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。
微晶玻璃的结构特征
微晶玻璃的结构特征微晶玻璃是一种具有特殊结构特征的材料，其独特的结构决定了其在光学、电子等领域的广泛应用。
本文将从晶体结构、非晶结构以及微晶结构三个方面介绍微晶玻璃的结构特征。
一、晶体结构晶体结构是指物质中原子或分子的有序排列方式。
晶体结构规整有序，具有周期性重复性。
微晶玻璃的晶体结构主要包括长程有序和短程有序两个部分。
1. 长程有序长程有序是指微晶玻璃中存在一定规则的排列方式，这种排列方式可以延伸到相对较大的距离。
长程有序使得微晶玻璃具有晶体的某些特性，例如热膨胀系数小、热导率高等。
2. 短程有序短程有序是指微晶玻璃中存在的局部有序结构，这种结构的范围较小，一般只涉及几个原子或分子的排列。
短程有序是微晶玻璃的一个重要特征，也是其与晶体和非晶体之间的过渡态。
二、非晶结构非晶结构是指物质中原子或分子的无序排列方式。
与晶体结构不同，非晶结构没有周期性重复性，呈现出类似于无规则堆积的状态。
微晶玻璃的非晶结构主要体现在局部有序和无序混杂的特点上。
1. 局部有序微晶玻璃的非晶结构中会存在一些小的局部有序区域，这些区域由于原子或分子的排列方式相对规整，具有一定的结构特征。
2. 无序混杂除了局部有序区域外，微晶玻璃的非晶结构中还存在大量的无序混杂区域，这些区域中的原子或分子排列方式几乎是随机的，没有明显的规则性。
三、微晶结构微晶玻璃的微晶结构是指晶体结构和非晶结构的混合状态。
微晶玻璃中的微晶区域由于晶体结构的存在，使得其具有一些晶体的特性，例如硬度较高、热稳定性好等。
微晶玻璃的微晶结构特征主要体现在以下几个方面：1. 微晶区域的大小微晶区域的大小是指微晶玻璃中晶体结构所占据的空间范围。
微晶玻璃中的微晶区域通常较小，一般在纳米到微米的尺度范围内。
2. 微晶区域的分布微晶玻璃中的微晶区域通常呈现分散分布的特点，这种分布方式使得微晶玻璃具有均匀的结构特征。
3. 微晶区域的形状微晶区域的形状可以是球形、棒状等不规则形状，这种形状多样性使得微晶玻璃具有更多的应用可能性。
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。
微晶玻璃的概念及分类
微晶玻璃的概念及分类玻璃是一种无规则结构的非晶态固体。
从热力学观点出发，它是一种亚稳态，较之晶态结构具有较高的内能，在一定条件下可转变为结晶态；但从动力学观点来看，玻璃熔体在冷却过程中，粘度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其来不及转变为晶态，最终将玻璃熔体的无定形结构保留下来，形成一种具有硬度、刚性和脆性的固体形态的过冷液体。
微晶玻璃（glass-ceramics）是由特定组成的母玻璃在可控条件下进行晶化热处理，在玻璃基质上生成一种或多种晶体，使原来单一、均匀的玻璃相物质转变成了由微晶相和玻璃相交织在一起的多相复合材料。
美国常将微晶玻璃称为微晶陶瓷，日本称为结晶化玻璃，我国多称微晶玻璃。
微晶玻璃和普通玻璃的区别在于：在结构方面，前者具有多相结构，包含晶体相和玻璃相，后者仅为均质的玻璃体；在透光性方面，前者既可制备成透明体，也可制成具有各种纹理和色泽的不透明体，而后者一般是透明体；在力学性能方面，前者具有韧性，抗折强度大、抗冲击能力强，而后者具有脆性，易碎。
按母玻璃的基础成分，一般可将微晶玻璃分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐系统和磷酸盐系统等五大类。
应用较广的是铝硅酸盐系统，低膨胀和高抗弯强度Li2O-Al2O3-SiO2系统透明微晶玻璃是其中重要的一种，人们对该系统微晶玻璃的研究也最为透彻。
此外，同属铝硅酸盐系统的CaO-Al2O3-SiO2系统硅灰石质烧结法建筑装饰用微晶玻璃、MgO-Al2O3-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2系统的矿渣微晶玻璃也被深入研究和广泛应用。
按微晶玻璃的特征性能，又可分为耐热微晶玻璃、耐磨微晶玻璃、耐腐蚀微晶玻璃、压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。
