生物微晶玻璃
生物微晶玻璃
（吉首大学化学化工学院湖南吉首 416000）
摘要：生物微晶玻璃以其良好的生物相容性、生物活性和高的机械强度等综合优势，在医
学上有很大的应用价值。它是微晶玻璃的主要组成之一，它使无机界与生物界联系起来，开辟了一个全新的新材料领域。本文阐述了生物微晶玻璃的发展和应用，探讨生物微晶玻璃的制备方法和性能要求，为生物微晶玻璃的开发与应用提供理论参考。
关键词：生物微晶玻璃；制备；性能；应用；生物材料。
Bioactive Glass Ceramics
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Jishou Hunan,
416000)
Abstract:Biological glass-ceramics with its good biocompatibility biological activity and high mechanical strength and other comprehensive advantages, has a great application value in medicine it is one of the main composition of microcrystalline glass, it makes the inorganic world in relation to the biological world, has opened up a new field of new material this paper expounds the development and application of biological glass-ceramic biological preparation methods of microcrystalline glass and performance requirements, for the development and application of biological glass-ceramics to provide theoretical reference.
Key words:Biological glass-ceramics; Preparation; Performance; Application; Biological materials.
一、生物微晶玻璃的概述
生物微晶玻璃是微晶玻璃的主要成之一，是指组织中含有磷灰石微晶，或虽不含磷灰石但可与组织液发生反应，在其表面生成羟基磷灰石层的能够满足或达到特定生物、生理功能的一类特殊微晶玻璃，其主要特点是在玻璃组成中引入了CaO 和 P2O5，通过热处理可以析出具有优良的生物相容性与生物活性的磷灰石晶体。
二、生物微晶玻璃的发展和应用
1971 年，美国 Hench教授偶然发现将 Na2O-CaO-SiO2-P2O5系统（Bioglass）的玻璃材料植入生物体内，作为骨或牙齿的替代物，材料中的组分可以同生物体内的组分互相交换或者反应，最终形成与生物体本身相容的物质，构成新生骨骼和牙齿的一部分。由此，他首次提出生物活性的概念，揭开了生物玻璃用于骨修复材料研究的重要一页。但Bioglass 的钾、钠含量极高，因而化学稳定性不好，从而影了其长期耐久性，且强度较低，只有 70 MPa，因此其应用受到限制。继Hench 之后，又有多种生物活性玻璃不断被开发研制出来。Agathopoulos 等在生物活性玻璃成分基础上，减少钾、钠含量，增加钙、硼等含量，合成了SiO2-Al2O3-B2O3-MgO-CaO-Na2O-F 系生物微晶玻璃。近来，又出现了磷灰石-
钙硅石生物微晶和玻璃聚乙烯增强的生物玻璃等。
随着各种新材料、新技术的发展与应用，生物微晶玻璃的种类和制备方法等都有了迅速的扩展，并得到了更广泛的应用。从材料的用途来看，主要体现在以下几个领域。
1.骨科牙科修复材料
在骨科手术中无机生物材料目前仍然是最重要的修复、替代材料之一，其中具有生物活性的 Bioglass、羟基磷灰石、磷酸三钙、A/W生物微晶玻璃、生物活性涂层材料等已经在临床上得到成功应用。在这些材料中，A/W 生物微晶玻璃不仅具有良好的生物活性，还具有很高的力学性能，因此其应用更具特色，可以被制备成致密或多孔的块体和粉体材料应用于椎骨、椎间盘、髂骨帽或相应部位的填充料。目前在临床上用 A/W 生物微晶玻璃修复脊椎疾病已取得非常良好的疗效。除此，生物微晶玻璃在人工中耳骨改善听力、下颌骨缺损修复、腭裂整复术中均有研究并取得了一定的进展。
2. 玻璃基骨水泥
玻璃基骨水泥能在调和溶液的作用下几分钟之内固化，在几周之内与生物骨形成骨性结合，并呈现出较高的抗压强度。由于玻璃基骨水泥具有良好的生物活性和易成形等特点，克服了其他植入材料的缺点，可以预见玻璃基骨水泥的研究将会更深入，更加受到重视，其在临床上的应用也将愈来愈广泛。以CaO-SiO2-P2O5系统生物玻璃和磷酸铵调和液混合制得玻璃基生物骨水泥，所生成的羟基磷灰石晶体在形貌、结构和组成等多方面均与人体骨类似，有利于作为生物医用材料的应用。
3. 药物载体材料
