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陶瓷玻璃，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。但微晶玻璃不同于陶瓷和玻璃。
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。
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。
常用的晶核剂有TiO
2，P
2
O
5
，ZrO
2
，CaO，CaF
2
，Cr
2
O
3
、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。
3.2、烧结法
烧结法是使玻璃粉末产生颗粒粘结，然后经过物质迁移使粉末产生强度并导致致密化和再结晶的过程，烧结的推动力是粉状物料的表面能大于多晶烧结体的晶界能。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→成形→烧结→加工
优点是：
(1)烧结玻璃的熔融温度与熔融法相比较，熔融时间短，温度低，这易于使
需要高温才能熔融的玻璃制备微晶玻璃，如用ZrO2增韧的堇青石型微晶玻璃熔制温度高达1650℃。
(2)玻璃粉末淬后，具有较高的比表面，比熔融法更易晶化，即使基础玻璃整体析晶能力很差也可以通过表面析晶，制得晶相含量较高的微晶玻璃。
(3)烧结法一般不用晶核剂。
(4)生产过程易于控制，很容易实现机械化、自动化生产，便于目前建筑陶瓷厂的转型。
(5)产品质量好，成品率高，厚度及规格可变，能够生产大尺寸制品。烧结
法制备的微晶玻璃主要集中在CaO—P
2O
5
—SiO2—F，CaO—Al
2
O
3
—SiO
2
—R
2
O—
ZnO，Li
2O—Al
2
O
3
，MgO—Al
2
O
3
—SiO
2
—PbO—B
2
O
3
—ZnO等。
3.3、溶胶—凝胶法
溶胶—凝胶法是低温合成材料的一种新工艺，其原理是将金属有机或无机化合物作为先驱体，经过水解形成凝胶，再在较低温度下烧结，得到微晶玻璃。与熔融法和烧结法不同，溶胶—凝胶法在材料制备的初期就进行控制，材料的均匀性可以达到纳米甚至分子级水平。
4、微晶玻璃的应用
（1）机械工程技术领域
a、机械轴承：表面光洁度高.
b、用于强腐蚀性气体、液体的轴承、阀门及管道.
c、用作热交换器的孔圆盘
（2）电力工程及电子技术领域
a、用作高频绝缘及高压绝缘套管材料
b、在电子技术领域中制作预制电路，包括“多层电路板”
c、在电子计算机中制作高精密的硅片元件(扩散性)
d、高频介电材料
e、光电材料
（3）、光学领域
a、用作激器元件
b、用作巨型天文望远镜的镜坯
（4）、其它：航天飞机天线外罩
１、机械力学材料上的应用
利用微晶玻璃耐高温、抗热震、热膨胀性可调等力学和热学性能，制造出各种满足机械力学要求的材料。据Ｂ．Ｐｏｒｈｅｒ，Ａｍｕｃｈａ报道，用ＰＶＤ法把Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系微晶玻璃涂层蒸镀到汽车金属轴承上，可提高轴承的耐磨性、表面光滑性和散热性。利用云母的可切削性和定向取向性制备出高强和可切削加工的微晶玻璃。作为机械力学材料的微晶玻璃广泛应用于活塞、旋转叶片、吹具的制造上，同时也用在飞机、火箭、人造地球卫星的结构材料上。
２、光学材料上的应用近几年，出现了用锂系微晶玻璃材料制造光纤接头，它与传统使用氧化锆材料相比热膨胀系数和硬度与石英玻璃光纤更为匹配，更易于高精度加工，环境稳定性优良、另微晶玻璃玻璃中经热处理析晶制得含有β-Ｂａ
Ｂ
２Ｏ
４
微晶薄膜层的透明陶瓷有望成为一种有前途的新型非线形光学材料。用
金、银作核化剂的微晶玻璃具有光学敏感性，可起到“显影”作用。同时在灯泡、透红外仪器上得到广泛应用。
３、电子与微电子材料上的应用
用溶胶—凝胶法制取的铁电微晶玻璃介电常数随温度的增加而减少然后再增加，并且其居里点具有明显的弥散特征的云母微晶玻璃在电子、精密部件、航空领域有广泛的应用前景。极性微晶玻璃是一种新型的功能材料，含有定向生长的非铁电体极性晶体具有压电性能和热释电性能，在水声、超声等领域有广阔的应用前景。
４、生物医学材料上的应用