从整体上看，微晶玻璃具有结构致密、机械强度高、耐磨、耐腐蚀、抗热震、抗冻、抗风化等许多优良性质，已被广泛用于建筑、化工、电子、电工、生物医学、机械工程、航天、军事等领域。
其中，将微晶玻璃应用于建筑装饰领域，是微晶玻璃研发和应用的一个重要方向。
微晶玻璃成分
微晶玻璃（Microcrystalline Glass）是一种特殊类型的玻璃材料，其组分可以根据具体制备工艺和应用而有所不同。
然而，一般来说，微晶玻璃的成分通常包括以下几种主要成分：
硅氧化物（SiO2）：硅氧化物是玻璃的主要成分之一，它赋予玻璃强度和稳定性。
铝氧化物（Al2O3）：铝氧化物可以改善玻璃的熔融性和物理性能。
锂氧化物（Li2O）：锂氧化物的添加可以促进微晶玻璃的结晶，提高其耐热性和力学性能。
钙氧化物（CaO）：钙氧化物通常被用作玻璃的网络调节剂，有助于控制玻璃的熔融性和稳定性。
镁氧化物（MgO）：镁氧化物可以影响微晶玻璃的热膨胀系数和机械性能。
钠氧化物（Na2O）和钾氧化物（K2O）：这些碱金属氧化物可以影响玻璃的熔融性、抗击热冲击性和电学性能。
其他氧化物：微晶玻璃的成分还可能包括少量的其他金属氧化物，以及特定添加剂，以实现特定的性能要求。
需要注意的是，不同制备工艺和厂家可能会使用不同的成分比例和添加剂，以获得特定的微晶玻璃性能。
因此，具体微晶玻璃的成分可能会有所变化。
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
微晶玻璃、光导纤维玻璃、激光玻璃、
光色玻璃、半导体玻璃、非线性光学玻璃、 磁功能玻璃、生物玻璃、机械功能玻璃以及 功能玻璃薄膜等。
12
第一节
微晶玻璃
微晶玻璃是指通过玻璃热处理来控制晶 体的生长发育而获得的一种多晶材料。它既
有玻璃的基本性能，也有陶瓷多晶体的特征。 Glass Ceramic
13
将加有成核剂的特定组成的基础玻 璃，在一定温度下热处理后，就会变成 具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材
21
附
堇青石
堇青石(Iolite)属斜方晶系，化学式为 Mg2Al4Si5O18 ，硬度为7.5 ~ 8，比重为2.57～2.61， 折射率为1.542 ~ 1.551，断口处呈油脂光泽。
22
附
堇青石的颜色很像蓝宝石，但是，由于常含有
水，所以又称为水蓝宝石。
由于堇青石具有蓝宝石的颜色及有光泽且价格 便宜，因此更被戏称为穷人家的蓝宝石。
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。
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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。
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Ag Nanoclusters
Coloration
Decoloration
61
2．氧化物成核剂
常用的氧化物成核剂有TiO2、ZrO2和P2O5。 它们易溶于硅酸盐玻璃，配位数较高，并且 阳离子的场强较大，在热处理过程中，容易从硅
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微晶玻璃结晶过程中的核化与晶化多数属于非 均相核化的类型。
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
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。
微晶玻璃
发展前景
