【正文】 ，稱之為微晶玻璃。 微晶玻璃的結(jié)構(gòu)、性能及生產(chǎn)方法同玻璃和陶瓷都有所不向，其性能集中了兩者的特點(diǎn)，成為一類獨(dú)特的材料。它也稱為玻璃陶瓷（ glassceramics） 或結(jié)晶化玻璃。* 78 分類? 按外觀分： 透明微晶玻璃、不透明微晶玻璃； ? 按微晶化原理： 光敏微晶玻璃、熱敏微晶玻璃；? 按性能： 耐高溫、耐熱沖擊、高強(qiáng)度、耐磨、易機(jī)械加工、易化學(xué)蝕刻、耐腐蝕、地膨脹，零膨脹、低介電損失、強(qiáng)介電性、強(qiáng)磁性、生物相容性等；? 按基礎(chǔ)玻璃組成： 硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽； ? 按所用材料： 技術(shù)微晶玻璃、礦渣微晶玻璃。* 79 微晶玻璃的特點(diǎn) 微晶玻璃間普通玻璃的區(qū)別，主要是它們只有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而同陶瓷樹料的區(qū)別，主要是它們的結(jié)晶結(jié)構(gòu)更細(xì)。主要特點(diǎn)如下：l 力學(xué)性質(zhì)：機(jī)械強(qiáng)度高，彈性模量大，堅(jiān)硬耐磨；l 熱學(xué)性質(zhì)：膨脹系數(shù)變化范圍大，熱穩(wěn)定性好；l 化學(xué)穩(wěn)定性好； l 光學(xué)性能：具有獨(dú)特的光學(xué)性能（感光顯影） ；l 電學(xué)性能：介電常數(shù)高，介電損失小等等。 * 80 微晶玻璃的應(yīng)用* 81 微晶玻璃的核化、晶化與成核劑? 核化、晶化屬非均相核化類型，配合料中的成核劑在熔制過程中均勻溶解于玻璃中，當(dāng)溫度處在析晶溫度區(qū)，成核劑可降低晶核生長(zhǎng)所需克服的勢(shì)壘，核化可在較低溫度下進(jìn)行。 核化與晶化在整個(gè)玻璃體中均勻進(jìn)行，新晶相在成核劑上附析，長(zhǎng)成細(xì)小的晶體。? 成核劑： 金屬成核劑（ Au， Ag， Cu， Pt， Ru， Rh， Pd，離子態(tài)， 810nm膠粒） 氧化物成核劑（ TiO2， ZrO2， P2O5，陽離子場(chǎng)強(qiáng)大，易分相結(jié)晶）* 82 微晶玻璃的生產(chǎn)過程? 配合料制備 玻璃熔融 成型 加工 微晶化處理（分相、晶核形成、晶體生長(zhǎng)、二次結(jié)晶生長(zhǎng)等過程） 再加工微晶化處理過程：? 階梯溫度制度? 等溫溫度制度* 83 6. 特種玻璃的制備與加工 溶膠 凝膠法（ 1）溶膠－凝膠 (SolGel)技術(shù)是指金屬有機(jī)或無機(jī)化合物，經(jīng)溶液、溶膠、凝膠而固化，在溶膠或凝膠狀態(tài)下成型，再經(jīng)熱處理轉(zhuǎn)化為氧化物或其他化合物固體材料的方法；（ 2）不同的 醇鹽 體系，其水解、縮聚的情況不同；影響溶膠質(zhì)量的主要因素：加水量、催化劑種類、溶液 PH值、水解溫度、醇鹽品種、溶液濃度和溶劑效應(yīng)；* 84 成形溫度低，可制得一些傳統(tǒng)方法難以得到或根本得不到的材料。 材料純度高、均勻，是光纖、隱形眼鏡等材料。 納米級(jí)多孔材料在熱學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)以及催化等眾多方面有獨(dú)特的性能、還是理想透明的隔熱材料、熱導(dǎo)率為 ／ (M． k)。溶膠 凝膠法的優(yōu)點(diǎn)* 85 以 正硅酸乙脂 (Si(OC2H5)4)為原料制造二氧化硅玻璃為例 在液態(tài)的正硅酸乙脂攪拌過程中加入水和酸的醇溶液 → 產(chǎn)生水解 (室溫 ) 、縮聚 → 縮聚產(chǎn)生顆粒 (條件得當(dāng) )形成溶膠小顆粒 → 聚集而成三維網(wǎng)絡(luò)連續(xù)分散相團(tuán)聚 → 凝膠干燥 (去溶劑、水，有很大體積收縮) → 干凝膠熱處理 (在 265300℃ 消除氣孔、使相組成和顯微結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品要求 )。