在感染部位直接持续使用高浓度的抗生素药物是治疗骨及深部软组织感染的理想方法。基于这一思想，已有选择具有生物活性的玻璃瓷材料作为药物载体材料的研究报道。应用玻璃结晶法制备的以磷酸钙为主体的多孔微晶玻璃载体材料，以利福平作为模型药物进行了体外释药试验。研究表明该载体材料能够在高浓度水平下长期维持药物的稳定释放；研究结果还显示调节磷酸钙纤维的几何尺寸可以有效地改变载体材料的空隙率，因此有望成为一种理想的药物控释性释放的新型无机载体材料。
4. 骨组织工程
骨组织工程是将分离的自体高浓度成骨细胞、骨髓基质细胞或软骨细胞，经体外培养扩增后种植于一种天然或人工合成的，具有良好生物相容性并可被人体逐步降解吸收的细胞支架或称细胞外基质上。由于生物玻璃等无机材料具有良好的生物相容性、可降解性，并具备骨传导和骨诱导作用，所以尤其适合作为骨组织工程的载体。目前一些生物玻璃作为骨组织工程的材料正处在理论及实验研究阶段，但现有的研究报告已经预示着生物玻璃作为骨组织工程的载体材料有着广
阔的应用前景。将骨髓基质干细胞分别和生物玻璃、可切削生物活性微晶玻璃在体外进行培养 10 d 后，在可切削生物活性微晶玻璃的孔隙内或表面，有大量的胶原纤维丝相连，部分胶原纤维丝跨越孔隙。孔隙内可见多量细胞生长，而生物玻璃内并未见有明显的胶原纤维。
5. 介入治疗用玻璃材料
生物玻璃材料由于具有对人体组织无刺激性、无致癌性。且易制成微球、不会造成血栓等特点，是很适宜作介入治疗的载体材料。添加了少量B2O3和P2O5后的Fe2O3-CaO-SiO2体系铁磁微晶玻璃，具备磁性和生物活性这两种重要性能，被认为是温热疗法治疗癌症的有效热种子材料(thermo-seeds)。这种方法在需要深入种植部位的肿瘤治疗中具有显著优势，如骨肿瘤等。因为这种热种子具有生物活性不会对人体组织造成伤害，治愈后也不需要取出来。将微晶玻璃与骨组织相连，一方面在热疗过程中能准确定位不会移动到其他地方，另一方面在癌细胞杀死后微晶玻璃不取出来，仍起到加强被肿瘤削弱的骨组织作用。CaO-Fe2O3-P2O5系统微晶玻璃在 50 Hz，一定的交变磁场作用下，已有明显的磁热效应。该样品在模拟生理液中能稳定存在，且经过一定时间后，可产生羟基磷灰石，是一种有希望的磁热治癌的生物材料。
三、生物微晶玻璃的制备方法
生物微晶玻璃的发展是与其制备技术的发展紧密联系在一起的。微晶玻璃的一般制备方法有熔融法和烧结法。目前，这些方法在生物微晶玻璃的制备中都占据了一定的地位，并具有各自相应的特点。
1. 熔融法
熔融法的一般工艺过程是，在原料中加入一定量的晶棱剂并混合均匀，于 1 400～1 500 ℃高温下熔制，均化后将玻璃熔体成型，经退火后在一定温度下进行棱化和晶化，以获得晶粒细小且结构均匀的微晶玻璃制品。它的最大特点是可沿用任何一种玻璃的成型方法。与通常的陶瓷成型工艺相比，适合自动化操作和制备形状复杂、尺寸精确的制品。熔融法由于制备
工艺简单，容易控制而便于大规模生产，但熔融温度高，能耗大，污染严重，特别是对于生物玻璃，高温容易使配合料中的磷、氟等元素挥发，使其成分的控制难以精确，另外玻璃的高温熔制容易导致Si-OH功能团的减少，且得到的生物材料中 Ca2+的溶解性能相对较低，这些因素都会降低材料的生物活性。用熔融法制备云母基玻璃陶瓷时，由于热应力的存在，壁厚和大体积样品易产生裂纹或破碎。
2. 烧结法
烧结法能克服传统的熔融法制备微晶玻璃存在的局限性，如玻璃熔制温度有限，热处理时间长等。烧结法制备微晶玻璃的工艺流程如下：配料-熔制-水淬-粉碎-过筛-成型-烧结-加工。烧结法制备微晶玻璃不需要通过玻璃形成阶段，因
此适于极高温熔制的玻璃以及难以形成玻璃的微晶玻璃的制备。用该法制备的微晶玻璃中可存在含量较高耐高温晶相。此外。烧结法还有一个显著的特点，即玻璃经过水淬后，颗粒细小，比表面积增加。比熔融法制得的玻璃更易于晶化，因而有时可以不使用晶核剂，也可以制备出性能良好的微晶玻璃材料。用粉末-烧结法制备的钙磷酸盐微晶玻璃，烧结温度为 950 ℃时，微晶玻璃中析出的β
-Ca2P2O7量最大，而β-Ca2P2O7具有优良的生物活性，所以此材料有望具有较高的生物活性。再如烧结法制备云母基玻璃陶瓷：将配制的原料混合均匀后，在高温下熔化，然后将融熔的玻璃倒入水中淬成玻璃碎片，将玻璃碎片研磨到合适的粒度，再通过粉末冶金方法成形，压制出所需形状的压坯，然后再经烧结析晶得到云母基玻璃陶瓷。该方法的优点是可以根据产品的需要形成较复杂的形状，易于实现与其他金属或纤维材料的复合，以结合两者各自的优点；缺点是烧结过程中容易变形、产生裂纹或气泡，且工序较多。
3. 水热法
水热合成法是指在一个密闭的压力容器内，用水溶液作为反应递质，通过对反应容器加热，使得在通常情况下难溶或不溶的物质溶解并重结晶。用水热法制备 Ca-P-Si-Na 生物活性玻璃陶瓷，是将石英砂、CaCO3、Na2CO3和 Na3PO4等原料，混合后置于聚氨酯球磨罐里(球磨过程加入0.6%的CeO2作为澄清剂)球磨5 h 后压制成圆形块，然后将块体置于高压釜在200～250 ℃的温度水热处理12～72 h。
4. 热处理
