微晶玻璃
微晶玻璃名词解释
微晶玻璃名词解释
微晶玻璃是一种具有特殊性能的玻璃材料,通常由玻璃粉末经过特殊处理而制成。
微晶玻璃具有许多优良的性质,如良好的耐温性、耐腐蚀性以及高透明度等,因此在许多领域都得到了广泛的应用。
微晶玻璃的制备过程通常采用以下步骤:首先将玻璃粉末加热至高温,然后加入适当的助熔剂,使其能够均匀地分散在玻璃粉末中。
接着,将混合物在高温下持续加热,使其不断形成晶核,并且促使玻璃粉末中的长石、石英和二氧化硅等物质发生化学反应,形成微晶结构。
这样就可以在玻璃粉末中形成许多微小的晶核,使得微晶玻璃具有更加均匀的晶粒结构和更加良好的光学性能。
微晶玻璃的主要性能特点包括:
1.高透明度:微晶玻璃具有极高的透明度,可以透过99%的阳光,使得其在光学领域应用广泛。
2.良好的耐温性:微晶玻璃具有出色的耐温性,可以承受温度高达600°C的极端高温环境,因此非常适合用于高温环境下的光学设备。
3.耐腐蚀性:微晶玻璃对于许多化学品和化学物质的耐腐蚀性非常好,因此在化学工业和制药行业中得到了广泛应用。
4.良好的机械性能:微晶玻璃具有出色的机械性能,可以轻松地承受压力和冲击负荷,因此非常适合用于机械部件和设备中。
总结起来,微晶玻璃是一种具有特殊性能的玻璃材料,其良好的光学性能、耐温性、耐腐蚀性和机械性能使得其在许多领域得到了广泛的应用。
微晶玻璃及其用途0906-17
微晶玻璃及其用途0906-17
微晶玻璃及其用途0906-17
微晶玻璃介绍
微晶玻璃(Microcrystalline glass),又称玻璃钢,是一种高性能
玻璃,它具有高熔点、高硬度、高抗损伤性、高粘结性,是一种具有优异
性能的玻璃。
微晶玻璃一般由一种或多种氧化物组成,以硅酸铝硅酸锰为
基本构成元素,具有铝、锰、钛等金属的氧化物成分。
微晶玻璃制造工艺
微晶玻璃的重要原料是硅酸铝、硅酸锰、硅酸钛等金属元素的氧化物,一般经过精细加工组成成分,采用烧结工艺制造出来。
根据加工工艺不同,可以将微晶玻璃分为微晶玻璃颗粒、碎片和微晶玻璃块三种形式。
微晶玻璃的性能特点
1.高熔点:微晶玻璃的熔点可达1600℃,远远高于普通玻璃,具有
良好的高温耐受能力。
2.高硬度:由于微晶玻璃中含有较多的金属元素,具有较高的硬度,
受损伤比普通玻璃小。
3.高抗温性:因为微晶玻璃具有自身的特殊性,具有比普通玻璃更高
的耐热性能,在高温条件下表现良好,可以长时间在高温环境下工作。
4.高抗化学腐蚀性:微晶玻璃表面具有自身的化学结构,能有效抵御
化学侵蚀,耐酸碱性腐蚀能力强,非常适合接触各种有害物质的环境。
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)。
微晶玻璃的定义
微晶玻璃的定义微晶玻璃是一种新型的玻璃产品,也被称为粉晶玻璃、微晶质玻璃或云母玻璃。
它是一种由各种硼酸、氧化物和氟化物组成的玻璃陶瓷材料,主要通过高温烧制和快速冷却而形成。
与传统的玻璃相比,微晶玻璃具有更高的硬度、耐热性和耐腐蚀性,可以广泛应用于建筑、家居装饰、电子、医疗、航天等领域。
微晶玻璃的制作微晶玻璃的制作过程包括原料配比、混合、烧结和加工四个步骤。
原料配比微晶玻璃的主要原料包括氧化硅、碱金属氧化物、硼酸、氟化物、氧化钇、氧化镁等。
这些原料需要严格按照一定比例混合,以保证后续加工过程的稳定性和产品质量。
混合将原料混合在一起,并使用球磨机等装置将它们粉碎,以便更好地进行后续的烧结加工。
烧结将混合好的原料在高温下进行烧结,以形成微晶玻璃颗粒。
加工经过烧结后的微晶玻璃颗粒需要进行加工,以便制成各种形状和大小的产品。
加工方式包括切割、打磨、抛光等。
