微晶玻璃 第一章.docx

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微晶玻璃第一章

1绪论

1.1微晶玻璃的定义

定义及特性

微晶玻璃〔glass-ceramic〕又称玻璃陶瓷，是将特定组成的根底玻璃，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。

μm〕和剩余玻璃组成的复相材料；而玻璃那么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。

尽管微晶玻璃的构造、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根本性能，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；与一样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、构造材料或其他特殊材料而获得广泛的应用。

微晶玻璃的性能主要决定于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、剩余玻璃相的性质和数量。

以上诸因素，又取决于原始玻璃的组成及热处理制度。

热处理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从而使材料性能发生显著变化。

另外，晶核剂的使用是否适当，对玻璃的微晶化也起着关键作用。

微晶玻璃的原始组成不同，其主晶相的种类不同，如硅灰石、β-石英、β-锂辉石、氟金云母、尖晶石等。

因此通过调整根底玻璃成分和工艺制度，就可以制得各种符合性能要求的微晶玻璃。

微晶玻璃的种类

目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。

通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按根底玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃〔用一般的玻璃原料〕和矿渣微晶玻璃〔用工矿业废渣等为原料〕；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。

表1-1列出了常用微晶玻璃的根底组成、主晶相及其主要特性。

表1-1常用微晶玻璃的组成、主晶相及主要特性

根底玻璃

组成

主晶相

主要特性

硅酸盐玻璃

Na2O-CaO-MgO-SiO2

Na2O-Nb2O3-SiO2

PbO-TiO2-SiO2

Li2O-MnO-Fe2O3-SiO2

F-K2O-MgF2-MgO-SiO2

氟锰闪石

NaNbO3

钛酸铅〔PbTiO3〕

MnFe2O4

四硅酸云母〔KMgSi4O10F2〕

易熔融

强介电性、透明

强介电性

强磁性

易机械加工

铝

硅

酸

盐

Li2O〔少〕－Al2O3-SiO2

Li2O〔少〕－Al2O3-SiO2

Li2O〔少〕－Al2O3（多）－SiO2

β－锂辉石〔Li2O·Al2O3·4SiO2〕

β－石英

β－锂辉石＋莫来石

白色不透明

透明

白色不透明、耐腐蚀

玻

璃

Li2O-Al2O3-SiO2-P2O5

Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3

Li2O-MgO-Al2O3-SiO2

β－石英

β－石英

β－锂辉石

低膨胀

Li2O〔多〕-Al2O3〔少〕-SiO2

Na2O-Al2O3-SiO2

Na2O-MgO-Al2O3-SiO2

Li2O·2SiO2

霞石〔Na2O·Al2O3·2SiO2〕

霞石＋钡长石〔BaO·Al2O3·2SiO2〕

高膨胀

Li2O-MgO-Al2O3-SiO2

Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2

Li2O〔多〕－Al2O3-SiO2

