颜色的不透明体，而玻璃则是各种颜色、不同程序的透明体。 微晶玻璃的综合性能主要决定三大因素：原始组成的成份、微晶体的尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。 后两种因素是由微晶玻璃晶化热处理技术决定。微晶玻璃的原始组成不同，其晶相的种类也不同，例如有β硅灰石、β石英、氟金云母、二硅酸锂等，各种晶相赋予微晶玻璃的不同性能，在上述晶相中，β硅灰石晶相具有建筑微晶玻璃所需性能，为此常选用CaO-Al2O3-SiO2系统为建筑微晶玻璃原始组成系统，其一般成分如表一所示。 表一：CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃组成 颜色\组成SiO2 Al2O3 B2O3 CaO ZnO BaO Na2O K2O Fe2O3 Sb2O3 白色59.0 7.0 1.0 17.0 6.5 4.0 3.0 2.0 0.5 黑色59.0 6.0 0.5 13.0 6.0 4.0 3.0 2.0 6.0 0.5 上述玻璃成份在晶化热处理后所析出的主晶相是：β——硅灰石（β——CaO、SiO2）。 三、建筑微晶玻璃性能 建筑用微晶玻璃装饰面板材与天然大理石、花岗岩性能列表二（见下页）。 材料微晶玻璃大理石花岗岩 特性 机械性能抗弯强度①（Mpa) 40~50 5.7~15 8~15 抗压强度（Mpa) 341.3 67~100 100~200 抗冲击强度（Pa) 2452 2059 1961
玻璃材料论文
微晶玻璃的制备与应用 【摘要】玻璃陶瓷（glass-ceramics）又称微晶玻璃。是综合玻璃，玻璃陶瓷和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而玻璃陶瓷像陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，玻璃陶瓷比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。 【关键字】玻璃陶瓷；可切削玻璃陶瓷；分相；结晶化；晶核剂 微晶玻璃是将加有晶核剂的特定组合的玻璃，在有控条件（一定温度）下进行晶化热处理，成为具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃由玻璃相与结晶相组成。两者的分布状况随其比例而变化：当玻璃相占的比例大时，玻璃相为连续的基体，晶相孤立地均匀地分布在其中；当玻璃相较少时，玻璃相分散在晶体网架之间，呈连续网状；当玻璃相数量很低，则玻璃相以薄膜状态分布在晶体之间。这种结构也决定了其机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高的良好性能。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优于天石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 1制备方法 微晶玻璃的制备方法根据其所用原材料的种类、特性、对材料的性能要求而变化，主要的有熔融法、烧结法、溶胶—凝胶法、二次成型工艺、强韧化技术等。 1.1熔融法 熔融后急冷，退火后在经一定的热处理制度进行成核和晶化以获得晶粒细小、含量多、结构均匀的微晶玻璃制品。热处理制度的确定是微晶玻璃生产的关键技术。作为初步的近似估计，最佳成核温度介于Tg 和比它高50℃的温度之间。晶化温度上限应低于主晶相在一个适当的时间内重熔的温度。通常是25℃～50℃。 常用的晶核剂有TiO2，P2O5，ZrO2，CaO，CaF2，Cr2O3、硫化物、氟化物。晶核剂的选择与基础玻璃化学组成有关，也与期望析出的晶相种类有关。Stooky指出，良好的晶核剂应具备如下性能：(1)在玻璃熔融成形温度下，应具有良好的溶解性，在热处理时应具有较小的溶解性，并能降低成核的活化能。(2) 晶核剂质点扩散的活化能要尽量小，使之在玻璃中易与扩散。(3) 晶核剂组分和初晶相之间的界面张力愈小，它们之间的晶格参数之差愈小(σ<±15%)，成核愈容易。复合晶核剂可以起到比单一晶核剂更好核化效果，它主要是起到双碱效应。 熔融法制备微晶玻璃可采用任何一种玻璃的成形方法，如：压制、浇注、吹制、拉制，便于生产形状复杂的制品和机械化生产，但也存在一些问题有待于解决：(1) 熔制温度过高，通常都在1400～1600℃，能耗大。(2) 热处理制度在现实生产中难于控制操纵。(3) 晶化温度高，时间长，现实生产中难于实现。 1.2烧结法 烧结法制备微晶玻璃材料的基本工艺为将一定组分的配合料，投入到玻璃熔窑当中，在高温下使配合料熔化、澄清、均化、冷却，然后，将合格的玻璃液导入冷水中，使其水淬成
微晶玻璃的制备