微晶玻璃的特性微晶玻璃具有以下主要特性:高硬度微晶玻璃比普通玻璃更硬,更耐划伤和磨损。
它的硬度接近于天然石英,可以有效降低产品的维护成本,延长寿命。
耐腐蚀性微晶玻璃的表面光洁度高,不易吸附污垢和油脂。
它还对酸、碱、盐溶液等腐蚀性物质具有很好的抵抗能力。
耐热性微晶玻璃的熔点较高,耐高温性能好,可以承受较高温度的蒸汽和火焰,不易变形和炸裂。
透明性微晶玻璃透明度高,可以通过调整成分和加工工艺改善其光学性能,使其具有更好的透光性和透明度。
微晶玻璃的应用微晶玻璃具有广泛的应用前景,可以用于以下方面:建筑微晶玻璃可以用于制作高档玻璃幕墙、楼梯扶手、实验室设备和医疗设备等。
它的高硬度、耐热性和耐腐蚀性可以有效保护建筑物和设备,延长使用寿命。
家居装饰微晶玻璃可以用于制作高档灯饰、花瓶、工艺品等家居装饰品。
它的优美外观和透明度可以为家居带来更高的精致感和品位。
电子微晶玻璃可以用于制造电容器、电池隔膜和触摸屏等电子产品。
它的高硬度和透明度可以使电子产品更加耐用和美观。
医疗微晶玻璃可以用于制作手术器械、人工器官、医疗设备和药品包装等医疗用品。
微晶玻璃透明的原理
微晶玻璃是一种特殊的玻璃材料,其透明性能取决于其化学成分和微观结构。
以下是微晶玻璃透明的原理:
1. 纯净的化学成分:微晶玻璃通常采用高纯度的玻璃原料,如二氧化硅(SiO2)、硼三氧化物(B2O3)等,以确保玻璃中没有显著的杂质和不均匀性。
2. 均匀的微观结构:微晶玻璃的制备过程中需要严格控制玻璃的结晶和微观结构,使得玻璃内部的晶粒尺寸均匀,没有明显的气泡和夹杂物。
3. 光的透射和折射:由于微晶玻璃内部没有明显的结构不均匀性和杂质,光线在玻璃中的传播受到较小的散射和吸收,因此可以实现较高的透明度。
4. 表面处理:微晶玻璃的表面经过精细加工和抛光处理,可以减少表面粗糙度对光线的散射,提高玻璃的透明性能。
总的来说,微晶玻璃透明的原理是通过优化材料的化学成分、微观结构和表面处理,最大限度地减少光线在玻璃中的吸收和散射,从而实现较高的透明度。
微晶玻璃 国家标准
微晶玻璃国家标准微晶玻璃国家标准。
微晶玻璃是一种新型的建筑材料,具有优异的透光性、耐候性和抗冲击性,被广泛应用于建筑幕墙、室内装饰和家具制造等领域。
为了规范微晶玻璃的生产和应用,我国制定了一系列的国家标准,以确保产品质量和安全性。
首先,微晶玻璃的国家标准对其原材料的要求进行了详细规定。
这些原材料包括玻璃原料、添加剂和助剂等,标准要求这些原材料必须符合国家相关的质量标准,以保证微晶玻璃制品的质量稳定和可靠性。
其次,国家标准对微晶玻璃的生产工艺进行了规范。
标准要求生产企业必须具备一定的生产设备和工艺技术,并且要严格按照标准的要求进行生产,保证产品的一致性和稳定性。
此外,标准还对生产过程中的环境保护和能源消耗进行了规定,以促进工艺的节能减排。
另外,国家标准还对微晶玻璃制品的质量要求进行了详细规定。
这包括产品的尺寸精度、表面平整度、透光性能、耐候性能、抗冲击性能等方面的要求。
通过对这些关键性能的规定,可以确保微晶玻璃制品在使用过程中能够满足建筑结构和装饰的要求,同时也能够保证产品的安全性和耐久性。
此外,国家标准还对微晶玻璃制品的标志、包装、运输和贮存进行了规范。
这些规定包括产品标识的内容和位置、包装材料的选择和使用、运输和贮存条件的要求等,旨在保证产品在流通环节中的质量和安全。
总的来说,微晶玻璃国家标准的制定,为我国微晶玻璃行业的发展提供了重要的技术支持和保障。
通过严格遵守这些标准,可以保证微晶玻璃制品的质量和安全性,促进行业的健康发展和产品的国际竞争力。
因此,生产企业和使用单位都应当严格按照国家标准的要求进行生产和应用,加强质量管理和技术创新,提高产品的质量和性能,为行业的可持续发展做出贡献。
