微晶玻璃 第一章
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别离的区域，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。
微晶玻璃
第9章特种玻璃§9-1 微晶玻璃微晶玻璃是由玻璃的控制晶化制得的多晶固体。
晶化就是通过把适当的玻璃经受仔细制定的热处理制度使玻璃中成核及结晶相生长。
在许多情况下，晶化过程几乎可以全部完成，通常只存在小部分的剩余玻璃相。
在微晶玻璃中，晶相是全部从—个均匀玻璃相中通过晶体生长而产生，这和传统陶瓷材料不同。
在陶瓷材料中，虽然由于固相反应可能出现某些重结晶或新的晶体，但大部分结晶物质是在制备陶瓷组分时引入。
微晶玻璃和玻璃的不同处是在于它大部分是晶体，而玻璃则是无定形或非晶态。
1 微晶玻璃的生产工艺微晶玻璃的生产流程为：配合料制备→熔融→破璃成形→加工→晶化处理→再加工。
1.1 配合料制备微晶玻璃的配方及工艺条件应满足一定要求，玻璃易于熔制且不被污染，但对某些微晶玻璃(例如矿渣微晶玻璃)，使用的原料纯度等则不那么要求严格，允许含有某些杂质；在熔制、成形过程中不析晶；成形后的玻璃易于加工；晶化热处理时能迅速达到体结晶，产品具有预计的物化性能。
微晶玻璃采用与普通玻璃生产相同的工序进行配料。
1.2 配合料制备1.3 熔制及玻璃成形熔制微晶玻璃时，熔制温度及保温时间、炉气气氛及还原剂等对熔制过程有重要影响。
(1) 温度：熔制温度较高，一般在1500~1600℃以上，易熔的微晶玻璃熔制温度约1300℃。
(2) 气氛：采用硫化物作分微晶玻璃的晶核剂时，应保持还原气氛。
S2-+2O2→SO42-↑S2-+SO42-→2SO2↑提高配合料中还原剂的用量，有助于稳定玻璃中硫化物的含量。
(3)耐火材料种类及其质量对获得优质玻璃液亦有重要影响。
如选择耐火材料种类不当或质量不高，则在高温熔制某些成分可能进入玻璃液而改变基础玻璃的成分，如此，影响了微晶玻璃的相组成和制品的物化性能。
(4) 任何一种玻璃的成形方法如吹制、压制、拉制、浇注、压延等，均适用于微晶玻璃的成形。
1.4 配合料制备1.5 熔制及玻璃成形1.6 晶化处理晶化处理是一个热处理过程，如图。
微晶玻璃发展概述
1 绪论1.1 微晶玻璃发展概述微晶玻璃是一种无孔隙致密均质的微晶体与残余玻璃相所组成的复合固态材料，它是由含成核剂的基础玻璃经严格的热处理制度受控晶化制得的.微晶玻璃的晶体含量通常被认为在50％－98％之间,晶体尺寸在10nm到几十个μm[１-４]。
由于微晶的存在使这类材料的性质与原玻璃发生了本质变化。
微晶玻璃的结构和生产方法与玻璃和陶瓷都有差别，又集中了这两者的特点，而其结构又使微晶玻璃兼有玻璃和陶瓷两者所具备的优良性能[５,６].它开辟了一个可以满足各种技术要求的全新领域, 一经问世，就受到广泛瞩目，并得到迅速发展。
实用微晶玻璃发展是比较近代的事,虽然很久就知道多数玻璃在适当的温度下加热足够的时间就可能结晶或失透。
但在早期的玻璃制造业中，人们把玻璃相的析晶现象只作为一种生产中出现的缺陷努力加以克服[７,８]，直到十八世纪30年代，法国化学家鲁米汝尔进行了从玻璃制备多晶材料的早期尝试[５]。
他指出,如果把玻璃瓶安放在沙子和石膏的混合物中经受数天炽热处理,它就将变成不透明的类瓷的物体。
虽然鲁米汝尔能够把玻璃转化成多晶陶瓷,但他没有完成对晶化过程的控制,而这对于制造真正的微晶玻璃是必要的.按照他的工艺过程所制备的材料具有低的机械强度,并且在热处理过程中会产生变形。
在鲁米汝尔的研究之后大约二百年后的二十世纪五十年代,美国Corning Glass Works开始进行研究其研究人员斯徒基申请了第一个微晶玻璃的专利[５], 他把感光后不透明的玻璃加热到比平常在热处理过程中所用的温度更高的温度,获得了重要的发现。
他发现玻璃没有熔化,而是转变为不透明的多晶陶瓷材料。