据报道钙铁硅铁磁体微晶玻璃试样在模拟体液中浸泡后，试样表面的硅胶层上生成了能与人体组织良好结合的碳酸羟基磷灰石，具有良好的生物活性和强磁性能，起到人体骨骼和温热治癌作用。以ＴｉＯ２（ＰＯ４）３－０．９Ｃａ３（ＰＯ４）２为基础的磷酸盐多孔微晶玻璃具有抗菌作用和具有生物梯度的生物微晶玻璃材料。以云母为主晶相的微晶玻璃已成功地应用于脊骨和牙齿的替代物，另有报道，利用抗热冲击微晶玻璃的红外辐射，在医疗保健产品中的应用，利用载有银离子以ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３为骨架的磷酸盐多孔微晶玻璃的抗菌剂方面的应用，利用氧化锆增韧的ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系微晶玻璃有望作为一种新型的牙科材料进一步研究。另外，１９７７年Ｓｃｈａｒｃｈ，ＫＥ和Ａｓｈ－ｂｅｅ·ＫＨＧ发现云母微晶玻璃有记忆效果，开辟了微晶玻璃在记忆材料领域的应用。
二、实验
三、结果与讨论
1、基础成分对微晶玻璃结构的影响
（1)XRD
(2)红外
（3）偏光显微镜
（4）扫描电镜
2、基础成分对微晶玻璃性能的影响（1）抗腐蚀性能
（2）吸水性能
（3）力学性能
三、结果与讨论
四、结论与建议
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
浅谈工程技术管理存在问题与解决措施
浅谈工程技术管理存在问题与解决措施 发表时间：2018-06-15T09:34:37.077Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：李焕[导读] 摘要：近年来，我国建筑行业逐渐发展起来，极大的满足了人们对建筑的需求。 广州市方阵路桥工程技术有限公司 525300 摘要：近年来，我国建筑行业逐渐发展起来，极大的满足了人们对建筑的需求。在建筑工程施工建设中，不能缺少技术的运用，它是提升工程质量，促进企业发展的重要基础，然而，现阶段不少建筑工程在技术管理中还存在各种各样的问题，因此，本文将从建筑工程中做好技术管理的意义入手，联系建筑工程技术管理中存在的问题，并提出做好技术管理的对策。 关键词：建筑工程；技术管理；问题；对策引言：建筑工程当中的技术管理是重要内容，这也是促进工程施工质量的保障，通过技术管理的科学方法应用，对建筑工程企业的市场竞争力提升也有着积极意义。技术管理对工程施工所产生的影响也比较突出，在面对当前建筑工程行业发展的环境下，就要从多方面对技术管理的加强充分重视，保障技术管理水平提高。 1、建筑工程技术管理的重要性 1.1 提高企业的综合实力 随着中国建筑市场的连续发展，许多建筑企业不断成立起来并且希望从中得到巨大的利益。由于多数的建筑企业太过于重视建筑的数量从而忽略了建筑的质量，导致建筑市场处于一片混乱，进而造成建筑企业效益的不断降低。因此建筑质量的高低对企业市场具有重要的作用。技术管理是贯穿整个建筑工程中的重要的管理工作，管理水平的加强不仅仅对提高建筑的质量具有一定的帮助，还可以提高建筑企业的经济效益及其综合实力，促进它在建筑市场中持续发展。 1.2 提高建筑工程施工的质量 若想建筑工程施工顺利的进行，就必需不断提高其技术管理工作。既要确保建筑材料和相关设备质量及其充足性，也需要保证建筑管理制度的完善性。另外，还要在确定工期后调整好分包单位的建筑工程项目有顺序的连接关系工作面的流水施工。因此务必要使参加工程施工的全体员工全面了解建筑工程质量并提高其重视程度，提高施工水平。 2、建筑工程技术管理中存在的问题 2.1 建筑工程技术管理意识薄弱 当前，我国建筑行业同整体经济发展都面临着快速发展的时期，建筑工程项目管理在其中发挥的作用、承担的责任也越来越大。由于我国建筑行业发展历程还比较短，发展速度比较快，行业发展规模大，但科学创新性还没有充分的融入到各个项目建设过程中，建筑行业相关技术管理者对此还未提起足够多的重视，项目技术管理意识薄弱，或者管理水平还不足以适应行业发展的需求。 2.2 建筑工程技术管理工作不规范 工程建设是一项关系重大、要求严格的项目，一方面，要求管理者有全局意识，考虑到各个方面；另一方面，管理施工中的规范需要严格按照要求落实。但是，在具体实施中又会出现各种问题。