同时,相关部门和机构也应当加强标准的宣传和培训,提高行业从业人员的标准意识和技术水平,推动行业的协调发展和国际化进程。
微晶玻璃分类
微晶玻璃分类微晶玻璃是一种具有特殊纹理和光泽的玻璃材料。
它具有高质量的透明度和耐磨性,被广泛应用于建筑、家居装饰、电子产品和汽车等领域。
本文将从微晶玻璃的制备工艺、特点和应用方面进行分类介绍。
一、微晶玻璃的制备工艺微晶玻璃是通过特殊的制备工艺制成的。
首先,将玻璃坯料加热至高温状态,然后迅速冷却。
这一过程使得玻璃内部的晶体结构发生变化,形成微晶体。
随后,对玻璃进行进一步的热处理和加工,使其表面呈现出独特的纹理和光泽。
二、微晶玻璃的特点1. 纹理独特:微晶玻璃具有独特的纹理和光泽,能够使其与普通玻璃材料相区别。
2. 高透明度:微晶玻璃具有较高的透明度,能够有效传递光线,增加室内采光亮度。
3. 耐磨性强:微晶玻璃的表面硬度较高,具有较强的耐磨性,不易被刮花。
4. 耐腐蚀性好:微晶玻璃能够抵抗多种化学物质的腐蚀,具有较好的耐候性。
5. 防紫外线:微晶玻璃能够有效阻挡紫外线的侵入,对室内物品起到保护作用。
三、微晶玻璃的应用1. 建筑领域:微晶玻璃常用于建筑的外墙、隔断、天花板等装饰材料。
其独特的纹理和光泽可以增加建筑的美观度和现代感。
2. 家居装饰:微晶玻璃可以用于制作家具、橱柜、灯具等家居装饰品。
其高透明度和耐磨性能使得家居空间更加明亮和耐用。
3. 电子产品:微晶玻璃常用于电子产品的显示屏、触摸屏等部件。
其高透明度和防紫外线特性可以提升电子产品的显示效果和使用寿命。
4. 汽车领域:微晶玻璃广泛应用于汽车的前挡风玻璃、车窗等部件。
其耐磨性和防紫外线特性可以保护驾乘人员的安全和健康。
微晶玻璃是一种具有独特纹理和光泽的玻璃材料,具有高透明度和耐磨性的特点。
它广泛应用于建筑、家居装饰、电子产品和汽车等领域,为这些领域的产品增添了美观度和实用性。
随着科技的不断发展,微晶玻璃的制备工艺和应用领域也在不断创新和拓展,为人们的生活带来了更多便利与美好。
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
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
第三节 制备工艺
生产方法
• 压延法: 是将生料融成玻璃液,然后将玻璃液压 延,经热处理再切割成板材。 • 烧结法 是先将生料熔融成玻璃液,淬冷成碎料, 然后将碎料倒人模具铺平,放人窑炉中热处 理得到微晶玻璃板材。 • 两者各具优缺点,前者能连续流水生产、热 耗低,但品种单一;后者能做到品种多样, 但工艺复杂,对模具要求高,成品气泡多是 其主要的弱点。
实例——矿渣微晶玻璃:
• 矿渣微晶玻璃的主要原料是: 高炉矿渣(62%一78% 高炉矿渣(62%一78%) 硅石(22%一38% 硅石(22%一38%)和其他非铁冶金渣等。 • 一般需要由下列化合物组成: 二氧化硅40%一70%, 二氧化硅40%一70%, 三氧化二铝5%一15%, 三氧化二铝5%一15%, 氧化钙15%一35%, 氧化钙15%一35%, 氧化镁2%一12%, 氧化镁2%一12%, 氧化钠2%一12%, 氧化钠2%一12%, 晶核剂5%一10%。 晶核剂5%一10%。
烧结法原理:
• 目前建筑用微晶玻璃均采用烧结法; • 基本原理是:玻璃是一种处于一种亚稳状态的非晶态固 体, 从热力学观点看,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。
这块玻璃究竟发生了什么变化?