近年来在我国， 近年来在我国，微晶玻璃板已大量用作建筑物的 在我国 装饰材料。 装饰材料。如代替大理石或花岗石等材料用作外 地板、楼面、楼梯踏板、贴柱、大厅柜台面、 墙、地板、楼面、楼梯踏板、贴柱、大厅柜台面、 电梯门边、卫生间台面、 电梯门边、卫生间台面、炊事案板等处的装饰材 料及结构材料，也用作阳台和门窗材料， 料及结构材料，也用作阳台和门窗材料，各种高 档家具、 档家具、高档珍贵工艺品制作及各种用途的其它 室内装饰材料。 室内装饰材料。 我国建筑装饰业现已步入黄金时期 建筑装饰业现已步入黄金时期， 我国建筑装饰业现已步入黄金时期，现代建筑业 的发展对高档装饰材料的需求量越来越大， 的发展对高档装饰材料的需求量越来越大，集多 种优良性能干一体、 种优良性能干一体、晶莹闪烁的新型高档微晶玻 璃装饰材料的市场需求量越来越大， 璃装饰材料的市场需求量越来越大，应用范围越 来越广， 来越广，它被誉为当今世界建筑装饰的新型顶尖 材料。专家预言，它将领导21 21世纪装饰材料新潮 材料。专家预言，它将领导21世纪装饰材料新潮 流。
５、化学化工材料上的应用
微晶玻璃的化学稳定性好，几乎不被腐蚀 的特性广泛地应用于化工上。如：Na2Ｏ－ Al2O3－SiO2系霞石微晶玻璃随酸溶液的变 化存在一个极值区域，当碱溶液浓度较大 时，失重几乎与浓度变化无关。在控制污 染和新能源应用领域也找到了用途，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和槽等。
微 晶 玻 璃
高分子10-1班 高分子1010 541004010147 杨晶晶
微晶玻璃
微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是 综合玻璃，它的学名叫做玻璃陶瓷。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。
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
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
3、微晶玻璃的应用
同时矿渣微晶玻璃的物化性能非常出色，可应用于很多领 域，如具有很高的耐磨性、轻质高强、很好的热性能和化学耐 腐蚀性能以及良好的绝缘性能等，可以代替铸石和陶瓷用作建 筑材料、装饰材料和化工机械材料等；在采矿工业中可代替钢 材用作导槽、料斗溜槽的衬里，使用寿命可提高5～10倍；用 作选煤厂水力旋流器中的锥体，使用寿命相当于碳钢或灰口铸 铁的10～12倍；同时减轻重量20%；在防腐工程中，可用微晶 玻璃装饰板代替铸石砌筑耐酸池、贮槽、电解槽；造纸工业的 蒸煮锅、酸性水解锅、硫酸吸收塔、氯气干燥塔、反应器、石 油化工设备的内衬等以及防酸性气体和液体的地面、墙壁。理 化性能优于铸石的微晶玻璃板在防腐工程中应用前景十分广阔。 用作管道输送固体或悬浮物及溶液时，其耐化学腐蚀性和耐磨 性均好于同类产品。因而，矿渣微晶玻璃性能优良，应用领域 广，有着很好的市场前景。从市场反馈的信息来看，目前几家 生产微晶玻璃的厂家生产经营情况良好，产品在国内市场供不 应求，而且目前外尚无微晶玻璃的规模化生产厂家，产品出口 前景看好。
主要有： （1）烧结法； （2）熔融法（又称压延法）主要用于生产矿渣微晶玻璃 （3）二次成型工艺法； （4）溶胶—凝胶法； （5）强韧化技术；
6、微晶玻璃性能
微晶玻璃具有如下基本特性：
（1）自然柔和的质感；
（2）丰富多变的颜色（白、米、灰三个色最为经常使用） （3）优良的耐候性及耐久性； （4）零吸水性； （5）强度大，可轻量化； （6）弯曲成型容易，经济省时。
经变成了一块奶白色的薄板，当他试图拿出这块薄板的
时候，由于钳子未能夹紧的缘故，导致这块玻璃样本滑 落在地，但却没有摔碎，而是弹了起来。
2、发现历史发展现状
斯图基后来入选美国国家发明家名人堂(National Inventors Hall of Fame)，但在当时他并不知道自己偶 然发明了第一块有机微晶玻璃，这种材料随后被康宁命名 为“微晶玻璃（Pyrocerm），其比重比铝轻，但强度却高 于高碳钢，与常规的纳钙玻璃相比则要高出多倍。到最后 微晶玻璃找到了自己的定位，被用于从导弹鼻锥到化学试 验室等各个领域中。此外，这种材料还能被用在微波炉中， 在1959年，微晶玻璃第一次用于太空时代的用餐器具： Comingware（康宁餐具）。
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。
微晶玻璃实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解微晶玻璃的制备过程及原理；2. 掌握微晶玻璃的性能测试方法；3. 分析微晶玻璃在不同工艺条件下的性能变化。