如管理者为了私利，出现施工中偷工减料等情况。同时，管理人员缺乏技术管理能力、经验不足或对建筑施工中用到的材料、技术不了解，造成组织施工过程中常常心有余而力不足，行业施工中违反相关政策规范的行为层出不穷，建筑资源使用效率不高，工程质量难以保障。 2.3 建筑工程技术管理技术水平不高 就当前的形式来看，为了达到利益最大化的目的，建筑公司竭尽所能的降低成本，这就会形成一人饰演多个角色的场面，一些高技术的人才因公司节约成本的原则，不得不担当一些技术管理方面的岗位，这就导致其注意力分散开来，不能只关注和解决技术方面的问题，还要注意技术管理方面的问题，但一个人的精力就这些，最终就会导致技术上没有搞好，技术管理上也由于不是专业的技术管理人才缺乏管理经验导致管理方面的不到位、不合理。除此之外，建筑公司为节约成本还有可能招聘一些技术水平不高的人来担当管理岗位，这也对建筑工程技术管理造成一定的负面作用。 2.4 建筑工程技术管理措施落实不到位 随着我国建筑行业的发展逐渐步入正轨，规范行业发展的政策措施从行业实践中逐渐形成。然而，由于相关技术管理者的利益或完工进度的考量，原本高质量的技术管理要求也大打折扣，而且建筑行业对于大数据的应用还比较落后，相关管理数据的保管以及信息系统的建立也有一定的困难。所以，技术管理无法落到实践当中。 2.5 建筑施工管理的监管不到位 如果在建筑施工过程中存在着监管空白点，这很容易影响建筑工程的施工。一旦存在拖延施工时间的情况，就会延长了建筑工程的正常进行速度，如果要在规定时间内要完成建筑工程，建筑工程的施工质量的必然会有损。如果说建筑施工的工作人员没有专业的知识，对于一些新兴的专业技术根本无法理解并且应用，这就会影响施工的技术，最终导致建筑工程的建筑质量出现缺陷。同时在建筑工程的施工过程中由于存在这监管空白点，也会影响建筑施工过程中使用的建筑材料的监督管理。 3、建筑工程技术管理问题的优化解决措施 针对建筑工程技术管理中存在的问题，建设企业和相关监管部门要予以重视，要不断加强对施工技术管理的研究，在实际技术管理工作中找出问题出现的原因，并通过对原因的分析来找到解决技术管理问题的措施，要加强对技术管理人员的培训和教育、激励员工工作、构建科学可行的技术管理制度并对施工进行全方位的技术管理，以此来提高建筑工程施工技术管理的效率和质量。这样才能提高建筑工程的建设质量和水平。 3.1 加强技术管理人员的技术管理水平 技术管理的核心就是人才管理。其改善的手段有以下几点：①预订相关高校的应届毕业人才。高校毕业生虽不具备实际管理经验，却拥有相对较高的专业素质以及理论知识。②在企业的内部成立人才的培训部门。在企业应聘的技术管理人员中，其拥有一定的水平但还远远达不到要求，而且一部分应聘人员的素质也需要提升。③企业要对招聘标准要进行提升。对应聘的人员以及晋升管理阶层的人员要进行相对严格的考验。 3.2完善建筑工程技术管理制度
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
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。
关键施工技术、 工艺及工程项目实施的重点、 难点和解决方案
关键施工技术、工艺及工程实施的重点、难点和解决方案 9.1 关键技术、工艺和解决方案 1、地下水控制技术：拟在基坑周边设置环形明沟及多个集水井，集水井在基坑转角处或与中部20～25 米处设置，组成基坑排水系统，以便用潜水泵及时将沟槽内的水排出，以确保坑底不积水和便利施工。 在土方开挖过程中可根据基坑水的情况在基坑周边及坑中设置明沟，随挖土深度逐层开挖，保证明沟始终低于基坑300-400，并设置集水井，集水井始终低于基坑600-800。 设专人负责把集水井中的水用潜水泵排出基坑，随有随排，确保基坑无积水。2、混凝土裂缝控制技术：详见本施工组织设计第5.17.8.3.1 节“混凝土工程裂缝防治”。 3、大直径钢筋直：详见本施工组织设计第5.10.1.5 节“滚轧直螺纹连接”。 4、早拆模板施工技术:设计早拆模后的支持系统，在拆模后始终稳固，不 受影响。 5、管线综合布置技术：管线布置综合平衡技术是施工管理技术，随着建筑工程施工图纸电子版的应用，为施工过程控制以及竣工资料整理提供了较好的条件。