β－锂辉石

硅酸锌

Li2O·SiO2,Li2O·2SiO2

易熔、透明、低膨胀高强度

易熔、高强度

可光照、蚀刻

MgO-Al2O3-SiO2

BaO-Al2O3-SiO2

BaO-Al2O3-SiO2-TiO2

PbO-Al2O3-SiO2-TiO2

Na2O-Nb2O-SiO2-TiO2

堇青石〔2MgO·2Al2O3·5SiO2〕

六方硅铝钡石〔BaO·Al2O3·2SiO2〕

③钡长石、金红石

④钛酸铅

⑤PbNb2O7

NaNbO3

③低介电损耗、耐热、高强度、绝缘性好

④耐热、低膨胀性、强介电性、高强度

⑤强介电性

ZnO-Al2O3-SiO2

ZnO-MgO-Al2O3-SiO2

BaO-Al2O3-SiO2

钙黄长石

尖晶石

莫来石

透明、耐热、低膨胀

CaO-Al2O3-SiO2

MgO-BaO-CaO-Al2O3-TiO2-CeO2

β－硅灰石〔CaO·SiO2〕、钙长石

钛硅钇铈石〔Ce2Ti2·SiO2〕等

耐腐蚀、耐磨

耐酸、抗冲击、耐磨

F-K2O-MgO-Al2O3-SiO2

CaO-MgO-Al2O3-SiO2

氟金云母

透辉石、钙黄长石

易机械加工

硼酸盐、

硼硅酸盐玻璃

B2O3-BaO-Fe2O3

PbO-ZnO-B2O3

ZnO-SiO2-B2O3

PbO-ZnO-B2O3-SiO2

BaO·6Fe2O3

硅锌石〔2ZnO·SiO2〕

β-2PbO·B2O3

α-2PbO·B2O3

强磁性

耐腐蚀

耐腐蚀、低膨胀、封接性好

高膨胀封接料

微晶玻璃的组成在很大程度上决定其构造和性能。

按照化学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。

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。

研究最早的光敏微晶玻璃和矿渣微晶玻璃属于这类微晶玻璃。

光敏微晶玻璃中析出的主要晶相为二硅酸锂〔Li2Si2O5〕，这种晶体具有沿某些晶面或晶格方向生长而成的树枝状形貌，实质上是一种骨架构造。

二硅酸锂晶体比玻璃基体更容易被氢氟酸腐蚀，基于这种独特的性能，光敏微晶玻璃可以进展酸刻蚀加工成图案、尺寸精度高的电子器件，如磁头基板、射流元件等。

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，透辉石具有交织型构造，比硅灰石具有更高的强度、更好的耐磨耐腐蚀性。

铝硅酸盐微晶玻璃

它包括Li2O-Al2O3-SiO2系统、MgO-Al2O3-SiO2系统、Na2O-Al2O3-SiO2系统、ZnO-Al2O3-SiO2系统。

Li2O-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%〔质量分数〕〔TiO

2+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〔λμm〕的β-石英固熔体，这种超细晶粒构造使微晶玻璃材料透明。

MgO-Al2O3-SiO2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材料。

Na2O-Al2O3-SiO2系统中引入一定量的TiO2，可以获得以霞石〔NaAlSiO4〕为主晶相的微晶玻璃。

由于这类微晶玻璃具有很高的热膨胀系数〔100×10-7℃-1左右〕，可以在材料外表涂一层膨胀系数较低的釉以强化材料。

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，只析出透锌长石〔ZnO·Al2O3·8SiO2〕，而在950～1000℃析出锌尖晶石〔ZnO·Al2O3〕和硅锌矿〔2ZnO·SiO2〕。

氟硅酸盐微晶玻璃

它包括片状氟金云母型和链状氟硅酸盐型。

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穿插，而不至于扩展，破裂仅发生于局部，从而可以用普通刀具对微晶玻璃进展各种加工。