二、实验原理微晶玻璃是一种介于玻璃和陶瓷之间的新型材料，具有玻璃和陶瓷的双重特性。
其制备原理是在特定条件下，通过热处理使基础玻璃发生晶化，从而形成具有一定晶体结构的微晶玻璃。
三、实验材料与设备1. 实验材料：硅酸盐玻璃、氟化物、碱金属氧化物等；2. 实验设备：高温炉、电热炉、天平、滴定仪、X射线衍射仪、扫描电镜等。
四、实验步骤1. 制备微晶玻璃：（1）按照一定比例称取硅酸盐玻璃、氟化物、碱金属氧化物等原料；（2）将原料放入高温炉中，加热至熔融状态；（3）将熔融的原料倒入模具中，迅速冷却至室温；（4）将冷却后的微晶玻璃放入电热炉中，进行晶化处理。
2. 性能测试：（1）X射线衍射分析：分析微晶玻璃的晶体结构；（2）扫描电镜分析：观察微晶玻璃的表面形貌和晶体形态；（3）机械性能测试：测试微晶玻璃的弯曲强度、压缩强度等；（4）热性能测试：测试微晶玻璃的热膨胀系数、热稳定性等；（5）化学性能测试：测试微晶玻璃的耐酸、耐碱、耐腐蚀性能。
五、实验结果与分析1. X射线衍射分析：实验结果显示，微晶玻璃中主要晶体相为石英、长石等，晶体结构较为完整。
2. 扫描电镜分析：微晶玻璃表面光滑，晶体形态较为规则，尺寸在微米级别。
3. 机械性能测试：微晶玻璃的弯曲强度和压缩强度均较高，表明其具有良好的力学性能。
4. 热性能测试：微晶玻璃的热膨胀系数较低，具有良好的热稳定性。
5. 化学性能测试：微晶玻璃具有良好的耐酸、耐碱、耐腐蚀性能。
六、结论通过本实验，我们成功制备了微晶玻璃，并对其性能进行了分析。
实验结果表明，微晶玻璃具有以下特点：1. 晶体结构完整，晶体形态规则；2. 具有较高的力学性能和热稳定性；3. 具有良好的耐酸、耐碱、耐腐蚀性能。
微晶玻璃作为一种新型材料，具有广泛的应用前景，如光学、电子、建筑、化工等领域。
微晶玻璃
重油燃烧
气氛保护
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％) 硅石(22％一38％)和其他非铁冶金渣等。
工艺参数：
• 在固定式或回转式炉中，将高炉矿渣与硅石和 结晶催化剂一起熔化成液体， • 然后用吹、压等一般玻璃成型的方法成型，并 在730一830℃下保温3h，最后升温至1000一 1100℃并保温3h，使其结晶、冷却即为成品。 • 结晶催化剂为若干氟化物、磷酸盐和铬、锰、 钛、铁、锌等多种金属氧化物，其用量视高炉 矿渣的化学成分和微晶玻璃的用途而定，一般 在5％一10％左右。
重油燃烧
气氛保护
效果：
透明微晶玻璃
建筑用材
重油燃烧
气氛保护
性能：
• 微晶玻璃比高炭钢硬、比铝轻； • 机械强度比普通玻璃大6倍多； • 热稳定性好（加热 900℃骤然投入5℃冷 水而不炸裂）； • 电绝缘性能与高频瓷接近； • 化学稳定性与硼硅酸玻璃相同，不怕酸碱 侵蚀。
“过失”的发 现
50年代初，美国康宁玻璃公司化学家斯 托凯受命开发新型含微量银的感光玻璃 斯托凯用自动控制温度的电炉中热处理 试验。斯托凯出去了炉内温度早已升到900℃， 斯托凯非常懊恼。 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。
原料和环保优势：
• 一般的废渣土中都含有制作微晶玻璃的大多 数成分，通过电脑检测，确定现有原料的化 学组成，添加所缺部分即可。 • 微晶玻璃利用废渣、废土做原材料，包括： 矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸 石等， • 有利于环境治理，可以变废为宝，与各地环 保工作同步进行，是环保产品，绿色材料。
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。
6
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
6
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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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。