为了更好地落实和调整工程建设方、监理及设计的各项要求，合理分布机电工程各专业管线的位置，在设计交底和综合审图阶段，采用机电管线综合平衡技术，可以最大限度实现设计和施工之间的衔接，为有效协调各机电专业分包方的施工提供技术支持，为施工的顺利进行创造条件。． 6、绿色施工技术： 一、节能措施 ⑴节能一般措施 ①建筑材料的选用应缩短运输距离，减少过程中的能源消耗。工程施工使用的材料宜就地取材，距施工现场500km 以内生产的建筑材料用量原则上占工程施工使用材料总重量的70%以上。 ②优先使用国家、行业推荐的节能、高效、环保的施工设备和机具，如选用变频技术的节能施工设备等。 ③施工现场分别设定生产、生活、办公和施工设备的用电控制指标，定期进行计量、核算、对比分析，并有预防和纠正措施。 ④在施工组织设计中，合理安排施工顺序、工作面，以减少作业区域的机具数量，相邻作业区充分利用共有的机具资源。安排施工工艺时，应优先考虑耗用电能或其他能耗较少的施工工艺。避免设备额定功率远大于使用功率或超负荷使用设备的现象。 ⑤根据南京市气候和自然资源条件，充分利用太阳能等可再生能源，职工宿舍使用太阳能浴室。 ⑵机械设备节能措施 ①建立施工机械设备管理制度，开展用电、用油计量，完善设备档案，及时做好维修保养工作，使机械设备保持低耗、高效的状态。 ②选择功率与负载相匹配的施工机械设备，如逆变式电焊机和能耗低、效率高的
垃圾焚烧飞灰微晶玻璃化及Cr固化机理
垃圾焚烧飞灰微晶玻璃化及Cr固化机理 垃圾焚烧是我国城市生活垃圾的主要处理方式之一,其环境问题备受关注。垃圾焚烧飞灰因富含铅、锌、铬、铜等重金属元素,已被列入《国家危险废物名录》(2016版),为HW772-002-18危固。垃圾焚烧飞灰一般采用防渗填埋、水泥固化、熔融固化等方式处置,存在有毒重金属浸出风险。垃圾焚烧飞灰无害化处置资源化利用已经成为亟需研发的重要课题。本研究以生活垃圾焚烧飞灰为原料,废玻璃、粉煤灰、钢渣、酸洗污泥和挥发窑渣等为添加料,制备了多种类型的微晶产品,研究了碱度对微晶玻璃析晶的影响,构建了微晶玻璃快速 析晶模型,揭示了 Cr在微晶玻璃中的固化机理,主要结论如下:以垃圾焚烧飞灰、不锈钢渣和粉煤灰为原料,研究了碱度对透辉石微晶玻璃的影响。基于垃圾焚烧飞灰的高Ca低Si的化学组成特点,调控(Ca+Mg)和(Si+Al)在混合料中的比例,采用高温熔融热处理技术制得了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。系统研究了碱度 (Ca+Mg)/(Si+Al)的变化对微晶玻璃析晶动力学、桥氧含量、结晶相组成、微观结构、机械物理性能、耐化学腐蚀性的影响。结果表明,当碱度从1.2降低到0.9时,桥氧含量增加,玻璃网络的聚合度增加。硅氧四面体与三个桥氧相连接的结构单元的含量增加致聚合度增加、析晶活化能增加。微晶玻璃的硬度和抗弯强度随碱度的降低而降低,碱度为1.2时,微晶玻璃的抗弯强度、耐酸度和耐碱度分别为120.4 MPa、≥99%和≥99%,均高于《工业用微晶板材》(JC/T 2097-2011) 规定的抗弯强度≥70 MPa、耐酸度≥96%和耐碱度≥98%的要求。以垃
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
二硅酸锂微晶玻璃材料综述 何志龙-3112007045 （金属材料强度国家重点实验室， 西安交通大学材料科学与工程学院，西安710049） 摘要：微晶玻璃以其优异的力学、化学、生物等性能，在国防、航空、建筑、电子、光学、化工、机械及医疗等领域作为结构材料、技术材料、光学材料、电绝缘材料等而获得广泛应用，吸引了许多研究者的关注。本文在参考学习了诸多相关文献的基础上，对微晶玻璃材料的制备、性能、应用及研究进展进行了论述，列举了人们在该领域取得的重要研究进展，以及微晶玻璃材料领域存在的研究难题。 关键词：晶化，微晶玻璃，综述，非均匀成核 1 研究背景与意义 自从1957年，美国康宁公司著名玻璃化学家S.D.Stookey研制出第一种微晶玻璃以来，微晶玻璃就凭借其组分广泛、性能优异、品种繁多而著称。由于析出的晶粒尺寸可控，与界面结合强度高，抗弯强度可以达到200MPa以上，大量微晶玻璃体系涌现出来，它们的形成机制也得到大量深入研究。 微晶玻璃又称玻璃陶瓷，它是将某些特定组成的基础玻璃，在一定温度下进行控制晶化，制得的一种同时含有微晶相和玻璃相的多晶固体材料。