这种材料具有比原始玻璃高得多的机械强度以及其它的性能,如电绝缘性能,也能显著改善。
在这种从玻璃到陶瓷形态的转变中,制品没有变形,只有微小的尺寸改变，这代表第一批具有真正工程意义的微晶玻璃的问世。
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的基础研究的的新领域和研究力学性质和电学性质的新材料。
微晶玻璃
色调均匀： 采用天然石材装修墙面、地面，难免色差不一，而微晶玻璃生 产可以精确控制，易于获得类似彩色玻璃那样的颜色均匀性，使建筑物达 到更完美的装修效果。
线膨胀 系数可 调
• 热稳定性好（加热900℃骤然投入5℃ 耐磨
冷水而性能与高频瓷接近；
• 化学稳定性与硼硅酸玻璃相同，不怕酸 碱侵蚀。
优异 的抗 热震
• 可进行车、刨、磨 、钻、锯切和攻丝 等加工。其加工性能类似于铸铁，可加 工成各种形状复杂，精度要求高的产品
微晶 玻璃
良好的 可加工 性能
➢ 耐高温玻璃陶瓷
耐高温玻璃陶瓷是随着烧结法、溶胶一凝胶法等新工艺在玻璃陶瓷 制备中的应用而发展起来的。当玻璃陶瓷中析出如莫来石、尖晶石、 铯榴石等耐高温的晶体且含量较高时，材料可以耐很高的温度。如铯 榴石玻璃陶瓷中，不仅析出了这种耐高温微晶，还析出了一些莫来石 晶体，而且其残余玻璃相为晶体所包裹，所以这种材料在1420℃时的 压强为1012Pa。
➢ 溶胶－凝胶法：
首先将某些金属有机盐作为原料，使其均匀地溶解在乙醇中，并以醋酸作 为催化剂，在规定的温度下恒温加热，随时间变化，一部分溶剂挥发后，有 机金属盐不断水解并缩聚，溶液的浓度和黏度不断增大，并形成一种不可流 动的凝胶状态，然后在逐步进行热处理，最终获得微晶玻璃。
• 优点:其制备低温远低于传统方法；同时可以避免某些组分挥发、侵蚀容器、
枝状结构是由于晶体沿某些晶面或晶格方向生长而形成，它实质上是 种骨架结构，有种光敏玻璃陶瓷中的二硅酸锂晶体就属于这种结构。二硅 酸锂晶体比玻璃基体易溶于氢氟酸中，利用这种特性可进行酸刻蚀并制造 成图案尺寸精度高的电子器件。
微晶玻璃
盛嘉伟 浙江工业大学 化工材料学院
2011.11
1
由于原子能、电子工业、计算机、医 疗、激光等近代科学技术的发展及国防工 业的需要，玻璃材料和其他无机非金属材 料一样，发展非常迅速。
2
功能玻璃是指与传统玻璃结构不同的、 有某一方面独特性能的、有专门用途的、 或者制造工艺有明显差别的一些新品种 “玻璃”。
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功能玻璃近年来发展迅速，它除了具 有普通玻璃的一般性质以外，还具有许多 独特的性质，如磁光玻璃的磁--光转换功 能、声光玻璃的声光特性、导电玻璃的导 电性、记忆玻璃的记忆特性等。
4
新型功能玻璃材料的开发主要依 赖于如CVD、PVD、等离子溅射、溶 胶凝胶、材料复合等各种高新技术、 新工艺在玻璃制造中的巧妙运用。
通过热处理，控制原始玻璃中的晶相及玻璃 相的比例，可制成一系列从负到正膨胀系数的微 晶玻璃。
16
若将晶体尺寸控制在一定范围内，则可制成 透明或半透明材料。
组成成分在Li2O--SiO2和Li2O--2SiO2区的微 晶，利用晶体与玻璃对氢氟酸侵蚀性能的差别， 通过光刻可以制成薄板电子元件。
17
微晶玻璃的发现是玻璃材料发展史上的一个新 的里程碑，它大大地丰富了玻璃结构的研究内容， 同时也开发了数以千计的微晶玻璃新材料。
5
随着材料制备手段的不断提高和发展，新 技术、新工艺的出现，玻璃材料的开发日新月 异，具有各种探索性能的玻璃不断的涌现出来。
新型功能玻璃就是采用高纯原料、新型技 术、新的制备方法或在特殊的条件下形成的具 有某种特殊功能的玻璃或无机非晶态材料。
6
新型功能玻璃与通常玻璃相比具有许 多明显的特征，主要表现在以下四个方面：
微晶玻璃成核剂可分为贵金属及氧化物 两大类。
微晶玻璃及其应用
浇铸法工艺流程：
配料
混合
玻璃熔制
浇铸
研磨抛光