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。

链状氟硅酸盐微晶玻璃中可析出氟钾钠钙镁闪石〔KNaCaMg5Si8O22F2〕及氟硅碱钙石[Na4K2Ca5Si12O30（OH,F）4]。

当主晶相为针状的氟钾钠钙·m1/2〕和抗弯强度〔150MPa〕。

由于其热膨胀系数高达115×10-7℃-1〔0～100℃〕，可在材料外表施以低膨胀釉，使抗弯强度提高到200MPa。

磷酸盐微晶玻璃

氟磷灰石微晶玻璃已经从含氟的钙铝磷酸盐玻璃以及碱镁钙铝硅酸盐玻璃中制备出来，它具有生物活性，现已成功地被植入生物体中。

1.2微晶玻璃的开展历史及在材料科学中的作用

开展历史

由玻璃制备多晶材料的思想可追溯到18世纪，那时人们就知道玻璃在适当的温度下，经过足够时间的热处理后，会失透或结晶。

法国科学家鲁米汝尔就进展过以玻璃制备多晶材料的尝试，但是他没有完成对晶化的控制，而这对于制造真正的微晶玻璃是非常必要的。

从20世纪30年代开场，由玻璃体结晶而形成致密的陶瓷的想法已得到了较高的关注。

但微晶玻璃的研制成功并实现工业化，那么始于20世纪50年代末，1957年美国康宁公司著名的玻璃化学家，此次发现对以后的研究是非常有意义的。

Stookey在研究感光玻璃时，无意中发现了所制得的玻璃具有较高的机械强度，他意识到这种玻璃在构造上与其他的玻璃是有所不同的。

他把感光后的不透明玻璃加热到比平常热处理温度更高的温度，获得了微晶玻璃重要的根本发现。

他发现玻璃并没有熔化，而是转变为不透明的多晶陶瓷材料，这种材料所具有的机械强度比原始玻璃有明显的提高，而且其他的性质，如电绝缘性也得到了显著的改善。

在早期的微晶玻璃材料研究中，人们发现这种从玻璃到陶瓷的形态转变中，制品并没有像陶瓷材料一样发生变形。

显然，材料中微小的金属晶体成为了玻璃中的主晶相析晶的晶核剂。

大量分布均匀的晶核的存在，保证了晶体的均匀生长以及晶体骨架的形成，使得玻璃制品在温度升高时能保持一定的强度。

1959年，Stookey在锂铝硅玻璃中参加二氧化钛作为晶核剂，制成了强度高、耐热冲击好、热膨胀系数低的微晶玻璃。

从而获得了以二氧化钛为晶核剂的范围很广的玻璃组成。

英国的，众多研究者对微晶玻璃的组成、晶核剂、析晶理论以及成形工艺等方面进展了广泛、深入的研究。

自微晶玻璃出现以来，在性能、制造工艺等诸方面都有了较大的突破。

其中人们对Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃研究得最为透彻。

该系统微晶玻璃无论在研制、开发、工业化生产方面，还是在理论研究方面都取得了很大的成就。

Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的主晶相多为β-锂霞石、β-锂辉石及β-石英固熔体等，具有优良的耐热冲击性、较高的强度和较低的甚至接近于零或负数的热膨胀系数，因此引起玻璃工作者的广泛关注。

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃也是研究得较为深入的一类微晶玻璃。

1960年，前苏联的Kitaigorodski首先研制成功了矿渣微晶玻璃，1966年第一条辊压法制造微晶玻璃的生产线建成并投入生产。

近些年来，国内外玻璃科学工作者对

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的主晶相多为β-硅灰石，一般不外加晶核剂。

借助外表成核析晶机理，利用烧结法制造的该系统微晶玻璃，具有强度高，耐酸、碱性好，外表纹理清晰，质感突出，且生产原料丰富、生产本钱低等优异性能。

其外观十分近似大理石、花岗岩等天然石材，且性能优于天然石材，成为天然石材的理想替代产品。

目前，除了以上两种常用系统的微晶玻璃外，还开发研制出了很多种不同系统的微晶玻璃，如磷酸盐微晶玻璃、氟酸盐系列微晶玻璃以及硫系微晶玻璃等。

我国建筑装饰用微晶玻璃的开展历史

我国对于微晶玻璃的研究虽然起步较晚，但在较短的时间里取得了很大的进展。

其中建筑装饰用微晶玻璃，尤其是烧结法制备CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃是研究较为深入、应用较广的一类微晶玻璃。

从我国CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的研究及工业化进程来看，大致可以分为三个阶段，分别为：