微晶玻璃的制备 一、文献综述 1、微晶玻璃的概念 微晶玻璃又叫微晶玉石或瓷玻璃，是综合玻璃，学名叫做玻璃水晶。 微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和瓷的双重特性，普通玻璃部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。 所以，微晶玻璃比瓷的亮度高，比玻璃韧性强。但微晶玻璃不同于瓷和玻璃。 微晶玻璃与瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料； 而瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。 另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 2、微晶玻璃的分类 （1）通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃； （2）按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统； （3）按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）； （4）按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃； （5）按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等 （6）晶玻璃的组成在很大程度上决定其结构和性能。按照化学组成微晶玻璃主要分为四类：硅酸盐微晶玻璃，铝硅酸盐微晶玻璃，氟硅酸盐微晶玻璃，磷酸盐微晶玻璃。 3、微晶玻璃的制备方法 微晶玻璃的制备方法根据其所用原材料的种类、特性、对材料的性能要求而变化，主要的有熔融法、烧结法、溶胶—凝胶法、二次成型工艺、强韧化技术等。 3.1、熔融法（整体析晶法） 熔融后急冷，退火后在经一定的热处理制度进行成核和晶化以获得晶粒细小、含量多、结构均匀的微晶玻璃制品。热处理制度的确定是微晶玻璃生产的关
微晶玻璃花岗岩石材装饰板介绍
微晶玻璃花岗岩石材装饰板介绍 微晶玻璃花岗岩装饰板是目前际上开始流行的高级建筑装饰材料，较天然花岗岩石材更能进行灵活设计，而且装饰效果更佳。是21世纪的绿色建材，是内、外墙及地面的理想装饰材料。 微晶玻璃花岗岩是应用受控晶化新技术生产的新型装饰材料，其结构致密、高强、耐磨、耐蚀，在外观上纹理清晰、色彩鲜艳、无色差、不褪色。是天然花岗岩石材最理想的替代产品，与天然花岗岩比，具有以下优点。 （1）色泽可根据要求生产各种色彩、色调和混合色的各种装饰材料，颜色有白、绿、灰、黄、红、蓝、黑等，而且装饰效果更佳。 （2）材质微晶玻璃花岗岩装饰板的成分与天然花岗岩相同，均属硅酸盐质，在材料内部结构中，生长有硅灰石的主晶相，所以耐磨、耐蚀、强度上均优于天然花岗岩石材。 （3）环保微晶玻璃花岗岩板材无任何类型的放射性物质，符合环保要求，有益人体。 （4）规格可生产各种厚度、尺寸的平板，，弧形板。另外还可生产30多种混合色和多种规格异型微晶玻璃花岗岩装饰板。是机场、银行、地铁、宾馆、酒楼、别墅及居室的首选理想装饰材料。 一、绪言
优质花岗岩饰面材料具有优异的硬度和耐磨性、并具优美的外观花纹，一直是人们首选的建筑饰面材料。然而，天然花岗岩因：（1）含有一定量地放射性元素---氡，长期接触会对人身体造成一定伤害，国外一些发达国家及国内很多大城市都已明令禁止有放射性地天然石材用于室内装饰。(2)内部组成与结构的原因，机械强度和化学稳定性较差，造成抗风化能力和耐久性较差。(3)一些优质石材蕴藏量有限，价格昂贵。（4）天然石材的颜色花纹变化较大，整体装饰效果较差等本身固有的原因。市场迫切需要开发天然石材代用品。特别是近几年人们环境保护意识的增强，人们更加迫切地需要不含放射性物质的天然石材替代品。近二十年来，各科研单位及生产企业纷纷研制开发了许多种仿大理石、花岗岩产品，如：无机胶凝和有机胶结的“仿大理石”，陶瓷仿大理石釉面砖和渗花砖，等等。所有这些虽然有一些具有大理石或花岗岩的花纹，但质感和性能却远远不及天然石材。 本世纪六十年代后期，微晶玻璃的研究取得突破性进展，各种具优异性能的微晶玻璃制品开始工业化生产，一些国家的科学家开始研究开发微晶玻璃饰面材料，如前苏联开发成功地“矿渣微晶玻璃”、捷克斯洛伐克以玄武岩作原料生产地“人造玄武岩”和美国开发成功地“人造蛋白石”等等。所有这些制品其理化性能都远优于天然石材，但没有天然石材那漂亮的外观花纹。很难作为天然石材的理想替代品。 到了七十年代，日本电器硝子株式会社的科学家率先突破技术难关，研制出了具天然大理石外观、且性能远优于天然石材的“结晶化玻璃大理石”，并于 1974年开始工业化生产，商品名为“新型玻璃大理石（Neoparies）”。 我们于1982年开始研究“结晶化玻璃大理石”，次年就研究成功了具花岗岩外观的“微晶玻璃花岗岩”，但在进行工业化试生产过程中，因气泡和变形缺陷无法解决，成品率极低，技术推广和产品商品化就此搁浅了。 直到1994年南方某厂投资近亿元人民币建成了年产40万平米的生产线，他们经过近半年试生产，也同样遇到了气泡问题无法解决而造成成品率极低，委托我们帮助解决；为此我们对过去的技术资料进行了认真分析讨论，认为气泡的来源主要有以下三点： 1.玻璃融化不完全，残存有未排除之气泡，在二次烧结过程中膨胀形成。 2.玻璃料水淬及淬碎料处理过程中混入的吸附水及杂质所为。 3.由于热传递温度梯度的存在，烧结过程中板材表面先受热熔融，将气体封 接在板材中，随着温度地升高，玻璃料黏度的降低，气泡浮向表面造成 缺陷。 在后来我们借助高温显微镜证实气泡也确实是由上述第二、三点原因造成地，遂产生了这样一个设想：如果我们研究这样一种添加剂即或者具有吸收气体的作用或者具较小黏度和表面张力能在烧结过程中使气泡顺利排出。问题不就解决了吗？ 1994年我们成立专门地技术开发课题小组，集中对以下技术课题深入地研究开发并取得了突破性进展： 1.研制出了微晶玻璃花岗岩消泡剂，基本彻底地解决了气泡问题。
