| 词条 | 微晶玻璃 |
| 释义 | 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。 概述 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，玻璃熔体在冷却过程中，粘度急剧增加，抑制晶核的形成和晶体长大，阻止了结晶体的成长壮大。建筑用微晶玻璃利用了不加晶核剂的非均相结晶化机理，充分应用了热力学上的可能和动力学上的抑制，在一定条件下，使这种相反相成的物理过程，形成一个新的平衡，而获得的一种新材料。 微晶玻璃基本概念微晶玻璃：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。 结构微晶体由玻璃相与结晶相组成。两者的分布状况随其比例而变化。 1.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2.如玻璃相较少时，玻璃相分散在晶体网架之间，呈连续网状。3.若玻璃相数量很低，则玻璃相以薄膜状态分布在晶体之间。 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。 应用（1）β－锂辉石微晶玻璃与碳化纤维复合材料：强增韧效果，航天方面的新材料。 （2）氧氮微晶玻璃：不需辐射或加入晶核可直接整体微晶化，降低氮化硅晶体的烧结温度且保持高强度的β－氮化硅结构。 （3）可削云母微晶玻璃：层状结构，良好的电绝缘性及耐热性（电子绝缘材料） 生产工艺1）利用加入晶核或紫外辐照等方法使玻璃内形成晶核 2）再经热处理使晶核长大，其他生产工艺与普通玻璃相同。 热处理工艺过程：熔制和成型，结晶化前加工，结晶化热处理，微晶玻璃的加工 目前广泛应用到电磁炉的炉灶上，凹型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及家庭用电磁炉上用为主。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，家庭电磁炉用户的增加。凹型微晶玻璃的销量也相应增加。 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）。 微晶玻璃在天文光学上的应用 由于微晶玻璃的物理特性不容易受温度影响，所以可以运用在天文望远镜的主镜和副镜上。从而提供更好的热平衡适应时间。因其物理性质稳定可以加工出更好的光学表面。 分类及品种按照形状分为普型板和异型板，按照加工程度分为镜面板和亚光面板。 规格常用厚度12～20mm 主要规格为1200×1200、1200×900、1200×1800、900×900、1200×2400、1600×2800mm等。 图书信息 基本信息书 名：《微晶玻璃》 市场价：￥35元 作 者：程金树李宏 汤李缨 何峰 出版社：化学工业出版社 上市日期：2006年1月 开 本：32开 页 数：376页 ISBN编号：7-5025-7820-X 内容简介微晶玻璃作为一种新型材料，其应用范围也越来越广，但是目前系统论述微晶玻璃的书籍很少。本书根据作者二十多年的教学和科研时间，充分论述了微晶玻璃的理论知识、生产工艺、质量控制、对微晶玻璃的组成、结构、性能及其应用作了深入、系统的阐述，本书内容全面，深入浅出，理论联系实际，全面反映了该领域国内外研究的最新成果和应用技术，具有很强的实用性。 读者对象本书可供从事微晶玻璃材料研究的科研人员以及广大生产技术人员使用与参考，也可作为大专院校相关专业的教学参考书。 前 言微晶玻璃问世已近50年了，这种性能优越的新型材料的应用领域在这50年里有了惊人的增长。近年来，随着微晶玻璃工业化的迅速发展，其应用范围已从军事国防、航空航天、光学器件及电子工业等领域扩大到人们的日常生活领域，我国建筑装饰微晶玻璃的产量居世界第一位，但目前系统论述微晶玻璃的书籍很少。为了使广大科研人员、生产技术人员和大专院校的师生等使用者，都能充分了解微晶玻璃的组成、结构、性能、生产工艺、工业装备、质量控制、应用技术以及国内外研究动态与技术发展趋势，在大量查阅国内外文献资料的基础上，编者根据自己20多年的教学和科研实践，编写了这本《微晶玻璃》。