塊狀、纖維狀制造過程：* 86l目前已制造出 SiO GeO2－ SiO TiO2－ SiO2(反射膜 ) 、 Na2O－ B2O3－ SiO2(減反射膜 ) 、 BaTiO3(高介電常數(shù)膜 )l3M公司的 Al2O3－ SiO2－ B2O3纖維拉絲、加熱析出 Al2O3晶體、大大提高彈性模量達(dá) 150GPalBall實(shí)驗(yàn)室和 Corning公司以無機(jī)二氧化硅凝膠為原料、制得大尺寸透明二氧化硅玻璃l用無機(jī)－有機(jī)復(fù)合體做隱形眼鏡片* 87 高速冷卻法（金屬玻璃）此法主要用于難成玻璃物質(zhì)非晶態(tài)化： 例如將棒狀原料燒結(jié)體尖端部用集束的紅外光加熱幾分鐘熔化成滴，用雙輥機(jī)高速旋轉(zhuǎn)（射流法，單輥法）高速冷卻。主要用于快離子導(dǎo)體玻璃等功能玻璃制備。用途： 有特別的磁性 (磁頭記錄、圖書安全條，擦寫光盤膜 )； 金屬玻璃不含位錯(cuò) (它是晶體概念 )強(qiáng)度高、作增強(qiáng)纖維；金屬玻璃沒有晶界，會(huì)產(chǎn)生優(yōu)異的抗腐蝕性，作刮胡刀片等。* 88 金屬因具有簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)、且高溫熔體是十分好的流體、可能是最難阻止結(jié)晶的材料。單金屬冷卻速度大約為108K／ s數(shù)量級(jí)，金屬玻璃形成系統(tǒng)是具有低熔點(diǎn)的多元合金 (典型的是 80%mol的金屬和 20%mol的半金屬， 80%Au20%Si) 、冷卻速度大約為 105K／ s數(shù)量級(jí)，半金屬的存在是把合金的熔化溫度降低到純金屬的熔點(diǎn)以下，可降低材料要急冷所經(jīng)過的溫度范圍；增加單胞的尺寸，可延長(zhǎng)結(jié)晶時(shí)間；不同的尺寸置換合金元素進(jìn)入晶體點(diǎn)陣引起晶格歪曲、半金屬會(huì)提高晶體的能量，有利促進(jìn)無定形金屬形成。 * 89 玻璃態(tài)金屬不能加熱在 Tg＜ T＜ Tm范圍很快地結(jié)晶，只能局限于幾百度以下溫度使用。要獲得金屬玻璃最大困難是怎樣散去為避免形成晶體高速冷卻所要放出的熱；鋁、鐵等純金屬至今還未能靠淬火獲得無定形結(jié)構(gòu)。* 90* 91 玻璃增強(qiáng)特種加工技術(shù)： 采用特殊加工工藝方法來改變玻璃成分獲得特殊性能。如摻雜、離子交換、分相與晶化、表面鍍膜、極化處理、激活結(jié)構(gòu)、離子注入及復(fù)合化。* 92 玻璃轉(zhuǎn)變溫度以下，玻璃中的 Na＋ (埃 )在鉀鹽熔液中受熱振動(dòng)逸出，離子半徑小的 Na＋ 所占空間被離子半徑大的 K＋ ( )占據(jù)， “擠塞 ”，交換層體積增加，冷卻后產(chǎn)生壓應(yīng)力而達(dá)強(qiáng)化。離子交換增強(qiáng)玻璃的機(jī)理低溫型離子交換* 93? 確保玻璃中無氧離子和 OH離子；用氬氣、氮?dú)饣虬睔夥湛刂迫蹮挕? 確保玻璃中所含某些可變價(jià)離子某種價(jià)態(tài)的需要，使用氧化或還原氣氛進(jìn)行熔煉。 氣氛調(diào)節(jié)熔融法 （ 與 傳統(tǒng)方法熔煉對(duì)照）* 94 氣相沉積法 該方法以氣體為原料，或者將固體原料氣化，在加熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，制備玻璃或非晶相物質(zhì)。用途：l 光纖預(yù)制棒的制造：管內(nèi)沉積、棒外沉積和軸向沉積法。l 光掩膜基板的制造。