微晶玻璃
. 1 绪论 1.1 微晶玻璃的定义 1.1.1 定义及特性 微晶玻璃（glass-ceramic）又称玻璃陶瓷，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。 玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它是一种亚稳态，较之晶态具有较高的内能，在一定的条件下，可转变为结晶态。从动力学观点看，玻璃熔体在冷却过程中，黏度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其难以转变为晶态。微晶玻璃就是人们充分利用玻璃在热力学上的有利条件而获得的新材料。 微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 尽管微晶玻璃的结构、性能及生产方法与玻璃和陶瓷都有一定的区别，但是微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多相特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。 微晶玻璃具有很多优异的性能，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。如热膨胀系数可在很大范围内调整（甚至可以制得零膨胀甚至是负膨胀的微晶玻璃）；机械强度高；硬度大，耐磨性能好；具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境；软化温度高，即使在高温环境下也能保持较高的机械强度；电绝缘性能优良，介电损耗小、介电常数稳定；与相同力学性能的金属材料相比，其密度小但质地致密，不透水、不透气等。并且微晶玻璃还可以通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、磁学、热学和生物等功能，从而可作为各种技术材料、结构材料或其他特殊材料而获得广泛的应用。 微晶玻璃的性能主要决定于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。以上诸因素，又取决于原始玻璃的组成及热处理制度。热处理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从而使材料性能发生显著变化。另外，晶核剂的使用是否适当，对玻璃的微晶化也起着关键作用。微晶玻璃的原始组成不同，其主晶相的种类不同，如硅灰石、β-石英、β-锂辉石、氟金云母、尖晶石等。因此通过调整基础玻璃成分和工艺制度，就可以制得各种符合性能要求的微晶玻璃。 1.1.2 微晶玻璃的种类 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。表1-1列出了常用微晶玻璃的基础组成、主晶相及其主要特性。表1-1常用微晶玻璃的组成、主晶相及主要特性
微晶玻璃面板规格说明书(英文版)
Product description Product Name: Black Transparent Electromagnetic Oven panel Guangdong Kedi Glass-ceramic Industrial Co., Ltd. 1 Scope of Application This manual applies to black transparent glass ceramics panel. 2 Reference Standard Guangdong Province Industry Standard, Q/PKT 02-2007 Broad Black Transparent Glass-ceramic Plate. 3 Material Black transparent glass ceramics are used to meet the special requirements of electromagnetic oven Standard features which are to be described respectively, fit the RoHS rules. 3.1 Characteristics of glass ceramics 3.1.1 Maximum Service Temperature: The original color of the plate will change at the temperature of 780 ℃. 3.1.2 Temperature of Thermal Shock
黑色微晶玻璃规格书(中英对照)