1981～1992年、1992～1997年、1997～2004年。

微晶玻璃的研究在这三个阶段中有各自的重点和特点，但也不是完全孤立的。

〔1〕1981～1992年这一阶段主要处于实验室研究阶段，主要对微晶玻璃组成和性能进展较深入的研究。

而对于成形方法没有统一的认识，对浇铸法、压延法、烧结法都进展过尝试。

这一阶段的研究为后期微晶玻璃组成及工艺确实定奠定了根底。

〔2〕1992～1997年通过前一阶段的研究，已经具备了工业化生产所必须具备的技术条件。

因此，这一阶段主要是工业化试验阶段。

这一阶段的研究重点是：

工艺流程及参数的研究及优化、生产装备的研究、窑具材料的选择。

但是，生产装备主要是将玻璃、陶瓷、石材的生产装备进展拼凑、整合、组装而成。

窑具材料如耐火材料、棚板等主要还是依靠进口。

这些因素导致了这一阶段产品价格居高不下，成品率低。

〔3〕1997～2004年这一阶段是工业开展阶段。

在这一阶段里，生产工艺和技术得到不断完善和提高，其中工艺、装备、窑具材料得到进一步的优化。

产品的品种构造进一步调整和丰富。

尤为突出的是窑具材料的国产化，以及生产工艺的成熟。

这使得微晶玻璃价格大幅降低，成品率迅速提高。

产品品种的丰富和价格的降低，开拓了微晶玻璃装饰板的市场，同时也壮大了微晶玻璃工业。

到2003年底为止，全国共有微晶玻璃生产厂家40余家，其生产规模大约300万平方米，而年销售量约为170万平方米。

微晶玻璃在材料科学中的作用

微晶玻璃的出现不仅给我们提供了一种性能优越、应用广泛的新材料，而且给我们提供了玻璃晶化行为研究的新领域。

不管是对玻璃晶化机理研究，还是对晶化过程控制研究都是极为重要的。

对于这类根底研究来说，玻璃是一种非常适合的介质。

因为液体的玻璃黏度很大，其中晶体生长的扩散过程和原子的重排都进展得很缓慢，而且温度的降低能使黏度急剧增加，因此快速冷却可以使析晶过程停顿，从而实现对整个过程进展控制，便于我们制得所需性能的材料，这种性能特点对晶体材料的研究也具有价值。

微晶玻璃性能的可设计性，是其他许多材料所不可比拟的。

微晶玻璃的性能是由晶相与玻璃相的化学组成以及它们的构造、分布和所占比例多少决定的。

调整上述各种因素就可生产出各种预定性能的材料，其中晶相是最主要的影响因素。

微晶玻璃能以极广的玻璃组成制成玻璃态，而且还能掺入多种物质，从而形成不同的主晶相，得到所需的性能。

在几种主要系统微晶玻璃中，硅酸盐系统微晶玻璃可通过改变组分得到强介电性或强磁性材料；铝硅酸盐系统微晶玻璃中随着主晶相的改变可制得耐高温、低膨胀、高强度、耐磨的材料；硼酸盐和硼硅酸盐微晶玻璃可制备强磁性、耐腐蚀、膨胀系数可调、封接性好的材料。

具有可设计性能的微晶玻璃为功能材料的研制和开展提供了一个新的方向，而且研究微晶玻璃的晶相所取得的成果，对新型无机材料的研究也有很大的借鉴作用，如对研究高性能的压电陶瓷、接点陶瓷、介电陶瓷等新型材料、新型的非线性光学材料等就很有帮助。

因为可使材料含有晶体的组合体，并且还有可能开展出全新的晶相，这对矿物学的研究具有十分重要的意义。

随着社会的开展和进步，新材料和高科技的开展都迫切需要研制与开发一系列新型材料。

而随着微晶玻璃研究水平的开展，人们对微晶玻璃的性能和质量提出了更高的要求，于是具有一项或几项功能的新型功能微晶玻璃应运而生，正日益成为高新技术领域的生力军，成为材料科学研究的一个热点。