在显微镜下观察到: 这块玻璃中析出了大量的 微小晶体,这就是后来大名 鼎鼎的微晶玻璃。
性能由此改变:
• 当玻璃中充满微小晶体后(每立方厘 米约十亿晶粒),玻璃固有的性质发 生变化,即由非晶形变为具有金属内 部晶体结构的玻璃结晶材料。 • 它近似于硬化后不脆不碎的凝胶,是 一种新的透明或不透明的无机材料, 即所谓的结晶玻璃、玻璃陶瓷或高温 陶瓷。
微晶玻璃漫谈.
1
物理、化学特性
力学特性
2
机械强度高; 热膨胀系数可在很大范围内调整; 硬度大,耐磨性能好; 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; 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
与玻璃的不同之处
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。
2
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
10//2017
内墙
10/9/2017
大堂柱体
10/9/2017
外墙干挂
10/9/2017
在电子工业的应用
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。
在生物医学领域的应用
1
牙齿材料
通常这类微晶玻璃有两大类: 一类是用于牙齿移植,另一类是用于牙齿修复。这 两种微晶玻璃材料的性能特性存在许多差异。
微晶玻璃特点及应用
微晶玻璃特点及应用微晶玻璃是一种新型玻璃材料,具有许多独特的特点和广泛的应用。
下面将详细介绍微晶玻璃的特点以及应用。
微晶玻璃具有以下特点:1.高机械强度:微晶玻璃具有高硬度和强度,比普通玻璃更耐磨损,更不容易破碎。
2.超低温热膨胀系数:微晶玻璃的热膨胀系数非常低,可以在极端温度条件下仍然保持稳定。
3.优异的光学性能:微晶玻璃具有优异的透光性,可用于光学领域的高清透光窗,具有良好的平整度和清晰度。
4.优良的化学稳定性:微晶玻璃具有优异的抗酸碱性和化学稳定性,不易受到化学物质的侵蚀。
5.良好的热稳定性:微晶玻璃在高温条件下能够保持稳定,不易被热传导和热辐射。
6.可加工性强:微晶玻璃可以通过冷加工、热加工和化学加工等多种方法进行加工,可切割、打磨、磨削等,加工性能极佳。
7.防辐射性能好:微晶玻璃对电磁辐射、紫外线和其他有害辐射具有较好的屏蔽和防护效果。
微晶玻璃的应用十分广泛,下面将详细介绍几个主要的应用领域:1.光学技术领域:由于微晶玻璃具有良好的光学性能,可以广泛应用于光学仪器、光学系统和光学器件等领域。
例如,微晶玻璃可以用于高清晰摄像头的镜头保护膜,可以提供更加清晰、透光度更高的成像效果。
2.医疗领域:微晶玻璃具有优良的生物相容性,不会对人体产生刺激和毒性,因此广泛应用于医疗器械、医用耗材和生物芯片等领域。
例如,微晶玻璃可以用于人工关节、植入式医疗器械、光学传感器等医疗器械。
3.汽车工业:由于微晶玻璃具有高强度和耐磨损性,可以广泛应用于汽车领域。
例如,微晶玻璃可以用于汽车前挡风玻璃和侧窗玻璃,提供良好的视野和安全性能。
4.通信领域:微晶玻璃具有优异的抗辐射性能和低损耗特性,可以广泛应用于通信设备和光纤通信系统中。
例如,微晶玻璃可以用于通信光纤的保护层和连接器,提供更好的信号传输和稳定性能。
5.建筑装饰领域:由于微晶玻璃具有优秀的透光性和耐候性,可以应用于建筑装饰领域。
例如,微晶玻璃可以用于建筑物外墙、天窗和幕墙等,提供高透光度的装饰效果。
微晶玻璃的制备原理及其工艺过程
微晶玻璃的制备原理及其工艺过程微晶玻璃,又称微晶体玻璃,是一种特殊的玻璃材料,具有高透明度、优异的光学性能和优良的机械性能,被广泛应用于光学领域、电子行业和医疗装备等领域。
微晶玻璃的制备原理及其工艺过程对于生产高质量的微晶玻璃产品至关重要。
本文将对微晶玻璃的制备原理及其工艺过程进行详细介绍。
