第一節(jié) 產品技術發(fā)展現狀

1、熔融法

最早的微晶陶瓷是用熔融法制備的，至今熔融法仍然是制備微晶陶瓷的主要方法。其工藝流程為：在原料中加入一定量的晶核劑（如ZrO2，CuO，Cr2O3等）并混合均勻，于1300～1500℃高溫下熔制，均化后將玻璃熔體成型，經退火后在一定溫度下進行核化和晶化，以獲得晶粒細小且結構均勻的微晶陶瓷制品。熔融法的最大特點是可沿用任何一種玻璃的成型方法，如壓延、壓制、吹制拉制、澆注等；與通常的陶瓷成型工藝相比，適合自動化操作和制備形狀復雜、尺寸精確的制品。

2、燒結法

燒結法制備微晶陶瓷不需要通過玻璃形成階段，因此適于高溫熔制的玻璃以及難以形成玻璃的微晶陶瓷的制備，如高溫微晶陶瓷材料等。用該法制備的微晶陶瓷中可存在含量較高的氧化鋯、莫來石、尖晶石等耐高溫晶相。如將MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃粉碎后與方鎂石混合燒結，形成莫來石質微晶陶瓷，耐溫高達1250℃。此外，燒結法還有一個顯著的特點，即玻璃經過水淬后，顆粒細小，比表面積增加，比熔融法制得的玻璃更易于晶化，因而有時可以不使用晶核劑，也可以制備出性能良好的微晶陶瓷材料。燒結法制備的微晶陶瓷主要集中在CaO-Al2O3-SiO2，Li2O-Al2O3-SiO2，MgO-Al2O3-SiO2，等系統(tǒng)。

3、溶膠-凝膠法

最早是用來制備玻璃的，但近十多年來，一直是玻璃與陶瓷等先進材料制備技術的 研究 熱點。溶膠-凝膠法的主要優(yōu)點是：1）可以得到均質高純材料；2）可防止某些組分揮發(fā)并減少污染；3）其制備溫度比傳統(tǒng)方法低得多，4）可擴展組成范圍，制備傳統(tǒng)方法無法制備的材料，如不能形成玻璃的系統(tǒng)和具有高液相組成的微晶陶瓷。用溶膠-凝膠法制備的微晶陶瓷主要為具有高溫、高強、高韌性以及其它特殊性能的高新技術材料。

4、強韌化技術

為了獲得力學性能優(yōu)良的材料，可在微晶陶瓷制備過程中采用一些特珠工藝，如表面涂層和離子交換法等工藝方法。其中表面涂層適用于高膨脹系數的微晶陶瓷，強化后的材料強度可提高3～5倍，對于低膨脹的微晶陶瓷，一般采用離子交換法。微晶陶瓷的微觀結構對材料的力學性能有很大影響，采用熱擠壓、溫度梯度等方法使晶體定向生長，可大幅度提高力學性能。此外，還可以在微晶陶瓷中加入高強度的纖維或晶須制成高強度的復合材料。

第二節(jié) 產品工藝特點或流程

目前建筑用微晶玻璃均采用燒結法，而且不加入晶核劑。它的基本原理是，玻璃是一種非晶態(tài)固體，從熱力學觀點看，它處于一種亞穩(wěn)狀態(tài)，較之晶體有較高的內能，所以在一定條件下，可以轉化為結晶態(tài)。從動力學觀點來看，玻璃熔體在冷卻過程中，粘度急劇增加，抑制晶核的形成和晶體長大，阻止了結晶體的成長壯大。建筑用微晶玻璃利用了不加晶核劑的非均相結晶化機理，充分應用了熱力學上的可能和動力學上的抑制，在一定條件下，使這種相反相成的物理過程，形成一個新的平衡，而獲得的一種新材料。

1、微晶玻璃的生產工藝

1）利用加入晶核或紫外輻照等方法使玻璃內形成晶核。

2）再經熱處理使晶核長大，其他生產工藝與普通玻璃相同。

熱處理工藝過程：熔制和成型，結晶化前加工，結晶化熱處理，微晶玻璃的加工。

2、微晶玻璃燒結法生產流程

燒結法制備微晶陶瓷的工藝流程如下為：配料→熔制→水淬→粉碎→過篩→成型→燒結→加工。

第三節(jié) 國內外技術未來發(fā)展趨勢 分析

1、耐高溫玻璃陶瓷

耐高溫玻璃陶瓷是隨著燒結法、溶膠-凝膠法等新工藝在玻璃陶瓷制備中的應用而發(fā)展起來的新材料。當玻璃陶瓷中析出如莫來石、尖晶石、銫榴石等耐高溫的晶體且含量較高時，材料可以耐很高的溫度。如銫榴石玻璃陶瓷中，不僅析出了這種耐高溫微晶，還析出了一些莫來石晶體，而且其殘余玻璃相為晶體所包裹，這種材料可在1400℃左右的高溫下使用。

2、高力學性能的材料

玻璃陶瓷的微觀結構對其力學性能有很大影響，可用控制結構來改善性能，如交織結構可以提高強度和韌性；采用溫度梯度、熱擠壓等方法使晶體定向生長、也能大幅度提高力學性能，如以CaO-P2O5為基的玻璃陶瓷中析出定向微晶，其抗折強度可達700MPa，而且斷裂韌性也顯著提高；復合材料是提高玻璃陶瓷力學性能的又一有效途徑，可將具有不同于玻璃陶瓷基體力學性能的纖維、晶須或微粒與之復合，也可用金屬等其它材料與之復合，還可以將玻璃陶瓷的纖維或小球體復合到其它基體中，如用SiC晶須增強MgO-Al2O3-SiO2基的玻璃陶瓷，基抗折強度與斷裂韌性分別為500MPa及4.0MPa.m1/2，比未增強者提高兩倍以上。復合材料的力學性能可與Si3N，等結構陶瓷媲美，是一類有前景的新型結構材料。

3、生物玻璃陶瓷

生物玻璃陶瓷的主要優(yōu)點是在玻璃中可引入CaO、P2O5，通過熱處理可以析出羥基磷灰石晶體，具有優(yōu)良的生物相容性與生物活化性，組成中的其它組分可析出其它類型的晶體，保證材料的化學穩(wěn)定性、可切削性等，比金屬、氧化鋁等材料更有前途。迄今已進行許多臨床試驗，有的長達六年之久，而且都取得了可喜的成果。

4、新型功能玻璃陶瓷

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