在热处理过程中，基础玻璃内部产生晶核及晶体长大，因为析出的晶体非常小，被称作微晶玻璃。 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易产生相分离的区域，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；而玻璃则是非晶态或无定形体。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 微晶玻璃分类 按照基础玻璃的组成，微晶玻璃主要有以下四大类： （1）硅酸盐类微晶玻璃 由碱金属、碱土金属的硅酸盐晶相组成，主晶相有：透辉石、顽辉石、硅灰石、二硅酸锂等，这些晶相的种类影响微晶玻璃的性能。其中，最早研究的矿渣微晶玻璃和光敏微晶玻璃属此类。
热处理温度对CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃析晶及性能的影响
- 5 - 第36卷第4期 非金属矿 Vol.36 No.4 2013年7月 Non-Metallic Mines July, 2013 微晶玻璃是经特定组分设计的基础玻璃在加热处理中通过成核和晶化过程制成的一类含有微晶相和玻璃相复合材料，具有玻璃和陶瓷双重特性[1]，其机械性能、耐化学腐蚀性、热稳定性和绝缘性能良好，热膨胀系数可调，广泛用于建筑装饰、机械、化工、电子电工、航天等领域[2]。 粉煤灰作为火力发电厂排放的固体工业废渣，主要用于水泥掺和料、路基材料、砌块骨料、土壤改良剂和橡塑填料等[3-4]， 其附加值一般较低。粉煤灰中富含SiO 2、 Al 2O 3、CaO 、Fe 2O 3 等[5]，可作为制备微晶玻璃的原料。粉煤灰微晶玻璃的制备方法主要有烧结法和熔 融法，近年来人们利用烧结法分别制备了以硅灰石、长石类及辉石类矿物为主晶相的粉煤灰微晶玻璃，并对其配方做了大量研究[6-9]。在烧结析晶过程中所生成的晶相增加了玻璃黏度，进而阻碍玻璃的烧结致密化过程[10]。玻璃的黏度及析晶速率受到热处理温度的影响，通过调整热处理温度可控制析晶和烧结过程，所以热处理温度影响微晶玻璃的晶相种类、含量，显微结构及组织形态等[11]， 而这些因素又直接影响微晶玻璃的机械性能[6]和耐酸碱腐蚀性[12]等。因此，有必要开展热处理温度对微晶玻璃烧结过程及性能影响的研究。目前对粉煤灰微晶玻璃的机械性能研究较多[7,9]，而烧结过程对微晶玻璃的属性如晶相种类、含量，显微结构及组织形态及化学稳定性的研究较少。 本实验以江油发电厂的粉煤灰为主要原料，配入一定量石灰石和纯碱，采用烧结法制备了粉煤灰微晶热处理温度对CaO-Al 2O 3-SiO 2系粉煤灰微晶玻璃析晶及 性能的影响 曹?超1?彭同江1,2*?孙红娟1,2?丁文金1 （1 西南科技大学 固体废物处理与资源化教育部重点实验室，四川 绵阳 621010；2 西南科技大学 矿物材料及应用研究所，四川 绵阳 621010） 摘?要?以粉煤灰、 石灰石和Na 2CO 3为原料，通过熔融烧结法制备了粉煤灰微晶玻璃。借助DTA 、XRD 及SEM 等分析测试手段，研究了核化温度（760 ℃）及晶化温度（850~1000 ℃）对微晶玻璃析晶行为、显微形貌、烧结性能及化学稳定性的影响。结果表明，样品核化处理后除生成少量霞石相，主体仍为玻璃相；在晶化处理后，所形成的微晶玻璃样品主晶相为钙铝黄长石相；随晶化温度的升高，微晶玻璃样品晶相种类不变，但主晶相含量、线收缩率及体积密度呈现先增高后降低的变化；粉煤灰微晶玻璃具有良好的析晶性能及化学稳定性，在晶化温度为950 ℃时得到的微晶玻璃烧结效果和化学稳定性最好。 关键词?粉煤灰?微晶玻璃?核化?晶化?