微晶玻璃

微晶玻璃作為一種新型材料，其應用範圍也越來越廣，但是系統論述微晶玻璃的書籍很少。本書根據作者二十多年的教學和科研時間，充分論述了微晶玻璃的理論知識、生產工藝、質量控制、對微晶玻璃的組成、結構、性能及其應用作了深入、系統的闡述，本書內容全面，深入淺出，理論聯繫實際，全面反映了該領域國內外研究的最新成果和應用技術，具有很強的實用性。

本書可供從事微晶玻璃材料研究的科研人員以及廣大生產技術人員使用與參考，也可作為大專院校相關專業的教學參考書。

微晶玻璃問世已近50年了，這種性能優越的新型材料的應用領域在這50年裏有了驚人的增長。隨着微晶玻璃工業化的迅速發展，其應用範圍已從軍事國防、航空航天、光學器件及電子工業等領域擴大到人們的日常生活領域，我國建築裝飾微晶玻璃的產量居世界第一位，但系統論述微晶玻璃的書籍很少。為了使廣大科研人員、生產技術人員和大專院校的師生等使用者，都能充分了解微晶玻璃的組成、結構、性能、生產工藝、工業裝備、質量控制、應用技術以及國內外研究動態與技術發展趨勢，在大量查閲國內外文獻資料的基礎上，編者根據自己20多年的教學和科研實踐，編寫了這本《微晶玻璃》。本書內容全面，深入淺出，理論聯繫實際，充分論述了微晶玻璃的理論知識，詳細介紹了微晶玻璃領域的新工藝、新技術、新產品，全面反映了該領域國內外研究的最新成就，具有很強的實用性。

全書共分7章，第1章對微晶玻璃的定義、種類、發展歷史、製備工藝以及應用現狀和發展前景作了全面的評述。第2章～第6章分別對微晶玻璃的組成、微晶玻璃的結構、微晶玻璃的性能以及微晶玻璃的應用作了深入、系統的論述。第7章詳細介紹了微晶玻璃的國內外研究動態及發展趨勢。

本書由武漢理工大學程金樹教授等編寫。第1章、第4章由李宏、程金樹編寫，第2章由湯李纓、程金樹編寫，第3章由何峯、李宏編寫、第5章由何峯、程金樹編寫，第6章由程金樹、裴新美編寫，第7章由韓建軍、李宏共同編寫。全書由程金樹、李宏、湯李纓審校定稿。

雖然我們有多年從事無機非金屬材料，特別是微晶玻璃材料的教學、科研與產業化方面的理論成果和實際經驗，但是由於時間有限，書中錯誤及疏漏之處實屬難免，敬請讀者及各界同仁批評指正。