除了基础玻璃陶瓷的制备方法外，其热处理工艺对生物微晶玻璃的力学性能、生物活性等也有着较大的影响。在 A/W 微晶玻璃中，由于其中的磷灰石与硅灰石晶相的析晶温度不同（磷灰石晶相的形成温度一般在650～800 ℃，硅灰石晶相的形成温度在950～1 100 ℃），从力学性能和生物活性等方面考虑，A/W 微晶玻璃中的晶粒小更有利，所以为了减少大颗粒的形成，热处理时分为低温和高温两步，在低温阶段的处理时间一般比较长(8～24 h)，以得到大量的晶核，而在高温阶段的保温时间一般不宜过长(2～6 h)。通过在不同条件下对
3Na2O-12TiO2-57CaO-28P2O5玻璃陶瓷进行热处理，可以获得含有主晶相为β
-Ca2P2O7，的微晶玻璃，且随着成核温度提高和成核时间的延长，β-Ca2P2O7晶相在微晶玻璃中含量增加。含较多β-Ca2P2O7晶相的微晶玻璃有较强的生物活性，主要是由于β-Ca2P2O7晶相有较强的促进生物活性的能力。改变微晶玻璃的热处理条件能够对微晶玻璃的生物活性产生一定的影响。
四、生物微晶玻璃的性能要求
为了满足临床对人工骨材料各种形状的需要，要求生物微晶玻璃除了具有良好的生物相容性和一定的力学性能外，还必须具备一定的可切削性能。下面从几项性能指标的基本概念和具体应用等角度分别进行综述。
1. 生物相容性和生物活性
生物微晶玻璃作为人体的修复材料，必须具备良好的生物相容性和生物活性。生物相容性是指材料与人体组织亲和性好，对人体无毒、无刺激、无致癌、致畸等有害的副作用。生物活性是指在材料与组织的界面能发生特殊生理反应，并导致移植材料和组织形成结合层的性能。羟基磷灰石、α－磷酸三钙、β－磷酸三钙等钙磷酸盐有不同程度的生物活性，这些成分本身或与体液反应后的产物，通过体液的循环，在玻璃或微晶玻璃、软组织和骨之间存在着密切的离子交换，导致羟基碳酸盐磷灰石层的形成。伴随着羟基碳酸盐磷灰石的形成，胶原的沉积和细胞的分化等组织学行为亦同时发生，导致化学性结合。采用溶胶-凝胶法制备的 CaO-P2O5-SiO2系微晶玻璃，利用体外模拟的实验方法发现，随着浸泡时间增长，碳酸羟基磷灰石含量随之增加，从而证实了其生物活性的存在。生物玻璃陶瓷具有多元组成，可在较大的范围内调节其组成、结构和相成分，赋予材料新的功能的优点。生物活性是生物玻璃材料最显著的特点，因此，生物活性玻璃材料在生物机体内可以与周围的骨形成稳定结
合，并帮助受损伤或缺失的骨更快速地生长痊愈。为此，生物材料界的学者们进行了长期不懈的寻求和探索，以进一步优化生物玻璃材料的生物活性。
2．强度和韧性
生物微晶玻璃虽然具有优良的生物和化学性能，但其也有致命的不足之处：它的力学性能较差，脆性大，抗弯强度不足，断裂方式为典型的脆性断裂，从而限制了它在临床上的应用。为了弥补其不足，往往采用一些补强增韧技术来使其具有足够的强度和韧性。因此，作为可以真正投入临床使用的生物微晶玻璃，必须具备足够的强度和韧性。A/W 生物微晶玻璃的最大优势是其良好的力学性能，虽然其杨氏模量和断裂强度还不是很理想，但其抗压强度和弯曲应力等性能均高于其他生物陶瓷材料甚至自然骨，其原因主要是纤维状的硅灰石晶粒通过裂纹偏转和裂纹搭桥等机制大大提高了生物玻璃的机械强度。有研究表明，采用添加CaF 或 ZnO 可以改善了微晶玻璃的强度。
3.可切削加工性
为满足临床使用的需要，生物材料必须被加工成一定形状，这就要求所使用的生物材料
具有良好的加工性能，为此，人们设计出一种含氟磷灰石和氟金云母两种微晶相的可切削加工生物玻璃陶瓷。向可加工玻璃陶瓷中引入硅灰石相及氧化锆陶瓷粉，可提高其强度。在含有云母相的微晶玻璃中，引入CaO、P2O5组分制得了主晶相为氟金云母和磷灰石，能用普通机床进行车、铣、锯、钻孔的可加工生物活性微晶玻璃。该材料的切削加工性能良好，可制成形状复杂的植入体，是一种很有前途的骨替代材料。
在 K2O/Na2O-MgO-Al2O3-SiO2-F 系统微晶玻璃中，在保持 Ca/P 比一定的情况下，添加不同剂量的 CaO和 P2O5，可以得到具有生物活性成分的可切削的微晶玻璃陶瓷，材料的可切削性能提高，而抗弯强度和硬度有下降趋势。另有研究表明，ZnO 加入K2O-MgO-CaO-SiO2-P2O5-F 微晶玻璃中，有利于晶体成长，增加晶体的长径比，显微硬度低，韧性较好，易于切削。而 ZnO-Fe2O3加入
K2O-MgO- CaO-SiO2-P2O5-F微晶玻璃中，形成少量镁锌铁尖晶石铁氧体，具有
磁性。主晶相为透辉石，晶粒细小，硬度较大，切削性能下降。
同时加入磁性材料，有可能激发新骨形成，用其做骨替代材料可加速骨缺损的修复。
五、展望未来
随着人类文明的进步和生活水准的提高，人体硬组织替换材料将越来越受到人们的重视，人类迫切需要新的材料对人体内发生病变、损伤和老化的组织器官进行替代、修补和矫正，人体硬组织替换材料将具有广阔的发展前景。生物微晶玻璃作为生命科学与材料科学交叉渗透发展的成果之一，以其良好的生物相容性、生物亲和性和无毒副作用，耐化学腐蚀等优点而日益受到更加广泛的青睐。除了具有良好的生物相容性和生物活性外，由于它们的化学组成与生物体的自然骨骼相似，容易与周围的骨骼形成紧密牢固的化学键合，或经生物降解形成新的骨骼成分。随着制备技术的发展，在保证生物相容性的基础上，进一步提高强度，并可以具有良好的可加工性，使其临床应用性能得到了大幅度的提高，可以被广泛地应用于骨科、牙科的替代及骨组织工程等领域，同时也展现了良好的发展前景。