烧结 中图分类号： TQ171.73+3; X773 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2013)04-0005-04Effects of Heat Treatment Temperature on Crystallization Behavior and Performance of Glass-ceramics of CaO-Al 2O 3-SiO 2 from Coal Fly Ash Cao Chao 1 Peng Tongjiang 1,2* Sun Hongjuan 1,2 Ding Wenjin 1 (1 Key Laboratory of Solid Waste Treatment and Resource Recycle, Southwest University of Science and Technology, Ministry of Education, Mianyang, Sichuan 621010; 2 Institute of Mineral Materials & Application, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010)Abstract The glass-ceramics was prepared with coal fly ash, limestone and Na 2CO 3 by sintering process. Effects of nucleation temperature (760 ℃) and crystallization temperature (850~1000 ℃) on crystallization behavior, microstructure, sintering character and chemical stability of glass-ceramics samples were analyzed by means of DTA, XRD, SEM and other analytical methods. The results show that besides a limited amount of nepheline emerges in the nucleating samples, the main form of the sample is glass phase. The main crystalline phase of the obtained glass–ceramics after crystallization is gehlenite (2CaO ·Al 2O 3·SiO 2). With the increasing of heat treatment temperature, the species of the crystalline is the same, but the main crystalline intensity, line shrinkage rate and bulk density increase first, and then decrease. The glass-ceramics have good crystallization properties and chemical stability. The glass-ceramics samples with best sintering character and chemical stability are obtained by crystallizing at 950 ℃. Key words coal fly ash glass-ceramics nucleation crystallization sintering 收稿日期：2013-05-15 基金项目：固体废物处理与资源化教育部重点实验室开放基金(12zxgk04)。 * 通讯作者，E-mail: tjpeng@https://www.360docs.net/doc/c410713683.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。
关键施工技术、工艺及工程项目实施的重点、难点和解决方案