目前微晶玻璃正向着扩展材料的组成、调节微观构造和开拓新工艺等方向开展。

目的是开发出具有更多优异性能与功能的新材料。

在这一方面，过去的研究较多集中于传统的氧化物微晶玻璃，目前已开场研究开发新的氧化物系统，如含稀土元素氧化物

、氧化物与非氧化物的混合型材料及非氧化物材料等，除通过改变组分外，也可采用控制微观构造的方法来获得所需要的性能。

微晶玻璃研究的另一个重要方面是对各种工业废渣和尾矿的利用，这对于保护生态环境，降低产品本钱意义重大。

同时满足了材料科学的开展更注重生态和环保的要求，表达了以人为本的观念。

因此，微晶玻璃对材料科学的开展具有极大的促进作用。

1.3制备工艺

虽然不同种类的微晶玻璃有各自不同的生产工艺，但微晶玻璃常用的生产工艺主要为整体析晶法和烧结法。

整体析晶法是最早使用的方法，现在仍然广泛使用。

其工艺过程是：

玻璃的制备与成形、采用可控热处理工艺使玻璃核化、晶化。

其工艺条件应满足：

玻璃在熔制及成形过程中不能析晶；成形后的玻璃有良好的加工性能；在结晶化处理时能快速析晶；产品到达要求的理化性能指标。

整体析晶法的最大特点是可沿用任何一种玻璃的成形方法，如吹制、压制、拉制、压延、离心浇铸、重力浇铸等成形方法均能用于成形微晶玻璃。

与通常的陶瓷成形工艺相比，更适宜自动化操作和制备形状复杂、尺寸准确的制品；由玻璃坯体制备的微晶玻璃在尺寸上变化不大，组成均匀，不存在气孔等陶瓷中常见的缺陷。

烧结法制备微晶玻璃的工艺流程如下：

配料→熔制→淬冷→粉碎→成形→烧结。

烧结法制备微晶玻璃的一个显著特点是玻璃经过淬冷后颗粒细小、外表积增加，通过外表或界面晶化而形成微晶玻璃，比压延法制得的玻璃更易于晶化，不必使用晶核剂。

目前研究较多的有硅灰石、堇青石、顽灰石等烧结微晶玻璃。

此外还可以用经晶化的粉末与其他原料复合，生产具有特殊性能的微晶玻璃。

因此这种方法为微晶玻璃新材料的制备开辟了新天地。

微晶玻璃在制备时，应对熔制阶段和核化、晶化过程进展严格的控制。

微晶玻璃的熔制温度一般较高，这就要求我们在设计组成配方时，在不影响其性能的前提下，调整组成，降低熔制温度。

微晶玻璃的核化有两种途径。

一种是采用晶核剂，在玻璃的熔制过程中，晶核剂能均匀地融入到玻璃体中。

当玻璃处在析晶温度区间时，能降低玻璃成核所需的能量，核化可在较低的温度下进展，新的晶相在核上吸附，长大成为细小的晶体。

另一种是利用缺陷成核，即利用玻璃在分界面处易于核化的特点。

把玻璃制成粉末状或颗粒状，再进展热处理时，就会在粉末的外表成核、晶化。

微晶玻璃可以根据精度的要求进展抛光，也可采用涂层或离子交换法加以强化。

传统的微晶玻璃生产工艺存在一定的局限性，随着特殊性能材料研制的需求，新的制备工艺不断涌现，开展较快的有溶胶-凝胶法、定向析晶法等。

溶胶-凝胶法工艺最早是用来制备玻璃的，近十多年来成为玻璃与陶瓷等先进材料制备技术的研究热点。

溶胶-凝胶工艺能制备高均匀度与高纯度的材料，与传统玻璃工艺相比其制备温度要低得多，并可扩展其组成范围，制造不能用传统工艺制备的材料，目前的研究主要集中在高温、高性能和高韧性等特种材料的制备上。

其研究系统主要有La2O3-Al2O3-SiO2,La2O3-SiO2-ZrO2,MgO-Al2O3-SiO2-TiO2等系统微晶玻璃。

随着溶胶-凝胶科学技术的开展，微晶玻璃材料的研究领域得到进一步的扩展，利用溶胶-凝胶方法近年来获得了一系列重要的微晶玻璃材料，尤其在非线性光学、功能材料、电子材料等领域，这些新型材料展示了重要的应用前景和特有的科学研究价值。

1.4应用现状及开展前景

我国建筑装饰用微晶玻璃的研究及现状

生产工艺及产品特点

建筑装饰用微晶玻璃也叫微晶石、玉晶石，其生产方法有两种，即压延法和烧结法。

20世纪60年代，前苏联以矿渣等废料为主要原料，采用压延法生产出平板微晶玻璃，产品主要用于化工、采矿行业的抗腐蚀、耐磨材料。

1974年日本电气硝子株式会社研制生产出烧结微晶玻璃，主要作为建筑装饰材料，此后日本许多现代化建筑物外墙及地铁站采用微晶玻璃装饰内外墙。

最早安装的这种外墙，虽经历了20多年的风吹雨淋、日光曝晒、大气侵蚀，至今仍完好无损、光洁如新。

与传统天然装饰石材相比，烧结微晶玻璃装饰板具有自然光泽和清晰纹理，质地均匀、柔和、细腻，天然石材更洁白，还可按照建筑设计师的要求制成黑、灰、红、橙、黄、绿、蓝等多种颜色或任意组合配色。