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微晶玻璃板材的主要缺陷
。微晶玻璃板材的主要缺陷有气泡、变形、色脏、坑洞、缺棱、缺角等。其中以气泡和变形较为常见。 气泡的形成是：该板材在晶化、烧成时表面会生成1—2mm厚的玉脂层。玉脂层下即隐藏有大量直径为1mm左右的气泡，气泡是装料堆积空隙内的气体，在表面熔融封闭前未能全部选出而滞留在板内的。如对板材的磨削深度超出该玉脂层时，就会使气泡外露成为开口气孔。 变形的形成是： 一、熔块料化学成分不均匀。熔块料化学成分偏差过大时易导致板材热膨胀系数不一致，产生局部内应力出现翘曲变形，这种现象并不常见。熔块料化学成分不均匀的因素有：（1）配合料未经过筛选，部分单一原料吸湿或受压结成团块入窑； （2）混料时间过短导致原料混合不均匀； （3）原料在熔窑内熔制时间过短，使得高温混熔不完全； （4）熔窑内隔墙侧塌，熔液表面浮渣随熔液料流出。 二、冷却阶段的过大温差会使板材的收缩不一致而产生翘曲变形。即便是出窑后鼓风强制冷却也会产生翘曲变形。在冷却的各个阶段应采用不同的合理的降温速率，缓慢、均匀地冷却方式最为合理 另外还有一、耐磨性较差，由于微晶石的表面是玻璃质的东西居多，容易磨花，所以在人流大的场合不适合铺地面（家庭装修由于保养好，容易克服这个缺点。工程地面应用则比较麻烦），因此微晶石的使用范围受到了限制，不主张用于地面铺贴。 二、第二次抛光难度大。再加上由于部分厂家在微晶石的烧制过程中偷工减料，致使产品根本无法进行第二次抛光，这些在一定程度上也使一些用户在选择微晶石做装修时慎之又慎。 三、花色呆板，缺乏变化，少有天然石材自然之美。和天然石材相比，微晶石人为的控制了色差，使色差变得极小，这是其优点。但是任何事物都有两面性，微晶石在追求整齐划一的同时却无法营造天然石材那种清秀、灵动、飘逸和装饰氛围，更无法达到那种天人合一、返朴归真、回归自然的至高境界，这不能不说是一大遗憾。 四、由高温烧制，大规格板容易变形，平整度差于抛光砖，应配备专门的铺贴工，有平整度问题可以通过有效的施工克服。 五、清洁后难以干燥，加之表面光洁，所以容易打滑，安全隐患大。
浅谈微晶玻璃
浅谈微晶玻璃 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。微晶玻璃具有很多优异的性能，这些特性一般都超过了普通的金属材料、有机材料及无机非金属材料。这些优异的性能使微晶玻璃受到了极大的欢迎。 关键词微晶玻璃组成结构制备工艺应用发展 1引言 微晶玻璃(Glass-ceramic)又名玻璃陶瓷，它是指将加有形核剂（个别可不加）的特定组成的基础玻璃，通过控制结晶变成具有一种或多种微晶体和残余玻璃相的复合材料，即在非晶态的玻璃内均匀分布着大量（体积百分比约占95%～98%）的随机取向的微小陶瓷晶体（通常小于10μm）。同原始玻璃相比,微晶玻璃的特点是无脆性、强度高、化学稳定性好、热稳定性和硬度比较高,并具有一些特殊的性能；与大理石、花岗岩相比,由于其组成是均匀细小晶体,因此其机械性能、耐化学腐蚀、硬度等主要物化性能均优于大理石、花岗岩,因此具有广泛的发展前途和应用价值,用它来代替天然和人造大理石已逐步成为时代的趋势[1]。我国对微晶玻璃的研究起步于上世纪的八十年代初,经过二十多年的开发,微晶材料的生产工艺基本上已趋于成熟,进人了实用阶段。它主要用做建筑装饰材料、飞机、火箭、卫星等结构材料,医疗、化工等防腐材料以及军事上,如激光制导材料等。 2 微晶玻璃的组成与结构 2.1 组成 与一般玻璃不同,微晶玻璃的组成应分解为： （1）玻璃的总体化学组成,它应未微晶化的玻璃的化学组成一致； （2）各相的化学组成,它包括析出的各晶相和残余玻璃组的化学组成。首先应指出,仅有一定范围的组成能符合制备微晶玻璃的要求。一般都应含有一定量的玻璃形成剂。SiO2 ,B2O8等。其作用在于使玻璃易于晶化而易于引起分，以间接促进核化与晶化。虽然对分相的作用见解分岐,但一般认为,选择亚稳分相附近的组成有益于微晶化。此外,许多种添加剂的引入,会起到晶核剂的作用,促进玻璃的整体晶化。晶核剂及其作用机理的研究是微晶玻璃组成研究的一个重要问题。而在网络外体中往往需引入具有小离子半径、大场强的Li+,Mg2+和Zn2+等。其作用在于使玻璃易于晶化或易于引起分相,以间接促进核化与晶化,同时选择亚稳分相附近的组成有益于微晶化。此外,许多种添加剂的引入,如TiO2、ZrO2、Cr2O3等,会起到晶核剂的作用,促进玻璃的整体晶化。为了保证重新热处理过程中易于整体晶化,在组成设计时必须使玻璃具有适合的粘度—温度曲线[2]。 2.2 结构 材料的外观性能取决于它的内在结构。微晶玻璃的结构包括晶相和玻璃相的组成、数量和它们的相对比例,因此其性能既取决于玻璃的组成又取决于它的晶化工艺,因为晶体的种类
装饰材料调查报告