微晶玻璃
晶化
脱模
带颗粒纹 理产品
优点：可浇铸成异形性，对生产一些异形板有很大优势，产品致密 度高，无气孔，抗压强度大。 缺点：对模具质量要求高，模具损耗大，生产成本高。
溶胶凝胶法：
将金属有机盐作为原料，溶解到乙醇中，，并以醋酸为催化 剂；在恒温下加热，一段时间后，随部分溶剂挥发，有积金属盐不 断水解并缩聚，溶液的浓度和粘度不断增大，并形成一种不可流动 的凝胶状态，然后再逐步进行热处理，最后获得微晶玻璃。
枝晶结构是由晶体在某一晶格方向上加速生长造成的。枝晶的总轮 廓与通常晶体形貌相似，在枝晶结构中保留了很高比例的残余玻璃 相。枝晶在三维方向上连续贯通，形成骨架。由于氢氟酸对亚硅酸 锂的侵蚀速度要比铝硅酸盐玻璃相更快，亚硅酸锂枝晶有容易被银 感光成核，可将复杂的图案转移到微晶玻璃上。
高度晶化微晶玻璃的晶粒尺寸可以控制在几十纳米以内，得到超细 颗粒结构。在锂铝硅透明微晶玻璃中，由于充分核话，基础玻璃中 形成大量的钛酸锆晶核，β-石英固溶体晶相在晶核上外延生长，形 成平均晶粒尺寸约60nm均匀的超细颗粒结构。由于晶粒尺寸远小于 可见光波长，并且β-石英固溶体的双折射率较低，该微晶玻璃透光 率很高。 类硅酸盐矿物在二维方向上结晶能够产生一种互锁的积木结构，是 可切削微晶玻璃的典型显微结构。由于云母晶相较软，而且能使切 削工具尖端引起的裂纹钝化、偏转和分支而产生碎片剥落，不会产 生灾难性破坏，因此即使晶相体积分数仅40%也具有良好的可切削 性，此外，云母相的连续性也使此类微晶玻璃具有很高的电阻率和 介电强度。
烧结法的制备流程为；
配料
混合
玻璃熔制
水淬
钙镁铝硅系微晶玻璃析晶性能
钙镁铝硅系微晶玻璃析晶性能沈阳建筑大学毕业论文毕业论文题目CaO对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶性能的影响研究学院专业班级材料学院无机非金属工程10-04班学生姓名陈肖性别女指导教师徐长伟职称教授年月日目录摘要 .......................................................................................................................... (I)Abstract .............................................................................................................. ................ II 目录 (1)第一章绪论 (4)1.1微晶玻璃概述 (4)1.1.1微晶玻璃及其显微结构 (4)1.1.2微晶玻璃研究现状及发展趋势 (6)1.2 CAS系微晶玻璃的概述 (7)1.2.1烧结法CAS系微晶玻璃的制备工艺 (7)1.2.2微晶玻璃的烧结过程分析 (7)1.3 CMAS系微晶玻璃的概述 (8)1.4尾矿微晶玻璃研究现状和发展趋势 (9)1.5建筑微晶玻璃的制备方法 (10)1.6微晶玻璃中的氧化钙(CaO)的概述 (12)1.6.1氧化钙(CaO)的结构 (12)1.6.2氧化钙(CaO)的性能特点 (12)1.6.3氧化钙(CaO)的应用 (12)1.7微晶玻璃的热处理制度的概述 (13)1.7.1一次烧结法概述 (13)1.7.2一次烧结法与传统方法比较 (13)1.8选题依据及研究内容 (14)1.8.1选题依据 (14)1.8.2研究内容 (14)第二章试验原材料与方案设计 (16)2.1实验原材料 (16)2.2实验设备 (19)2.3实验理论依据 (20)2.4实验流程 (20)2.5试验方案设计及微晶玻璃的制备 (21)2.5.1微晶玻璃的化学组成设计 (21)2.5.2备料 (23)2.5.3基础玻璃熔制 (24)2.5.4差热分析 (24)2.5.6微晶玻璃的制备 (28)2.6尾矿微晶玻璃性能测试 (28)2.6.1尾矿微晶玻璃起始烧结温度和起始析晶温度的测定 (28)2.6.2微晶玻璃物理性能测试 (29)2.6.2微晶玻璃化学性能测试 (30)2.6.3X射线衍射分析 (30)2.6.4显微形貌分析 (30)第三章试验结果与分析 (32)3.1氧化钙的不同掺量对微晶玻璃析晶的影响 (32)3.1.1氧化钙的掺量对微晶玻璃起始烧结温度和起始析晶温度的影响 (33)3.1.2氧化钙的掺量对微晶玻璃核化、晶化温度的影响 (35)3.1.3氧化钙的掺量对微晶玻璃主晶相和析晶率的影响 (37)3.2氧化钙掺量对微晶玻璃物理化学性能的影响 (38)3.2.1氧化钙的掺量对微晶玻璃表观密度的影响 (38)3.2.2氧化钙的掺量对微晶玻璃耐酸性的影响 (39)3.2.3氧化钙的掺量对微晶玻璃微观形貌结构的影响 (39)第四章技术经济分析 (42)4.1技术分析 (42)4.2经济分析 (43)第五章结论与展望 (44)5.1结论 (44)5.2展望 (44)参考文献 (46)致谢 (49)附录一 (50)附录二 (56)摘要本文以铜尾矿为主要原料，石灰石、白云石、纯碱、砂岩以及分析纯Al2O3为校正原料，CaF2为助熔剂，TiO2和Cr2O3为晶核剂，采用一次烧结法制备尾矿微晶玻璃，通过9组平行实验设计，研究了基础玻璃中氧化钙的含量变化对微晶玻璃主晶相组成、析晶温度和微观形貌等析晶性能以及表观密度、耐酸性等理化性能的影响。
微晶玻璃漫谈
组成
微晶玻璃：微晶相（0.1~0.5um）与玻璃相共存的复相材料。 玻璃：玻璃相（非晶相）。
颜色与透明度
微晶玻璃：可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体。 玻璃：一般是各种颜色、透光率各异的透明体。
2
微晶玻璃的特性
微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又兼具陶瓷的 多晶特征，集中了玻璃和陶瓷的特点。其性能 指标往往优于同类玻璃和陶瓷。
其结构致密、晶体均匀、纹理清晰、具有玉质般的观感；外观平滑光亮、色泽柔和 典雅、无色差、不褪色；具有坚硬、耐磨的力学特性、优良的耐酸、耐碱性能；并 且具有不吸水、抗冻以及较低的热膨胀系数和独特的耐污染性能；绿色、环保、无 放射性污染；并可根据需要设计制造出众多类型、不同色泽花样、规格的平板及异 型板材。
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新型透明防火微晶玻璃
新型透明防火微晶玻璃是近年来国外研制开发的一类新型β-石英透明微晶玻璃，具 有良好的抗热炸裂和耐火性能，遇到火灾时在一定的耐火时间内不会炸裂，从而可 以隔断火焰和烟气。
地面
7/16/2020
内墙
7/16/2020
大堂柱体
7/16/2020
外墙干挂
7/16/2020
在电子工业的应用
1 物理、化学特性
力学特性 2
热膨胀系数可在很大范围内调整；
与相同力学性能的金属材料相比，密 度小、质地致密、不透水、不透气； 具有良好的化学稳定性和热稳定， 能 适应恶劣的使用环境；
机械强度高； 硬度大，耐磨性能好；
微晶玻璃的特性
电绝缘性能优良，介电损耗小、介电 常数稳定；
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
2
硬盘基板
目前，微晶玻璃基板已经应用到计算机硬盘上，来增加磁盘的存储能力。与金属合 金、Al2O3陶瓷基板相对比，微晶玻璃具有更优越的力学性能，它在受到冲击和弯 曲压力时不易变形。此外，微晶玻璃基板具有更平整和光滑的表面，相对陶瓷更适 合于平板薄膜技术。
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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。