适当增加SiO2有利于减缓高温析晶倾向，但其含量太高，则玻璃粘度太大，制品析晶困难；而SiO2含量太低，如小于40%，则玻璃易失透，制品无法成型。
(2)A12O3配合料中A12O3含量不能太高，否则形成的A12O3会引起补网作用，使得粘度增加，成型困难，抑制玻璃的分相与析晶；但A12O3含量太少，会造成制品结晶不均匀，晶粒较粗，也会降低玻璃的稳定性。
(3)CaOCaO是矿渣微晶玻璃中不可缺少的组分，它能够调节玻璃的粘度，对玻璃的成型起着决定作用。
CaO在高温时降低玻璃的粘度，但在低温时增大玻璃的粘度，缩短玻璃的料性。
此外，CaO还能促进玻璃分相和析晶。
因此，采用浇铸法时，宜采用CaO含量高的成分，防止玻璃坯体软化变形。
有研究表明，CaO含量过低时，不论其他组成如何变化，制品几乎不会析晶；CaO含量过高时，制品严重失透，成型发生困难，这主要是Ca2+离子对玻璃结构的积聚作用有关。
(4)ZnO在硅酸盐矿物中，Zn2+多处于八面体配位[ZnO6]。
在玻璃中锌氧四面体的含量一般随碱金属含量增大而增大，故氧化锌在有碱与无碱玻璃中的作用不同。
变换中间体氧化物ZnO有助于玻璃的熔化。
加入适量ZnO既可使玻璃脱色，又能提高浅色微晶玻璃的机械强度。
此外，ZnO还具有提高玻璃的热稳定性和化学稳定性的作用。
但锌用量过多将增大玻璃的析晶倾向。
氧化锌与二氧化钛的混合成核剂，可使微晶玻璃呈白色。
(5)H3BO3硼酸除了能以本身的网络结构形成玻璃外，在硅酸盐玻璃中，B3+也可占居Si4+的位置成为网络结构的一种成分。
硼酸可降低硅酸盐玻璃的粘度，在玻璃中也起玻璃骨架的作用，能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性。
硼酸分解后的B2O3在玻璃中的含量，一般不大于14%。
当玻璃成分中引入0.6%—1.5%的氧化硼时，即能加速玻璃的熔化和澄清，降低玻璃的熔化温度。
氧化硼还能改善玻璃的成型性能。
(7)TiO2二氧化钛可用作基础玻璃的成分外，还在微晶玻璃中含有2—5%用作核化剂。
利用二氧化钛与铁共存可制得浓厚着色的玻璃。
同时，二氧化钛也能使热膨胀率降低。
[1]1.1.3晶核剂对核化晶化行为的影响微晶玻璃性能取决于基础玻璃的化学组成、析出晶相类型及其微观结构。
而晶核剂对晶体的析出及微观结构起很大作用。
一般情况下，微晶玻璃晶核的形成是通过晶核剂或利用液相分离而获得，即所谓的非均匀形核。
界面的存在可以降低临界晶核的形成功，同时，微晶玻璃晶核的形成又都在较低温度下，也可以减少晶核形成时所需的功。
二者的作用都使晶核的形成概率增大。
在微晶玻璃的生产中，为创造非均匀形核的条件，使玻璃中产生大量、均匀分布晶核，通常采用两种方法:一种是添加成核剂（晶核剂），使玻璃在热处理时出现大量晶胚或产生分相，促进玻璃的核化。
另一种方法是将玻璃加工成粉末后再成型，这样制品在热处理时就会在粉末的表面上成核、晶化。
良好的晶核剂应具备如下性能：(1)在玻璃熔融、成型温度下，应具有良好的溶解性；在热处理时应具有较小的溶解性，并能降低玻璃成核的活化能，促使整体析晶。
(2)晶核剂质点扩散的活化能要尽量小，使之在玻璃中易于扩散。
(3)晶核剂组分和初晶相之间的界面张力愈小，它们之间的晶格常数之差愈小(δ<±15%)，成核愈容易。
合适的晶核剂达到双碱效应促进在玻璃体中的熔解降低界面能，晶格常数匹配度非常重要。
[4]综上所述，根据晶核剂的作用不同可分为以下四种：(1)降低晶化温度，促进析晶。
如TiO2、SiC、S。
(2)在玻璃中具有两种价态，成为价电子的接受者，使玻璃结构中局部能量产生变化而引起自发核化，如Cr2O3。
(3)降低晶化活化能，促进析晶，如TiO2、CaF2、Nb2O5。
(4)改变网络结构，如BaO。
晶核剂与析出主晶相的结构越接近，则越有利于玻璃中形成稳定的晶核。
晶核剂的用量对微晶玻璃的显微结构也有较大影响，晶核剂少，热处理后易形成晶粒粗大、晶相含量低的微晶玻璃；而晶核剂用量过大，引起玻璃的析晶速度过快，玻璃难以成型。
因此，选择适宜的晶核剂和确定其最佳的用量是至关重要的。
目前用于制备微晶玻璃常用的成核剂有以下几种类形：贵金属成核刑：Au、Ag、Cu、Pt和Rh等。