装饰材料调查报告 9月30日姚老师带我们去材料市场学习材料，通过这次的学习我收获了不少，总结如下： （一）天然石材： 目前市场上常见的用于居室装修的天然石材品种繁多。但按建材市场上的俗称，只分为两大类：大理石和花岗石。各种灰岩、白云岩和大理岩等统称为大理石；花岗岩、闪长岩、辉绿岩、片麻岩等统称为花岗石(个别商家将砂岩也称为花岗石)。然后再根据颜色和花纹的差异命名不同的品种，如印度红、黑金砂、珍珠黄、蓝麻、白麻等。普通消费者从名称上根本不能了解石材的性能。 花岗岩 是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩，主要成分是长石和石英。花岗岩的语源是拉丁文的granum，意思是谷粒或颗粒。因为花岗岩是深成岩，常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒，因而得名。花岗岩不易风化，颜色美观，外观色泽可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨损，除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面外，还是露天雕刻的首选之材。花岗岩为粒状结晶质岩石，主要的成分矿石为碱性长石及石英。花岗岩得天独厚的物理特性加上它美丽的花纹使他成为建筑的上好材料，素有“岩石之王”之称，还有人用一观、二量、三听、四试来评价好坏。在建筑中花岗岩从屋顶到地板都能使用，人行道的路缘也是，若是把它压碎还能制成水泥或岩石填充坝。许多需要耐风吹雨打或需要长存的地方或物品都是由花岗岩制成的。 大理石 又称云石，是重结晶的石灰岩，主要成分是CaCO3。石灰岩在高温高压下变软，并在所含矿物质发生变化时重新结晶形成大理石。主要成分是钙和白云石，颜色很多，通常有明显的花纹，矿物颗粒很多。大理石有美丽的颜色、花纹，有较高的抗压强度和良好的物理化学性能，资源分布广泛，易于加工，随着经济的发展，大理石应用范围不断扩大，用量越来越大，在人们生活中起着重要作用。特别是近10几年来大理石的大规模开采、工业化加工、国际性贸易，使大理石装饰板材大批量地进入建筑装饰装修业，不仅用于豪华的公共建筑物，也进入了家庭的装饰。大理石还大量用于制造精美的用具，如家具、灯具、烟具及艺术雕刻等。有些大理石(包括石灰岩、白云
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
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。
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微晶玻璃面板项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.360docs.net/doc/9e2590582.html, 高级工程师：高建
关于编制微晶玻璃面板项目可行性研究报 告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国微晶玻璃面板产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5微晶玻璃面板项目发展概况 (12)
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/9e2590582.html, 阿里巴巴官网：https://https://www.360docs.net/doc/9e2590582.html,
微晶玻璃的制备方法与应用
X X X X 大学 材料制备原理课程论文 题目微晶玻璃的制备方法与应用 学院材料科学与工程学院 专业班级无机072 学生姓名 2010 年 6 月11 日
微晶玻璃的制备方法与应用 摘要：微晶玻璃是一种由基础玻璃严格控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料。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。本文来主要介绍微晶玻璃的制备方法及其应用。 关键词：微晶玻璃；制备；应用 1.引言 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。 2.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。 2.1 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℃。微晶玻璃的理想热处理制度见图1。 图1 微晶玻璃的理想热处理制度 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
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微晶玻璃陶瓷复合板项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.360docs.net/doc/9e2590582.html, 高级工程师：高建