一、微晶玻璃的制备原理微晶玻璃的制备原理主要是通过将玻璃形成原料进行精细混合,然后在高温条件下熔融并快速冷却而得到的。
微晶玻璃是由大量微晶颗粒组成的非晶态玻璃材料,微晶颗粒的尺寸一般在纳米级别,因此微晶玻璃具有非常好的光学性能和机械性能。
微晶玻璃的制备原理主要包括以下几个方面:1.玻璃形成原料的选择:微晶玻璃的制备过程中,首先需要选择合适的玻璃形成原料。
通常情况下,玻璃形成原料包括硅酸盐、碱金属、碱土金属和其他助熔剂等成分。
这些成分在高温条件下能够熔融并形成玻璃状态,为后续的微晶玻璃制备奠定了基础。
2.精细混合:选定好玻璃形成原料后,需要对其进行精细混合。
混合的目的是为了使各种成分充分均匀地分布在玻璃中,以便在后续的熔融过程中得到高质量的微晶玻璃。
3.高温熔融:经过精细混合的玻璃形成原料将被置于高温熔炉中进行熔融。
熔融的温度通常在1000摄氏度以上,这样可以确保原料充分熔化并形成玻璃熔体。
同时,高温熔融也有利于微晶颗粒的形成。
4.快速冷却:熔融后的玻璃熔体会通过快速冷却的方式进行固化。
快速冷却可以有效地促进微晶颗粒的生成和分布,在一定程度上控制微晶颗粒的尺寸和分布均匀性,从而得到高质量的微晶玻璃产品。
二、微晶玻璃的制备工艺过程微晶玻璃的制备工艺过程主要包括原料配比、精细混合、熔融、成型和快速冷却等环节。
下面将对微晶玻璃的制备工艺过程进行详细介绍。
1.原料配比:首先确定微晶玻璃的配方,根据产品的要求,选择合适的硅酸盐、碱金属、碱土金属和其他助熔剂等成分,按照一定的配比进行混合。
2.精细混合:将各种原料进行精细混合,通常采用球磨机或高能球磨机进行混合。
微晶玻璃生产工艺流程
微晶玻璃生产工艺流程微晶玻璃是一种具有高透明度、高硬度和高耐磨性的特殊玻璃材料,广泛应用于光电子、光学仪器、电子显示器等领域。
下面将详细介绍微晶玻璃的生产工艺流程。
1. 原材料准备微晶玻璃的主要原材料包括二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)等。
首先需要准备这些原材料,确保其质量符合要求,并按照一定比例进行配比。
2. 材料混合将准备好的原材料按照配比加入到混合设备中,通过搅拌等方式进行均匀混合。
混合时间和速度需要控制得当,确保各种原材料能够充分混合,并形成均匀的颗粒状物料。
3. 粉体制备将混合好的物料送入球磨机中进行粉碎处理。
球磨机内部装有一定数量和大小的钢球,物料在球与球之间不断碰撞和摩擦,从而实现粉碎的目的。
粉体制备的时间和条件需要根据具体情况进行调整,确保得到细腻均匀的粉体。
4. 粉体成型将粉体通过压制机进行成型。
常用的成型方式包括干压成型和注浆成型。
干压成型是将粉体放置在模具中,然后用高压机械对其进行压制,使其形成坯体。
注浆成型是将粉体与一定比例的液体(如水或有机溶剂)混合,形成可流动的糊状物料,然后通过注射设备将糊状物料注入到模具中。
5. 坯体处理经过成型后得到的坯体需要进行一系列处理步骤来提高其致密性和机械强度。
这些处理步骤包括: - 预烧:将坯体放入预烧窑中,在一定温度下进行加热处理。
预烧可以去除坯体中残留的有机物和水分,并改善坯体的结构。
- 烧结:将预烧好的坯体放入高温炉中进行加热处理。
在高温下,坯体中的颗粒会发生结合和熔融,从而形成致密的微晶玻璃材料。
- 磨削:将烧结好的坯体进行磨削,使其表面光滑且尺寸精确。
磨削可以通过机械或化学方法进行。
6. 表面处理经过磨削后的微晶玻璃坯体需要进行表面处理,以提高其光学性能和使用寿命。
常用的表面处理方式有: - 镀膜:将坯体放入真空镀膜设备中,通过物理或化学方法在其表面形成一层薄膜。
镀膜可以改善微晶玻璃的透光性、耐磨性和耐腐蚀性。
微晶玻璃
一、机械工程技术领域
1、机械轴承:表面光洁度高. 2、用于强腐蚀性气体、液体的轴承、阀门及管道. 3、用作热交换器的孔圆盘 二、电力工程及电子技术领域
1、用作高频绝缘及高压绝缘套管材料 2、在电子技术领域中制作预制电路,包括“多层电路板” 3、在电子计算机中制作高精密的硅片元件(扩散性) 4、高频介电材料 5、光电材料 三、光学领域