本书内容全面，深入浅出，理论联系实际，充分论述了微晶玻璃的理论知识，详细介绍了微晶玻璃领域的新工艺、新技术、新产品，全面反映了该领域国内外研究的最新成就，具有很强的实用性。 全书共分7章，第1章对微晶玻璃的定义、种类、发展历史、制备工艺以及应用现状和发展前景作了全面的评述。第2章～第6章分别对微晶玻璃的组成、微晶玻璃的结构、微晶玻璃的性能以及微晶玻璃的应用作了深入、系统的论述。第7章详细介绍了微晶玻璃的国内外研究动态及发展趋势。 本书由武汉理工大学程金树教授等编写。第1章、第4章由李宏、程金树编写，第2章由汤李缨、程金树编写，第3章由何峰、李宏编写、第5章由何峰、程金树编写，第6章由程金树、裴新美编写，第7章由韩建军、李宏共同编写。全书由程金树、李宏、汤李缨审校定稿。 虽然我们有多年从事无机非金属材料，特别是微晶玻璃材料的教学、科研与产业化方面的理论成果和实际经验，但是由于时间有限，书中错误及疏漏之处实属难免，敬请读者及各界同仁批评指正。 目 录1 绪论 1.1 微晶玻璃的定义与分类 1.1.1 定义及特性 1.1.2 微晶玻璃的种类 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 1.2.2 我国建筑装饰用微晶玻璃的发展历史 1.2.3 微晶玻璃在材料科学中的作用 1.3 制备工艺 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 1.4.2 目前我国微晶玻璃工业水平差距及对策 1.4.3 发展趋势 参考文献 2 组成 2.1 概述 2.2 晶核剂 2.2.1 金属晶核剂 2.2.2 氧化物晶核剂 2.2.3 氟化物晶核剂 2.3 铝硅酸盐微晶玻璃 2.3.1 Li2O?Al2O3?SiO2系统微晶玻璃 2.3.2 Li2O?Al2O3?SiO2?K2O系统微晶玻璃 2.3.3 CaO?Al2O3?SiO2系统微晶玻璃 2.3.4 MgO?Al2O3?SiO2系统微晶玻璃 2.3.5 SrO?Al2O3?SiO2系统微晶玻璃 2.4 磷硅酸盐微晶玻璃 2.4.1SiO2?CaO?Na2O?P2O5系统（磷灰石）微晶玻璃 2.4.2SiO2?MgO?CaO?P2O5?F系统（磷灰石?硅灰石） 微晶玻璃 2.4.3SiO2?MgO?Na2O?K2O?CaO?P2O5系统（磷灰石） 微晶玻璃 2.4.4SiO2?Al2O3?MgO?CaO?Na2O?K2O?P2O5?F系统 （云母?磷灰石）微晶玻璃 2.4.5SiO2?MgO?CaO?TiO2?P2O5系统（磷灰石?镁钛 酸盐）微晶玻璃 2.4.6SiO2?MgO?CaO?Na2O?K2O ?P2O5系统（磷灰 石?白榴石）微晶玻璃 2.4.7 SiO2?Al2O3?CaO?Na2O?P2O5?F系统（针状 磷灰石）微晶玻璃 2.5 其他系统微晶玻璃 2.5.1 K2O?Al2O3?SiO2系统微晶玻璃 2.5.2 铁硅酸盐微晶玻璃 2.5.3 SiO2?Al2O3?Fe2O3?R2O?RO系统（玄武岩）微晶玻璃 2.5.4 SiO2?Al2O3?ZnO?MgO系统（尖晶石?锌尖晶石）微晶玻璃 2.5.5 氟硅酸盐微晶玻璃 参考文献 3 结构 3.1 玻璃的定义、通性与结构 3.1.1 玻璃的定义 3.1.2 玻璃的通性 3.1.3 玻璃的结构 3.2 熔体和玻璃体的成核过程及晶体生长 3.2.1 均匀成核 3.2.2 非均匀成核 3.2.3 晶体的生长速度 3.2.4 影响结晶的因素 3.3 玻璃的分相 3.3.1 概述 3.3.2 玻璃分相机理 3.3.3 两种不同分相机理的特征 3.3.4 玻璃分相的实质 3.3.5 分相对玻璃性质及结晶的影响 3.4 玻璃的析晶 3.4.1 玻璃析晶的原因 3.4.2 影响玻璃析晶的因素 3.5 微晶玻璃的控制析晶 3.5.1 晶核的形成 3.5.2 晶体的生长 3.6 微晶玻璃的显微结构 3.6.1 枝晶结构 3.6.2 超细颗粒 3.6.3 多孔微晶玻璃 3.6.4 残余结构 3.6.5 积木结构 3.6.6 柱状互锁结构 3.6.7 孤岛结构 3.6.8 几种常用微晶玻璃结构 参考文献 4 性能 4.1 密度 4.1.1 玻璃、陶瓷与微晶玻璃密度的比较 4.1.2 组成对密度变化的影响 4.1.3 