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目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国微晶玻璃陶瓷复合板产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (12) 2.5微晶玻璃陶瓷复合板项目发展概况 (12)
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，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。 现在，我们做一个微晶玻璃与天然石材的对比实验。我们把墨水分别倒在大理石和微晶玻璃上，稍等片刻，微晶玻璃上的墨汁可以轻易的擦掉，而大理石上的墨迹却留了下来。这是为什么呢？大理石、花岗岩等天然石材表面粗糙，可以藏污纳垢，微晶玻璃就没有这种问题。大家都知道，大理石的主要成分是碳酸钙，用它做成建筑物，很容易与空气中的水和二氧化碳发生化学反应，这就是大理石建筑物日久变色的原因，而微晶玻璃几乎不与空气发生反应，所以可以历久长新。专家介 微晶玻璃陶瓷复合板材[1] 绍说，这项发明的突破点主要有两个，分别是原料的配比和工艺的设计。其中，工艺的设计是技术的关键。置备微晶玻璃首先要把原材料按照比例配好，放到窑炉里烧熔，等全部融化之后，把熔液倒在冰冷的铁板上，这叫做淬火，淬火之后，原料已经变成了一块晶莹的玻璃，这一步是烧结的过程。现在，我们把玻璃捣碎，装入模具，抹平，再次放入窑炉，这次煅烧使它的原子排列规则化，是从普通玻璃到微晶玻璃的过程。 一般的废渣土中都含有制作微晶玻璃的大多数成分，我们通过电脑检测，确定现有原料的化学组成，添加所缺部分，大大降低了成本。微晶玻璃利用废渣、废土做原材料，有利于环境治理，可以变废为宝，与各地环保工作同步进行。 低膨胀系数的微晶玻璃可用于激光导航陀螺、光学望远镜等重要科技领域，我国目前生产激光导航陀螺所用微晶玻璃基本依赖进口，日前，厦门航空工业有限公司称已研制出可适用激光导航陀螺的微晶玻璃，质量可与德国等进口玻璃相媲美。 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。 目前建筑用微晶玻璃均采用烧结法，而且不加入晶核剂。它的基本原理是，玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它处于一种亚稳状态，较之晶体有较高的内能，所以在一定条件下，可以转化为结晶态。从动力学观点来看，玻璃熔体在
微晶玻璃板项目可行性研究报告
微晶玻璃板项目 可行性研究报告 xxx有限责任公司
微晶玻璃板项目可行性研究报告目录 第一章项目总论 第二章建设背景及必要性分析第三章市场分析预测 第四章建设规划 第五章项目建设地分析 第六章项目工程设计说明 第七章工艺可行性 第八章项目环保分析 第九章安全管理 第十章建设及运营风险分析 第十一章项目节能说明 第十二章项目进度方案 第十三章投资计划方案 第十四章盈利能力分析 第十五章招标方案 第十六章总结评价
第一章项目总论 一、项目承办单位基本情况 （一）公司名称 xxx有限责任公司 （二）公司简介 公司致力于一个符合现代企业制度要求，具有全球化、市场化竞争力 的新型一流企业。公司是跨文化的组织，尊重不同文化和信仰，将诚信、 平等、公平、和谐理念普及于企业并延伸至价值链；公司致力于制造和采 购在技术、质量和按时交货上均能满足客户高标准要求的产品，并使用现 代仓储和物流技术为客户提供配送及售后服务。 公司已拥有ISO/TS16949质量管理体系以及ISO14001环境管理体系， 以及ERP生产管理系统，并具有国际先进的自动化生产线及实验测试设备。 公司将继续坚持以客户需求为导向，以产品开发与服务创新为根本， 以持续研发投入为保障，以规范管理为基础，继续在细分领域内稳步发展，做大做强，不断推出符合客户需求的产品和服务，保持企业行业领先地位 和较快速发展势头。 （三）公司经济效益分析
上一年度，xxx投资公司实现营业收入4396.82万元，同比增长25.73%（899.92万元）。其中，主营业业务微晶玻璃板生产及销售收入为 3896.78万元，占营业总收入的88.63%。 根据初步统计测算，公司实现利润总额1207.71万元，较去年同期相 比增长120.65万元，增长率11.10%；实现净利润905.78万元，较去年同期相比增长184.63万元，增长率25.60%。 上年度主要经济指标
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。
微晶玻璃成分