7、关键施工技术、工艺及工程项目实施的重点、难点和解决方案 我公司对本工程的特点、重点和难点进行归纳、总结，力求抓住工程的关键，选择合理的对策，制定合理的方案，指导工程进行科学施工，以确保本工程质量和工期目标的实现。 工程特点 一、工程规模大，工期紧，总工期60日历天，计划开工时间为2013年11月1日，计划竣工时间为2014年1月1日 二、由于工期紧，任务重，施工干扰大，组织协调难度大，做好组织协调及施工配合十分重要。 工程施工重点及难点 本工程施工的关键是在计划工期内，优质、高速、安全地完成投标工程内容。因此，本工程的重点是“两确保”，即确保按期完成全部投标工程；确保本工程经过安全、文明的施工，达到合格等级。 本工程从施工组织和施工工艺两个方面考虑，归纳起来有以下几个施工难点： 一、工期紧，高速施工过程中的质量控制难度大 二、施工面长，管理控制难度大 第三节对策选择 我司在综合考虑自身的施工技术、经验及机械设备、资金优势的基础上，针对本工程施工的重点和难点制定了多个施工方案并进行筛选、优化，最后确定了以下施工对策： 本工程施工工期紧，工程量大，我司制定科学的施工进度计划和切实可行的工期保证措施，合理划分施工块段，增加机械、劳动力及周转材料的投入，确保按期完成施工任务。为实现工程质量目标，我司将针对本工程建立完善的质量保证体系，把质量管理职责落实到每一个管理者、操作者的身上，抓住施工过程的质量控制难点，制定严格、详细的施工方案和质量保证措施，确保工程质量达到优良等级。 第四节重点方案 一、现浇钢筋混凝土挑梁、雨篷根部开裂的防治措施 做好技术交底工作，向有关人员讲授清楚挑梁、雨篷等悬臂构件的受力特点，构件钢筋的作用是承受负弯矩，受力主筋应在上面，绝不能颠倒；扎筋后在主筋下方置垫块或适当设置钢筋撑脚。
微晶玻璃合成与制备综述
微晶玻璃的合成与制备 The Synthesis and Preparation of Microcrystalline glass The school of materials science and engineering, Southwest university of science and technology 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、电绝缘性好等性能，已在许多领域得到广泛应用。本文详细阐述了微晶玻璃的三种制备方法,分析并比较了这三种制备方法的优缺点，并对其未来发展前景做了展望。 Abstract: Microcrystalline glass is a kind of material which is made of glass and ceramics.Due to its properties of high mechanical strength, changeable thermal expansion, good thermal shock resistance, chemical corrosion resistance, low dielectric loss and good electrical insulation, It has been widely used in many fields. This paper described three kinds of method for preparation of glass ceramics, and compared the advantages and disadvantages of each method. At the same time, report the progress in study on glass ceramics at home and abroad, and predicted the future of this material. 关键词：微晶玻璃、制备、进展 Keywords: Microcrystalline glass，Preparation, Progress 1.引言 微晶玻璃是将加有晶核剂的特定组合的玻璃，在一定温度控制下进行晶化热处理，成为具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料[1]。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[2]。与玻璃、陶瓷相比较，其结构和性质均不相同，微晶玻璃的性质主要由其中的结晶相矿物组成与玻璃的化学组成及其数量决定，因此它集中了玻璃、陶瓷两者的特点，具体表现为机械强度高，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等[3-5]。 