0.2~0.4
注:[1]瞬间负重造成破坏所必需的能量; [2]室温,1%酸、碱深液浸泡,20 天后的失重率;
2.微晶玻璃特点 [3]室温放置20小时,-10℃放置4小时, 反复20次后的失重率。
微晶玻璃具有比一般玻璃更为优良的特性,主要表现为:
1、具有更加稳定的化学性能:抗水合,抗水化能力,抗阳离子交 换能力;
2、关于晶化炉 方案A:建造一条140米长的晶化隧道窑。(造价每米约3万元) 优点:能连续生产 能耗较低。 缺点:在晶化不同规格和品种的微晶玻璃板时 调整较 方案B:建造一座或两座142立方米梭式窑。(造价每立方米约0.8万
元) 优点:生产灵活、调试灵活、产品质量好 还可生产弧形
板。
缺点:本来能耗较高是梭式窑的最大缺点(如下图台车式微 晶玻璃晶化炉)
砂
方解石
长石
纯碱
其它
(2)、把混匀原料送进熔窑进行高温熔化澄清后通过流液道流人 料池, 流下时用加压水枪冲水急冷, 使玻璃体水淬成6mm以下的玻璃颗粒 后脱水排升, 再靠自身温度烘干, 过筛后提升进熟料仓备用。
提到窑头料仓 提到窑头料仓
混合 混合 称量 称量
其工艺流程如下:
水淬 水淬 澄清 澄清 熔化 熔化 投料 投料 进仓 进仓 筛分 筛分 脱水 脱水
微晶玻璃板色彩丰富而均匀,无色差,光泽柔和晶莹,外观酷似天 然石材,而机械性能指标、化学稳定性、耐久性、表面光洁度、环保及 加工性能等方面都超过花岗石。
微晶玻璃
1.1微晶玻璃简介1.1.1微晶玻璃微晶玻璃(glass-ceramics)又称玻璃陶瓷或结晶化玻璃[1],微晶玻璃是把加有晶核剂(或不加晶核剂)的特定组成的玻璃在一定条件下进行热处理,使原有单一的玻璃相形成了由微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料[2]。
微晶玻璃的结构与性能,和陶瓷、玻璃均不同,微晶玻璃的性能由晶相和玻璃相的化学组分及他们的数量决定,所以它集中了两者的特点,成为一类特殊的材料,因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰等作为主要生产原料,且生产过程可以实现固体废弃物的整体利用和零排放,产品本身无放射性污染,故又被称为环保材料或绿色材料。
微晶玻璃具有原料来源广、制备工艺简单、可与金属焊接等诸多优点,可作为结构材料、光学材料、电学材料、建筑装饰材料等,广泛应用于建筑、医疗、航空、国防以及生活等各个领域。
尽管微晶玻璃发展己有50多年的历史,但有关各类微晶玻璃的研究开发和应用依然十分活跃,已成为新型陶瓷材料开发应用的研究重点之一。
[3]1.1.2微晶玻璃成分对微晶玻璃来说,它的结构由材料的组成和热处理工艺共同决定。
其中组成对玻璃析晶性能和主晶相的形成有着很大的影响,对微晶玻璃的内部结构起到决定性的作用。
随着成分的变化,微晶玻璃结构及性能发生改变。
实际上,玻璃成分是通过结构决定了性质,即成分、结构、性能间存在的总规律是:微晶玻璃成分通过对结构的影响而决定了其性能。
微晶玻璃不同于一般系统的玻璃,其结构中既存在玻璃相,亦存在有一定晶相,玻璃相结构和晶相性质共同作用决定了微晶玻璃的性能。
从玻璃形成条件看,其组分中必须含有可以形成玻璃的氧化物,如SiO2、B2O3和P2O5,同时还必须含有一定量的中间氧化物,如CaO和MgO等。
在研究中对料方调整按下列依据进行:(1)SiO2SiO2是构成微晶玻璃骨架网络的主要氧化物,它的含量不仅决定玻璃的主要化学性质和性能指标,而且对玻璃的粘度影响很大,是熔化、澄清及成形的关键性因素。
第2讲微晶玻璃
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第2讲微晶玻璃
“过失”的发现