微晶玻璃的化学组成 微晶玻璃的化学组成包括基础玻璃成分和成核剂两部分.为了满足玻璃的形成和工艺要求,基础玻璃成分一般都含有一定量的SiO2、B2O3、P2O5和以【AlO4】形式存在的Al2O3等玻璃网络形成体，以【AlO6】形式存在的Al2O3和ZnO等玻璃网络中间体及包括碱金属与碱土金属氧化物在内的玻璃网络调整体。而为了获得无气泡的基础玻璃，通常在基础玻璃组分中引入一定量的澄清剂（如Na2SO4/C、Sb2O3、Na2SiF6等）。此外，为了诱导或促进基础玻璃在热处理过程中的晶核形成，促进玻璃的整体晶化，通常需要引入成核剂。根据基础玻璃成分，可将微晶玻璃分为硅酸盐、铝硅酸盐、硼硅酸盐、硼酸盐和磷酸五大系统。成核剂可以分成三大类：一类是Au、Ag、Cu、Pt、Ru等贵金属盐类物质，当这里物质与玻璃配合料一起熔融时，贵金属元素在高温时以离子状态存在，而在低温下则分解还原成贵金属原子，这些原子经过一定的热处理将在玻璃结构中形成高度分散的金属晶体颗粒，从而实现诱导析晶。另一类是阳离子电荷高、场强大、积聚作用强的氧化物，如ZrO2、TiO2、P2O5等，这三种物质对玻璃的成核作用有所不同。一般认为，ZrO2的成核作用是先从母体玻璃中析出富含锆氧的微不均匀区，进而诱导母体玻璃成核；TiO2的成核作用是先从母体玻璃中析出富含钛酸盐相（无定形态），在一定条件下，这种液相将转变成结晶相，进而使母体玻璃形成晶核；P2O5与前两种成核剂的作用机制不同，由于P5+的场强比Si4+大，有加速硅酸盐玻璃分相的作用，从而促使玻璃核化。ZrO2、TiO2与P2O5是制备微晶玻璃最常用的三种成核剂，除此之外，Cr2O3、Fe2O3等也可作为成核剂使用，但由于它们能使玻璃着色，故很少采用。还有一类成核剂是氟化钙（CaF2）、冰晶石（Na2AlF6）、氟硅酸钠（Na2SiF-6）和氟化镁（MgF2）等氧化物。一般认为氟的加入起减弱玻璃结构的作用，用F-取代O2-造成硅氧网络结构的断裂，这是氟化物诱导玻璃成核的主要原因。另外，当氟含量大于2%~4%时，氟化物就会在冷却（或热处理）过程中从熔体中分离出来，形成细结晶状的沉淀物而引起玻璃乳浊（分相），从而促使玻璃成核。
微晶玻璃
海南大学2012-2013学年度第2学期《功能材料学》论文 题目：微晶玻璃的光学应用 姓名： 学号： 20100607310014 学院：材料与化工学院 专业班级： 10理科实验班
微晶玻璃的光学应用 刘涛 20100607310014 摘要：微晶玻璃也叫做玻璃陶瓷，是玻璃经过晶化处理得到的部分结晶态的物质，它兼具玻璃和陶瓷的优良性质，比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强，因而广泛用于建筑、航天等各个领域。中国稀土资源丰富，由于稀土离子特殊的4f电子层结构使其具有许多优越的性能，目前稀土发光材料引起了全世界的广泛关注。微晶玻璃的高透过性和优越的机械性能使其能够做为稀土元素的良好基质，制成的稀土掺杂发光微晶玻璃广泛应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材料等领域，具有重要的现实意义。 关键词：微晶玻璃稀土元素光学应用 一、固体发光过程 发光是物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的能量直接转换为非平衡辐射的现象。当物质受到外界能量(如光照、外加电场或电子束轰击等)的激发后，吸收外界能量而处于激发态，它在跃迁返回基态的过程中，吸收的能量会通过光或热的形式释放出来，如果这部分能量以光的电磁波形式辐射出来，即为发光。图1所示即为发光的过程[1]： 图1：发光的过程示意图 激活剂A吸收激发光的能量被激发(EXC)，由基态A变为激发态A*，然后又回到基态(R)，并发出光(EM)[2]。 二、发光材料的应用及稀土掺杂微晶玻璃的优点
发光材料在人们日常生活中有着重要的应用，从照明、显像到医学、放射学等领域，无不存在着发光材料的身影。在发光材料的发展中，稀土掺杂的发光材料格外引人注目，由于稀土离子特殊的4f电子层结构，决定其具有许多优越的性能：物理化学性质稳定、耐高温、可承受大功率电子束、高能辐射和强紫外光的作用；荧光寿命宽泛，可以跨越纳秒到毫秒6个数量级；发光颜色度纯、转换效率高、发射波长分布区域宽等。这些优异的性能使得稀土发光材料广泛应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材料等领域[3]。 稀土掺杂的基质材料一般为晶体，也可以是非晶态玻璃材料，晶体和玻璃作为稀土掺杂发光材料的基质各有优缺点，发光玻璃保证了发光光材料的稳定性，但是与同组成的晶体材料相比，发光玻璃的发光强度弱，转换效率也比较低[4]，而微晶玻璃作为一种晶态和非晶态共存的材料，兼具了晶体发光材料优异的发光性能及玻璃材料的优异特性，其内部晶相能够保持发光晶体材料原有的发光性能，其熔制时的液体状态亦能够保证其均匀性，微晶玻璃亦具有良好的稳定性及可加工性，具有重要的研究价值。 三、微晶玻璃的分类、制备及显微结构 1、微晶玻璃的分类 按照玻璃陶瓷的化学组成来讲，玻璃陶瓷分为四大类：硅酸盐玻璃陶瓷、铝硅酸盐玻璃陶瓷、氟硅酸盐玻璃陶瓷、磷酸盐玻璃陶瓷[12] 。 1.1 硅酸盐玻璃陶瓷 硅酸盐玻璃陶瓷主要是由碱金属和碱土金属两部分组成，主晶相为硅酸盐，晶相可以决定玻璃陶瓷的性能[13]。硅酸盐玻璃陶瓷可分为两种：光敏玻璃陶瓷和 矿渣玻璃陶瓷。光敏玻璃陶瓷是以二硅酸锂(Li 2Si 2 O 5 )为主晶相的，这种晶体是 一种骨架结构[14]，形貌像树枝，因为它的晶体生长方向是沿某些晶面，或者晶格 方向。而矿渣玻璃陶瓷主晶相则为硅灰石(CaSiO 3)和透辉石[Ca Mg(SiO 3 ) 2 ]。透 辉石因为其结构的特殊性，比硅灰石更加耐磨，耐腐烛，强度也更高。 1.2 铝硅酸盐玻璃陶瓷 铝硅酸盐玻璃陶瓷包括Li 2O—Al 2 O 3 —SiO 2 系统、MgO—Al 2 O 3 —SiO 2 系统、Na 2 O