微晶玻璃最初（1957年）由感光玻璃发展而来，后衍生到建筑领域并得到广泛应用。在欧美，最先作为建筑装饰材料而进行工业化生产的是矿渣微晶玻璃和岩石微晶玻璃。前苏联于20世纪60年代中期就报道了炉渣微晶玻璃作为建材的实用化，捷克斯洛伐克于20世纪70年代初利用熔融铸造玄武岩制成了耐磨地板材料，美国也在20世纪70年代初生产了建筑岩石微晶玻璃装饰板。在亚洲，日本是最早开发建筑用微晶玻璃的国家，主要采用熔融烧结法进行建筑用微晶玻璃人造大理石的生产，韩国紧跟日本之后也生产出了高档微晶玻璃装饰板[6-9]。 我国对微晶玻璃装饰材料的研制开发始于20世纪70年代，发展较快。在研发初期，大多采用浇筑法整体晶化的方法来生产微晶玻璃板，但发现热处理过程中易出现变形和开裂，铲平质量很不稳定，生产成本高。20世纪90年代初，在借鉴日本的先进经验的基础上采用熔融烧结法研制开发的微晶玻璃装饰板生产技术取得了突破性进展，并已经投入大规模工业化生产[10]。 近年来，建筑微晶玻璃的生产已逐步从日韩等国转移至我国，工艺技术在不断完善中，产品主要出口欧洲和中东等地区，在国内市场前景也十分广阔，目前建筑微晶玻璃的生产基地主要集中在广东、河北、山东等地，生产工艺以烧结法为主，已初步实现了产业化。
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
微晶玻璃生产工艺的设计说明
铁尾矿微晶玻璃生产工艺 1．微晶玻璃概述 微晶玻璃（CRYSTOE and NEOPARIES）又称微晶玉石或瓷玻璃。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。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、瓷及天然石材的三重优点，优於天石材和瓷，可用於建筑幕墙及室高档装饰，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.利用铁尾矿制备微晶玻璃生产工艺 2.1生产原料及设备 生产原料包括：铁矿尾矿(铁尾矿)、方解石、氧化铝、菱镁矿、纯碱、硼酸、碳酸钡等。仪器设备采用LCT-2型差热分析仪、日立S-450扫描电镜、D/MAX-3C 型X衍射仪、EDAX一9100型能谱分析仪、KZJ5000- l型电动抗折仪等。 2.1.1铁尾矿形貌及成分 铁矿尾矿颜色呈青白色，粒度较细，颗粒小于40目，可以清晰观察到尾矿中含有的晶莹洁白的石英颗粒，尾矿中泥土含量较少，是理想砂质尾矿。该铁矿尾矿经扫描电镜观察及能谱分析，其尾矿形貌特征见图l，能谱图见图2，成分检测结果见表1。
图1 铁矿尾矿形貌特征图2 铁矿尾矿能谱图 表1铁矿尾矿的化学组成 % 2.1.2玻璃系统的确定 由表1可见其中主要成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3，并且含有一定量的CaO、MgO、K2O、Na2O。该尾矿中的铁含量过高；在铁矿尾矿成分改性的研究，添加适量的CaO、MgO，使之形成CaO—MgO—Al2O3一SiO2系统玻璃。并且在玻璃成分中引入少量的BaO、B2O3，降低高温粘度，有助于降低熔化温度，并加人少量硫磺，使部分铁转化成硫化亚铁，有助于晶化。 2.2晶核剂 通过确定尾矿的CaO—MgO—Al2O3一SiO2玻璃系统，晶核剂的选择应与基础玻璃系统密切相关。采用Cr2O3、TiO2做晶核剂。由于铬尖晶石的晶格常数为a0=8.086×10-10m，透辉石晶格常数a=9.73×10-10m,b=8．89×10-10m，c=5.25×10-10m，其a、b 值与铬尖晶石a0相匹配，易在熔体形成透辉石晶体；TiO2金红石晶格常数3c=8.88×10-10m与β-硅灰石a=7.94×10-10m比较接近，易在TiO2周围形成β-硅灰石。Cr2O3在CaO—MgO—Al2O3一SiO2玻璃中溶解度较低，不足以形成大量晶胚，其单独作为晶核剂效果不好；若同时引入TiO2晶核剂，可以更好地诱导硅灰石晶体产生，本工艺采用了复舍晶核剂．w(Cr2O3)=1.5％，w(Ti02)=2.5%。经过试验，最终摸索出一个铁矿尾矿添加量较多的微晶玻璃矿物配方和化学组成(见表2、3)。 表3 铁矿尾矿微晶玻璃化学成分 %