1 緒論

1.1 微晶玻璃的定義與分類

1.1.1 定義及特性

1.1.2 微晶玻璃的種類

1.2 微晶玻璃的發展歷史及在材料科學中的作用

1.2.1 發展歷史

1.2.2 我國建築裝飾用微晶玻璃的發展歷史

1.2.3 微晶玻璃在材料科學中的作用

1.3 製備工藝

1.4 應用現狀及發展前景

1.4.1 我國建築裝飾用微晶玻璃的研究及現狀

1.4.2 目前我國微晶玻璃工業水平差距及對策

1.4.3 發展趨勢

參考文獻

2 組成

2.1 概述

2.2 晶核劑

2.2.1 金屬晶核劑

2.2.2 氧化物晶核劑

2.2.3氟化物晶核劑

2.3 鋁硅酸鹽微晶玻璃

2.3.1 Li2O-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃

2.3.2 Li2O-Al2O3-SiO2-K2O系統微晶玻璃

2.3.3 CaO-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃

2.3.4 MgO-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃

2.3.5 SrO-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃

2.4 磷硅酸鹽微晶玻璃

2.4.1SiO2-CaO-Na2O-P2O5系統（磷灰石）微晶玻璃

2.4.2SiO2-MgO-CaO-P2O5-F系統（磷灰石?硅灰石） 微晶玻璃

2.4.3SiO2-MgO-Na2O-K2O-CaO-P2O5系統（磷灰石） 微晶玻璃

2.4.4SiO2-Al2O3-MgO-CaO-Na2O-K2O-P2O5-F系統 （雲母?磷灰石）微晶玻璃

2.4.5SiO2-MgO-CaO-TiO2-P2O5系統（磷灰石?鎂鈦 酸鹽）微晶玻璃

2.4.6SiO2-MgO-CaO-Na2O-K2O-P2O5系統（磷灰 石?白榴石）微晶玻璃

2.4.7 SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-P2O5-F系統（針狀 磷灰石）微晶玻璃

2.5 其他系統微晶玻璃

2.5.1 K2O-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃

2.5.2 鐵硅酸鹽微晶玻璃

2.5.3 SiO2-Al2O3-Fe2O3-R2O-RO系統（玄武岩）微晶玻璃

2.5.4 SiO2-Al2O3-ZnO-MgO系統（尖晶石?鋅尖晶石）微晶玻璃

2.5.5 氟硅酸鹽微晶玻璃

參考文獻

3 結構

3.1 玻璃的定義、通性與結構

3.1.1 玻璃的定義

3.1.2 玻璃的通性

3.1.3 玻璃的結構

3.2 熔體和玻璃體的成核過程及晶體生長

3.2.1 均勻成核

3.2.2 非均勻成核

3.2.3 晶體的生長速度

3.2.4 影響結晶的因素

3.3 玻璃的分相

3.3.1 概述

3.3.2 玻璃分相機理

3.3.3 兩種不同分相機理的特徵

3.3.4 玻璃分相的實質

3.3.5 分相對玻璃性質及結晶的影響

3.4 玻璃的析晶

3.4.1 玻璃析晶的原因

3.4.2 影響玻璃析晶的因素

3.5 微晶玻璃的控制析晶

3.5.1 晶核的形成

3.5.2 晶體的生長

3.6 微晶玻璃的顯微結構

3.6.1 枝晶結構

3.6.2 超細顆粒

3.6.3 多孔微晶玻璃

3.6.4 殘餘結構

3.6.5 積木結構

3.6.6 柱狀互鎖結構

3.6.7 孤島結構

3.6.8 幾種常用微晶玻璃結構

參考文獻

4 性能

4.1密度

4.1.1 玻璃、陶瓷與微晶玻璃密度的比較

4.1.2 組成對密度變化的影響

4.1.3 密度與玻璃熱歷史的關係

4.2 力學性質

4.2.1 強度

4.2.2 彈性與彈性模量

4.2.3硬度與耐磨性

4.3 熱學性質

4.3.1 熱膨脹係數和抗熱衝擊性能（抗熱震性）

4.3.2 比熱容和熱導率

4.3.3 熱穩定性和機械應力變形

4.4 電學性質

4.4.1 電阻率

4.4.2 介電常數、介電損耗和介電強度

4.4.3 鐵電性和鐵磁性

4.5 化學性能

4.6 光學性能

參考文獻

5 生產工藝過程

5.1 原料

5.2 製備工藝方法

5.2.1 整體析晶法

5.2.2 燒結法

5.2.3 溶膠凝膠法

5.2.4 浮法

5.3 燒結法微晶玻璃的生產裝備

5.3.1 原料車間

5.3.2 熔制車間

5.3.3 玻璃顆粒的儲存、烘乾與篩分

5.3.4 晶化

5.3.5 微晶玻璃的切、磨、拋工藝與設備

5.3.6 微晶玻璃裝飾板的裝飾施工

5.4 微晶玻璃的缺陷及質量控制

5.4.1 CaO-Al2O3-SiO2系統燒結微晶玻璃的缺陷與控制

5.4.2 鋰鋁硅系統微晶玻璃的缺陷與控制

參考文獻

6 應用

6.1在建築上的應用

6.1.1 微晶玻璃裝飾板材

6.1.2 新型透明防火微晶玻璃

6.2 在電子工業中的應用

6.2.1 絕緣材料及封接材料

6.2.2 硬盤基板

6.2.3液晶顯示器

6.2.4 集成電路基板

6.2.5電容器

6.3 在生物醫學領域中的應用

6.3.1 微晶玻璃用作牙齒材料

6.3.2 可加工生物活性微晶玻璃人工骨

6.3.3 鐵磁性生物活性微晶玻璃

6.4 在其他領域的應用

6.4.1 在日常生活中的應用

6.4.2 在光學領域的應用

6.4.3 在工程領域的應用

6.4.4 在軍事領域的應用

參考文獻

7 國內外研究動態及發展趨勢

7.1 研究動態與發展方向

7.1.1 微晶玻璃低温陽極鍵合技術的探索

7.1.2 高密度納米孔微晶玻璃載體的研究

7.1.3 稀土摻雜氟氧化物微晶玻璃

7.1.4 高力學性能與耐高温微晶玻璃

7.1.5 多孔微晶玻璃

7.1.6 低介低燒微晶玻璃

7.1.7 鐵電、鐵磁性與壓電微晶玻璃

7.1.8 微晶玻璃/金屬複合裝飾材料

7.1.9 其他新型功能微晶玻璃

7.2 微晶玻璃生產技術的新發展

7.2.1 溶膠?凝膠新工藝

7.2.2 梯温場中定向析晶新工藝

7.2.3 浮法工藝新應用

7.3 微晶玻璃與廢棄物利用

7.3.1 廢渣微晶玻璃的主要優點及應用前景

7.3.2 研製微晶玻璃所用的廢渣種類

7.4 有待進一步研究的問題