这类贵金属在高温以离子状态存在，而在低温时分解为原子状态，经过一定热处理将形成高度分散的金属晶体颗粒，从而“诱导析晶”。
氧化物成核剂：TiO2、ZrO2、P2O5、Cr2O3、V2O5、Fe2O3等。
他们易熔于硅酸盐玻璃中，但是不熔于SiO2，配位数较高且阳离子的场强较大，容易在热处理过程中从硅酸盐网络中分离出来，导致结晶或分相。
TiO2通常被认为是有效的晶核剂，它在高温下易溶于硅酸盐熔体，其阳离子电荷多，场强大，且配位数较高，在热处理过程中容易从硅酸盐网络中分离出来，导致结晶。
氟化物成核剂：茧石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、氟化镁(MgF2)等。
引入氟离子的结果是用两个Si-F键代替强有力的Si-O-Si键，结果是降低了玻璃网络结构的链接程度，从而诱导了玻璃的形核。
硫化物成核剂：FeS、MnS、ZnS等。
1.1.4微晶玻璃的种类微晶玻璃的组成在很大程度上决定着其结构和性能。
按照其组成，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。
1.1.4.1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。
其中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、耐磨耐腐蚀性。
采用工业废渣为原料制造的矿渣微晶玻璃不仅具有性能优异、成本低廉、用途广泛等优点，而且对于“三废”利用，综合治理环境污染等各方面都极为重要，因而引起了广大研究者的普遍重视。
1.1.4.2铝硅酸盐微晶玻璃(1)Li2-Al2O3-SiO2系统：Li2-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%(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<0.4um)的β-石英固溶体，这种超细晶粒结构使材料透明。
由于这种微晶玻璃的膨胀系数低于7×10-7∕℃(0—500℃)，因此具有优良的抗热震性。
(2)MgO-Al2O3-SiO2系统：这类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的标准材料。
这些优越的性能主要是因为微晶玻璃中析出的主晶相为堇青石。
堇青石的热膨胀系数呈各向异性，随着温度的升高，c轴方向膨胀但a轴方向收缩而导致零体积膨胀，它通过TiO2作晶核剂可以从铝硅酸镁玻璃中析出。
(3)Na2O-Al2O3-SiO2系统：在此类系统中引入一定量的TiO2，可以获得以霞石为主晶相的微晶玻璃。
在配方中加入Ba，可析出钡长石(BaAl2Si2O6)晶体，其膨胀系数(30×10-7/℃)小于霞石，因此可改善微晶玻璃的抗热震性。
(4)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℃以下只析出透锌石，而在950—1000℃析出锌尖晶石和硅锌矿。
不同晶体的热膨胀系数差异较大，可以通过调整组成来使热膨胀系数从零变到较大的正值。
1.1.4.3氟硅酸盐微晶玻璃(l)片状氟金云母晶体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分叉，而不致于扩展，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，其介电强度可达40kV/mm。
(2)链状氟硅酸盐晶体型链状氟硅酸盐微晶玻璃中可析出氟钾钠钙镁闪石及氟硅碱钙石。
当主晶相为针状的氟钾钠钙镁闪石晶体时，这种晶体在材料中致密紊乱分布，形成交织结构，沉淀在方石英、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和抗弯强度。
1.1.4.4磷酸盐微晶玻璃磷酸盐微晶玻璃由于成本高和一般具有较差的耐化学侵蚀性，在商业上的重要性要比它的同类硅酸盐差。
然而，许多磷酸盐具有像生物相容性这样独特的优点，使得它在某些应用上要优于硅酸盐。
[5]1.1.5制备工艺1.1.5.1熔融法熔融法是最早的微晶玻璃的制备方法，至今该法仍是制备微晶玻璃的主要方法。