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。
在许多微晶玻璃中，残余玻璃相可以形成多孔膜结构。以β-锂辉石
固溶体为主晶相的锂铝硅不透明微晶玻璃中，残余玻璃相中SiO2含
的材料。作为机械力学材料的微晶玻璃广泛应用于活塞、旋转
叶片、吹具的制造上，同时也用在飞机、火箭、人造地球卫星 的结构材料上。
2:光学材料上的应用近几年，出现了用锂系微晶玻璃材料制造
光纤接头，它与传统使用氧化锆材料相比热膨胀系数和硬度与
石英玻璃光纤更为匹配，更易于高精度加工，环境稳定性优良。
3；电子与微电子材料上的应用用溶胶—凝胶法制取的铁电微
在600摄氏度。在加热过程中的某个时刻，一名控制员犯了错误，
将温度提升到900摄氏度。斯图基原本以为这块玻璃将会熔化，火 炉也将被烧毁；但当他打开炉门时却奇怪地发现，这块锂硅酸盐玻 璃已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
按基础玻璃 组成
按性能
微晶玻璃的制备工艺可分为：烧结法，压延法，浇铸法和溶胶—凝 胶法 烧结法的制备流程为；
配料 混合 玻璃熔制 水淬
装模铺料
过筛分级
破碎研磨
烘干
烧结
晶化
退火
微晶玻璃原 版
带有颗粒纹 理的制品
研磨抛光
压延法的工艺流程： 配料 混合 玻璃熔制 压延
微晶玻璃
晶化
玻璃平板
热切割
研磨抛光
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。
优点：其制备低温远低于传统方法，同时可以避免一些组分挥发， 减少污染。其组成完全可以按照传统配方和化学计量准确获得。
量较高，黏度较大，因而能够阻碍铝离子膜网络。因此，锂铝硅微 晶玻璃在高温下具有非常好的颗粒稳定性，可以在1200℃的高温下 长时间使用。 所谓残余结构式指微晶玻璃如实地保留了基础玻璃中原有的结构。 微晶玻璃成核的第一步往往是液-液分相，形成液滴。如在二元铝硅 玻璃中，从高硅基质中分离出组成类似于莫来石的高铝液滴。热处
带颗粒纹 理成品
优点：产品致密度高，无气孔，抗折强度大，制造工艺连续，可全 线自动化生产。 缺点：析晶难以控制，整体析晶时间长，成品率低，成本高。
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。
热治癌作用。
晶玻璃介电常数随温度的增加而减少然后再增加，并且其居里 点具有明显的弥散特征的云母微晶玻璃在电子、精密部件、航 空领域有广泛的应用前景。极性微晶玻璃是一种新型的功能材 料，含有定向生长的非铁电体极性晶体具有压电性能和热释电
性能，在水声、超声等领域有广阔的应用前景生物医学材料上
有广泛应用。 4：据报道钙铁硅铁磁体微晶玻璃试样在模拟体液中浸泡后， 试样表面的硅胶层上生成了能与人体组织良好结合的碳酸羟基 磷灰石，具有良好的生物活性和强磁性能，起到人体骨骼和温
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
微晶玻璃及其应用
张长鑫
1
微晶玻璃的概述 2
微晶玻璃的分类和制造 工艺
微晶 玻璃
4
3
微晶玻璃的结构性能
微晶玻璃的应用
微晶玻璃简介：
微晶玻璃又称为陶瓷玻璃，具有陶瓷和玻璃的的双重性能，是 新型材料的一种。它是通过基础材料或其他玻璃在加热工程中通过 控制晶化而得到的一种含有微晶体和玻璃体的新型复合固体材料。 更具体地说，它是在1500℃下从特殊液中析出的玻璃晶相及硅灰石
晶体和玻璃相结合致密晶体材料。通过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。
发现过程：
在1952年的一天，康宁玻璃厂（CorningGlassWorks）化学家唐· 斯图 基（DonStookey）将一块光敏玻璃的样本放到火炉中，将温度设定
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
理时，高铝液滴晶化成为莫来石微晶体，其外形继承了母体液滴的
球形外貌。由于微晶体尺寸很小，只有几十纳米，尽管莫来石与硅 质玻璃之间的折射率相差较大，对可见光的散射很小，是一种透明 微晶玻璃。
微晶玻璃的应用
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，制造出各种满足机械力学要求
缺点：凝胶在烧结过程中有很大的收缩，易变形。
微晶玻璃的显微结构：
微晶玻璃的显微结构主要由组成和热处理工艺所决定,对于微晶玻璃 的物理特性如机械强度、断裂韧性、透光性、抗热震性等有很大影
响。微晶玻璃的显微结构主要有枝晶结构、超细颗粒、多孔膜、残
余结构、积木结构、柱状互锁结构、孤岛结构、片状孪晶等。
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
好。它近似于一种硬化后不硬不碎的凝胶，是一种新的透明或半透
明的无机材料。
按外观 按材料
．透明微晶玻璃
．不透明微晶玻璃
．技术微晶玻璃 ．矿渣微晶玻璃 ．硅酸盐类，铝硅酸 盐类，硼硅酸盐类 ．硼酸盐类，磷酸盐 类
耐高温，耐热 冲击，耐高强 度 ． ．低膨胀，低 介电损失，压 电性，生物性
微晶玻璃的 分类
摔碎，而是弹了起来。斯图基后来入选了美国国家发明家名人堂
（NationalInventorsHallofFame），但在当时他并不知道自己偶然间 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”
性能：
当玻璃中种充满小晶体后，玻璃的性质即可发生变化，机既有非
晶形变转变为具有金属内部晶体结构的玻璃结晶材料，其内微晶体 的大小可达到几纳米到几微米，晶体数量可到50﹪-90﹪.因此微晶 玻璃具有高机械强度，低导电性，良好的可加工性能，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