20世纪50年代初,美国康宁玻璃公司化学家Stookey受命开发新型 含微量银的感光玻璃 Stookey用自动控制温度的电炉中热处理试验。他出去一会,炉内 温度早已升到900℃, Stookey非常懊恼。结果意外的事情发生了: 玻璃没有熔融,还是直挺挺地躺在炉内,但已面目全非,样子有点 像不透明的瓷砖,用钳子夹起来不是软绵绵的而是硬邦邦的,敲打 起来还会发出像金属那样的声音。
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第2讲微晶玻璃
1.4微晶玻璃在材料制备工艺上的意义
微晶玻璃的制造过程,首先是玻璃的制备,它在熔融或塑性状态成型以制 成要求的形状,然后将玻璃制品进行有控制的热处理,促使各种相的成核 与晶化,最终成为多晶陶瓷制品。这种制造陶瓷材料的方法代表一种根本 不同与陶瓷的制造工艺。
微晶玻璃由于从熔融的玻璃开始,极易获得化学组分的均匀性,原始组分 的均匀性,连同控制析晶方法,能够获得具有极细晶粒的没有孔隙的均匀 固体
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第2讲微晶玻璃
2.2熔体和玻璃的成核过程及晶体生长
从熔体或玻璃中析出晶体,一般要经过晶核形成和 晶体生长两个步骤。 晶核形成
均匀成核(一般不易出现) 非均匀成核(常见)
晶体生长
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第2讲微晶玻璃
影响结晶的因素
温度
当熔体从Tm(熔化温度)降温时,△T(过冷度,Tm-T)增 大,成核和析晶的驱动力增大,同时熔体黏度也上 升,成核和晶体生长的阻力也增大。因此成核速度 和晶体长大与△T关系曲线都出现峰值。在上升阶段, △T的驱动力占主导优势,下降阶段,黏度的阻碍作 用占优势。两个峰值的位置主要由玻璃的组成和 结 构决定。如果目的在于析晶,应在适当温度成核, 然后再升温促进晶核长大至适当尺寸。
微晶玻璃和钢化玻璃 硬度
微晶玻璃和钢化玻璃硬度一、微晶玻璃和钢化玻璃都是现代建筑和家居装饰中常用的材料,它们在硬度上有着显著的特点。
硬度是材料抵抗划伤、磨损和变形的能力,对于玻璃来说,硬度的提高能够增强其耐久性和安全性。
本文将对微晶玻璃和钢化玻璃的硬度进行对比分析。
二、微晶玻璃的硬度微晶玻璃是一种以玻璃为基础,通过特殊的生产工艺制成的一种装饰材料。
微晶玻璃的硬度主要受到玻璃基体和表面涂层的影响。
1.玻璃基体硬度:微晶玻璃的玻璃基体硬度通常较高,一般在Mohs硬度测试中可达到6至7。
这使得微晶玻璃相对抗划伤和磨损。
2.表面涂层硬度:微晶玻璃的表面通常涂覆有一层特殊的保护涂层,这层涂层也具有一定的硬度,能够提高微晶玻璃的整体硬度。
然而,涂层的硬度因制造工艺和具体配方而异。
三、钢化玻璃的硬度钢化玻璃是通过加热玻璃至软化点,然后迅速冷却而制成的一种强化玻璃。
这种工艺使得钢化玻璃具有比普通玻璃更高的硬度和强度。
1.整体硬度:钢化玻璃的整体硬度较高,通常在Mohs硬度测试中可达到6.5至7。
这使得钢化玻璃相对抗划伤和磨损,比一般的玻璃更为耐用。
2.耐冲击性:钢化玻璃在制备过程中形成的表面压应力和内部张应力使得它在受到冲击时破碎成小颗粒,而非锋利的碎片,提高了安全性。
这也反映了其硬度和强度的优势。
四、硬度对比分析1.耐划伤性能:由于微晶玻璃和钢化玻璃的硬度都相对较高,它们在抵抗划伤方面都表现得比较优异,不容易被表面物体划伤。
2.耐磨损性能:两者在耐磨损性能上也有着较好的表现,不容易出现表面磨损现象,保持较长时间的美观。
3.安全性:在安全性方面,钢化玻璃由于其加工方式,在破碎时产生的小颗粒相对安全,而微晶玻璃的表现也在可控的范围内。
4.特殊用途:由于硬度的差异,微晶玻璃在一些特殊的装饰和艺术品制作中更为适用,而钢化玻璃在需要更高强度和安全性的场合更为常见,如建筑幕墙、车辆玻璃等。
五、微晶玻璃和钢化玻璃都是硬度较高的玻璃材料,在实际应用中具有广泛的用途。
微晶玻璃
玻璃,不必使用晶核剂。
6
应用领域