更重要的是，这种微晶玻璃色调纯粹、颜色稳定、无放射性污染，耐风化、耐磨、抗压等理化性能指标优于天然花岗岩。

远高于天然大理石，可用作建筑物的内、外墙及地面、楼梯的饰面材料；随着防火要求日益严格和安装技术的进步，微晶玻璃作为一种无光污染的新型幕墙材料已开场流行，采用

“干挂法〞施工，板材安装不受季节限制，工艺简化，具有可靠的完整性和耐久性。

而用烧结微晶玻璃装饰板制成的柜台外表、桌面、茶几和洗面台典雅华美、别具一格，符合现代消费潮流。

常见的曲面石材是由较厚的石材切削而成，耗时、耗材、资源浪费大，而烧结微晶玻璃在加热软化后可随意弯曲成弧形，方便省时、保护资源。

微晶玻璃装饰板材的生产和产品性能完全符合人们对绿色生态建材的消费需求。

微晶玻璃生产主要采用石英砂、石灰石、长石等价格较低的普通矿物原料，还可局部采用粉煤灰。

钢渣、高岭土尾矿等工业废弃物作为原料；在生产和使用过程中，很少产生有害气体；生产中切裁下来的边角料全部可以作为原料回炉使用，生产用水循环利用，无废渣、废水排放；因产品无放射性、外表不渗污、不吸附侵害人体的细菌等物质而不会造成室内环境污染；使用之后可以延长建筑物的寿命和使用周期，防止了能源的重复浪费，减少了各种重复污染，对环保、节能、美化生活环境、艺术创造等多方面有积极意义。

因此，用微晶玻璃代替能耗大、使用时间短、性能差、污染多的其他材料，已成不可逆转的趋势。

目前我国建筑装饰用微晶玻璃主要采用烧结法和压延法两种方法生产。

烧结法制备工艺较为复杂，只能半连续性生产。

生产过程可采用多座熔化面积较小的熔窑与不同形式的晶化窑配合使用，灵活性大，且生产各环节易于控制，成品率高。

产品有平板、弧形板和异形板，规格品种多，经较长时间的保温晶化，晶化程度高，各项理化指标优于压延法产品。

产品有天然石材的花纹图案，颜色品种丰富，装饰效果理想。

产品最终厚度为18～22mm，符合国家有关规定，适于内外墙装饰。

压延法制备工艺相对简单，可以连续性生产。

生产过程只能采用一窑一机的生产方式，灵活性小，且板材在线切割困难，易炸裂、变形。

成品率低。

产品因受制备工艺、设备所限，只能生产平板，且晶化程度较低，各项理化指标低于烧结法生产。

产品无天然石材的花纹图案，颜色品种单一，装饰效果不理想。

产品最终厚度在8～12mm范围内，但在外墙装饰上受到限制。

通过以上分析比拟可看出，作为建筑装饰材料，烧结法产品综合性能更为优越，因此我国目前建筑装饰用微晶玻璃的工业化生产主要采用烧结法工艺。

烧结法生产的产品外观精巧，性能优良，能在很大程度上满足了人们对高质量装饰品的需求。

国内微晶玻璃的生产概况及工业装备

我国对烧结微晶玻璃装饰板的研究开发虽然起步较晚，但在较短的时间内取得了很大进展。

20世纪90年代初，武汉理工大学的研究人员从微晶玻璃的组成、构造与性能的根底研究入手，对以β－硅灰石为主晶相的CaO－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃板材工业化生产的组成及烧结、晶化工艺技术进展了系统研究，并在国内首先开发了成套工业化生产专用设备，攻克了制备过程中气泡、翘板、炸裂等生产技术难点，并进展工业化开发获得成功。

目前国内新建的微晶玻璃生产厂已有40多家，生产规模大约在3万～20万平方米/年之间，其中形成一定规模、工艺成熟、设备配套、产