密度与玻璃热历史的关系 4.2 力学性质 4.2.1 强度 4.2.2 弹性与弹性模量 4.2.3 硬度与耐磨性 4.3 热学性质 4.3.1 热膨胀系数和抗热冲击性能（抗热震性） 4.3.2 比热容和热导率 4.3.3 热稳定性和机械应力变形 4.4 电学性质 4.4.1 电阻率 4.4.2 介电常数、介电损耗和介电强度 4.4.3 铁电性和铁磁性 4.5 化学性能 4.6 光学性能 参考文献 5 生产工艺过程 5.1 原料 5.2 制备工艺方法 5.2.1 整体析晶法 5.2.2 烧结法 5.2.3 溶胶凝胶法 5.2.4 浮法 5.3 烧结法微晶玻璃的生产装备 5.3.1 原料车间 5.3.2 熔制车间 5.3.3 玻璃颗粒的储存、烘干与筛分 5.3.4 晶化 5.3.5 微晶玻璃的切、磨、抛工艺与设备 5.3.6 微晶玻璃装饰板的装饰施工 5.4 微晶玻璃的缺陷及质量控制 5.4.1 CaO?Al2O3?SiO2系统烧结微晶玻璃的缺陷与控制 5.4.2 锂铝硅系统微晶玻璃的缺陷与控制 参考文献 6 应用 6.1在建筑上的应用 6.1.1 微晶玻璃装饰板材 6.1.2 新型透明防火微晶玻璃 6.2 在电子工业中的应用 6.2.1 绝缘材料及封接材料 6.2.2 硬盘基板 6.2.3 液晶显示器 6.2.4 集成电路基板 6.2.5 电容器 6.3 在生物医学领域中的应用 6.3.1 微晶玻璃用作牙齿材料 6.3.2 可加工生物活性微晶玻璃人工骨 6.3.3 铁磁性生物活性微晶玻璃 6.4 在其他领域的应用 6.4.1 在日常生活中的应用 6.4.2 在光学领域的应用 6.4.3 在工程领域的应用 6.4.4 在军事领域的应用 参考文献 7 国内外研究动态及发展趋势 7.1 研究动态与发展方向 7.1.1 微晶玻璃低温阳极键合技术的探索 7.1.2 高密度纳米孔微晶玻璃载体的研究 7.1.3 稀土掺杂氟氧化物微晶玻璃 7.1.4 高力学性能与耐高温微晶玻璃 7.1.5 多孔微晶玻璃 7.1.6 低介低烧微晶玻璃 7.1.7 铁电、铁磁性与压电微晶玻璃 7.1.8 微晶玻璃/金属复合装饰材料 7.1.9 其他新型功能微晶玻璃 7.2 微晶玻璃生产技术的新发展 7.2.1 溶胶?凝胶新工艺 7.2.2 梯温场中定向析晶新工艺 7.2.3 浮法工艺新应用 7.3 微晶玻璃与废弃物利用 7.3.1 废渣微晶玻璃的主要优点及应用前景 7.3.2 研制微晶玻璃所用的废渣种类 7.4 有待进一步研究的问题 微晶玻璃装饰板微晶玻璃装饰板是一种由适当玻璃颗粒经烧结与晶化，制成的微晶体和玻璃的混合体。其质地坚硬、密实均匀，且生产过程中无污染，产品本身无放射性污染，是一种新型的环保绿色材料。 微晶玻璃装饰板各项质量指标（高硬度、耐腐蚀、抗压、抗冲击、不吸水、少沾尘、无辐射）均优于天然石材板材。在原料中加入不同的无机着色剂，可生产出多种色彩，色调均匀一致或色彩斑斓的产品。经抛光后的板材表面具有仿天然石材的花纹或彩色纹路。更为可贵的是其具有经营柔和的光泽，在阳关照射下具有类似玻璃般晶莹剔透、璀璨发亮的光学效果。 微晶玻璃装饰板和我们常见的玻璃看起来很不一样，它具有玻璃和陶瓷的双重特性，而且在外表上的质感更倾向于陶瓷。未经玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。大理石、花岗石等天然石材表面粗糙，容易藏污纳垢，微晶玻璃就没有这种问题。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。而且与天然石材相比，微晶玻璃装饰板还具有强度均匀、工艺简单、成本较低等优点。 应用微晶玻璃装饰板是很有发展前途的21世纪的新型装饰材料。虽然目前在国内的应用不是很广泛，但其在国内发展的势头良好。北京的奥运建筑和上海世博会建筑都采用了微晶玻璃装饰板材进行装饰。对于家庭装修而言，也可以考虑采用微晶玻璃装饰板来代替天然大理石和花岗石在装修中应用。 微晶玻璃装饰板的选择：微晶玻璃装饰板在材质上更倾向于陶瓷制品而不是玻璃，但是光泽度又较陶瓷制品更高，在选择时依据陶瓷制品的选择方式即可。 |
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