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,广泛应用于 活塞、旋转叶片、炊具的制造上,同时也用在飞机、火箭、人造地球卫星的结构
材料上。
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应用领域
1、机械力学材料上的应用
微晶玻璃具有很低的热膨胀系数及十分优越的耐热冲击性能,可以加工成不同 形状和尺寸。
性能均优于玻璃、瓷砖、花岗岩和大理石板材等。
微晶玻璃耐酸耐碱性、抗冻性、耐污性能优异,无 放射性污染,镜面效果良好,质轻可作为结构材料。
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应用领域
无论是幕墙还是天花板结构,如今的建筑物 外壳不能简单地满足于提供保护功能。对涉及 保护以及提供遮荫的需求正变得越来越重要。
太阳能面板应用
曲面防火玻璃,阻隔火 焰、热气体和烟雾
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应用领域
5、化学化工材料上的应用
微晶玻璃化学稳定性好,几乎不被腐蚀的特性广泛应用于化工上。在控制污染和 新能源应用领域也有用途,如微晶玻璃用于喷射式燃烧器中消除汽车尾气中的碳氢化
合物;在硫化钠电池中作密封剂;在输送腐蚀性液体中作管道等。
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应用领域
6、建筑材料上的应用
建筑微晶玻璃作为新型绿色装饰材料,成为世界 上最具有发展前景的建筑装饰材料。其装饰效果和
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应用领域
7、其他材料上的应用
泡沫微晶玻璃作为结构材料、热绝缘材料和纤维复合增韧微晶玻璃都得到了广泛 研究和应用。核工业方面,微晶玻璃被用于制造原子反应堆控制棒上的材料、反应
堆密封剂、核废料存储材料等方面。
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案例赏析
瑞士纳沙泰尔 La Maladière 中心
一万多个在夹胶玻璃中的 LED,通 过电脑控制能呈现色彩变幻以及令 人惊叹的照明效果。
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编辑本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琉的过程。
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。
编辑本段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,使用温微晶玻璃图片度高。
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,微晶玻璃的加工微晶玻璃图片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。
编辑本段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。
编辑本段规格常用厚度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》[2]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内容简介微微晶玻璃[3]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白麻微晶玻璃的日常生活领域,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编辑本段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。