产品说明书 Product description 产品名称：黑色透明电磁炉面板 Product Name: Black Transparent Electromagnetic Oven panel 广东科迪微晶玻璃实业有限公司 Guangdong Kedi Glass-ceramic Industrial Co., Ltd. 1适用范围 1 Scope of Application 本说明书适用于黑色透明微晶玻璃板材。 This manual applies to black transparent glass ceramics panel. 2 引用标准 2 Reference Standard 广东省行业标准，Q/PKT 02-2007，大板黑色透明微晶玻璃板材。 Guangdong Province Industry Standard, Q/PKT 02-2007 Broad Black Transparent Glass-ceramic Plate. 3 材质 3 Material 黑色透明微晶玻璃，满足电磁炉灶的特殊要求； Black transparent glass ceramics are used to meet the special requirements of electromagnetic oven 标准特性将分别说明，同时适合RoHS规定。 Standard features which are to be described respectively, fit the RoHS rules. 3.1 微晶玻璃的特性 3.1 Characteristics of glass ceramics 3.1.1 最高安全使用温度： 3.1.1 Maximum Service Temperature: 780℃，初期使用板材颜色将发生变化。 The original color of the plate will change at the temperature of 780 ℃. 3.1.2 热冲击温度：
微晶玻璃及微晶玻璃幕墙
微晶玻璃及微晶玻璃幕墙 一、什么是微晶玻璃 微晶玻璃（CRYSTOE and NEOPARIES）又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是综合玻璃、石材技术发展起来的一种新型建材。因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料，且生产过程中无污染，产品本身无放射性污染，故又被称为环保产品或绿色材料。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优於天石材和陶瓷，可用於建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 二、微晶玻璃的组成 把加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的玻璃，在有控条件下进行晶化热处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃和普通玻璃区别是：前者部分是晶体，后者全是非晶体。微晶玻璃表面可呈现天然石条纹和颜色的不透明体，而玻璃则是各种颜色、不同程序的透明体。 微晶玻璃的综合性能主要决定三大因素：原始组成的成份、微晶体的尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。 后两种因素是由微晶玻璃晶化热处理技术决定。微晶玻璃的原始组成不同，其晶相的种类也不同，例如有β硅灰石、β石英、氟金云母、二硅酸锂等，各种晶相赋予微晶玻璃的不同性能，在上述晶相中，β硅灰石晶相具有建筑微晶玻璃所需性能，为此常选用CaO-Al2O3-SiO2系统为建筑微晶玻璃原始组成系统，其一般成分如表一所示。
表一： CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃组成 颜色\组成SiO2 Al2O3 B2O3 CaO ZnO BaO Na2O K2O Fe2O3 Sb2O3 白色59.0 7.0 1.0 17.0 6.5 4.0 3.0 2.0 0.5 黑色59.0 6.0 0.5 13.0 6.0 4.0 3.0 2.0 6.0 0.5 上述玻璃成份在晶化热处理后所析出的主晶相是：β——硅灰石（β——CaO、SiO2）。 三、建筑微晶玻璃性能 建筑用微晶玻璃装饰面板材与天然大理石、花岗岩性能列表二（见下页）。 材料微晶玻璃大理石花岗岩 特性 机械性能抗弯强度①（Mpa) 40~50 5.7~15 8~15 抗压强度（Mpa) 341.3 67~100 100~200 抗冲击强度（Pa) 2452 2059 1961 弹性模量（×104MPa) 5 2.7~8.2 4.2~6.0 莫氏硬度6,5 3~5 ~5.5 维氏硬度（100g）600 130 130~570 比重2.7 2.7 2.7 化学性能耐酸性②（1%H2SO4）0.08 10.0 0.10 耐碱性②（1%NaOH) 0.05 0.30 0.10 耐海水性③（mg/cm2) 0.08 0.19 0.17 吸水率④（%）0 0.3 0.35 抗冻性（%）⑤0.028 0.23 0.25