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
微晶玻璃
微晶玻璃的生产制备 1．微晶玻璃概述 新型微晶材料的开发研制最先起于美国，亚洲的日本紧随其后，成为目前世界上新型微晶材料的生产大国，此后西欧和亚太地区的经济发达国家不甘落后，也加紧开发研制。而我国则起步于上世纪的八十年代初，经过二十年的开发，微晶材料的生产工艺基本上已趋于成熟，进入了实用阶段。它主要用做建筑装饰材料、飞机、火箭、卫星等结构材料，医疗、化工等防腐材料以及军事上，如激光制导材料等。 微晶玻璃是新型微晶材料的一种，它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。更具体说，它是在高达1500℃高温条件下，从含特殊成份的玻璃液中析出的特殊晶相及硅灰石晶体和玻璃相结合致密整体结晶材料。其颜色多种多样。生产方法可分为烧结法、压延法、浇铸法。产品按配方可分为两大类，一类是矿渣类。所用原料为矿渣、石英砂、长石、石灰石、萤石、白云石、滑石等；第二类为泥沙类。所用原料为泥沙、石英砂、长石、纯碱、石灰石、白云石、重晶石、萤石等。 由于微晶玻璃是硅灰石相和玻璃相相结合的致密整体结晶材料，颜色上是以金属氧化物为着色剂，因而其表面特征既有陶瓷的特征，又与天然石材极其相似，加之材料形状多为板材，因而许多人又将其称作为微晶板材、微晶石材、微晶玉石、玻璃陶瓷、结晶化玻璃或人造石材等等。由于其结构极为致密并用作表面装饰材料。因此，又有人将其归为实体面材。与建筑陶瓷及天然石材制品相比，由于微晶玻璃具有特定性能的晶相析出。因而，在机械强度、表面硬度、热膨胀性能、耐酸碱及抗腐蚀等方面具有一些独特的优点。 1.1微晶玻璃的分类 微晶玻璃可按不同的标准分类，从外观看，有透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按微晶化原理可分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按照性能分为耐高温、耐热冲击、高强度、耐磨、易机械加工、易化学蚀刻、耐腐蚀、低膨胀、零膨胀、低介电损失、强介电性、强磁性和生物相容等种类；按基础玻璃组成可分为硅酸盐、铝硅酸盐、硼硅酸盐、硼酸盐及磷酸盐等五大类；按所用材料则分为技术微晶玻璃和矿渣微晶玻璃两类。 2．微晶玻璃的性质及应用 2.1力学性质 （1）机械强度，微晶玻璃的机械强度比一般玻璃、陶瓷材料以及某些金属材料高很多。抗压强度为0.59~1.02GPa，弯曲强度为88.2~220.5GPa，拉伸强度为49~137.2MPa；特殊的或增强的微晶玻璃，弯曲强度高达411.6~548.5MPa。微
触摸屏用盖板材料研究报告
触摸屏用盖板材料研究报告 一、综述 1.触摸屏的结构 电容式触摸屏的结构较为复杂，由于技术进步和厂商技术选择的不同，有多种结构形式，典型的触摸屏结构如图1所示。包括保护膜、防反射层、盖板、粘接层、透明导电膜、显示屏等。本文中关心的是其中的盖板（Protective Cover）的材料性能和新型盖板材料的选择。 图1电容触摸屏的典型结构 对于这层盖板材料而言，目前所使用的最为成熟的材料是康宁（Corning）公司的大猩猩玻璃（Gorilla Glass），目前已经发展到第4代。其基本性能见表1。 对于康宁大猩猩玻璃而言，已经具备了良好的综合性能，如其维氏硬度指标已经较高，但仍然不能抵抗日常使用中如沙粒（主要成分为SiO2）等的磨损破坏，同时由于断裂韧性较低，仍不能满足抗跌落
性能的要求。 表1 康宁大猩猩4代玻璃盖板材料性能 除了上面所列指标外，透光率、表面应力状态、折射率和厚度等 基本参数也必须作为盖板材料选择时的重要参考依据。 2.可行的技术路线汇总 分析认为，目前潜在的提高盖板材料性能的技术路线有以下几条， 可通过深入分析从而选择技术上可行及低成本可产业化的路线进行： 1.织构化透明陶瓷（Textured T ransparent C eramics）技术路线 2.织构化微晶玻璃（Textured G lass C eramics）技术路线 3.织构化低温镀膜（Textured & L T C oating）技术路线 4.非晶化镀膜技术路线 为实现几条技术路线，需要突破的关键技术有透明陶瓷取向制备 技术；微晶玻璃晶化过程控制技术；低温（室温）织构化镀膜技术。 这几条技术路线各有优缺点，各自需要面对的技术难点问题是不 同的：
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