微晶玻璃(2018.3.1)

造型与材料,shapes&materials,微晶玻璃,01简介02历史03特性04种类05制作工艺06应用领域07案例赏析08发展前景,目录,CONTENTS,1,简介,微晶玻璃是由特定组成的母玻璃在可控制条件下进行晶化热处理，在玻璃基质上生成一种或多种晶体，使原来单一、均匀的玻璃相物质转变成了由微晶相和玻璃相交织在一起的多相复合材料。又称玻璃陶瓷或微晶玉石。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，比陶瓷的亮度高，比玻璃的韧性强。,2,历史,18世纪：尝试阶段，奠定基础。20世纪30年代：关注度高，但未实现工业化。1957年：美国康宁公司著名的玻璃化学家S.D.Stookey首先研制成功了商品光敏微晶玻璃。1959年：Stookey制成以二氧化钛为晶核剂的微晶玻璃。1960年：前苏联科学家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。,2,历史,我国建筑装饰用微晶玻璃的发展历史19811992年：实验室研究阶段。19921997年：工业化试验阶段。19972004年：工业发展阶段。,3,特性,物理性能：比高碳钢硬、比铝轻机械强度比普通玻璃高6倍多耐磨性不亚于铸石热稳定性好（加热900骤然投入5冷水而不炸裂）电绝缘性能与高频瓷接近化学稳定性好，耐腐蚀,3,特性,美学优点：丰富的色泽、良好的质感通过工艺控制可以生产出各自色彩、色调和图案的微晶玻璃。色调均匀天然花岗石难以避免明显的色差，而微晶玻璃易于实现颜色均匀，尤其是高雅的纯白色微晶玻璃。永不浸湿、抗污染微晶玻璃不吸水，还有自清洁的功能。,3,特性,环保优势：一般的废渣土中都含有制作微晶玻璃的大多数成分，利用废渣、废土做原材料，包括：矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤炭等，有利于环境治理，变废为宝。,4,种类,按微晶化原理分为：光敏微晶玻璃、热敏微晶玻璃。按基础玻璃的组成分为：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）、矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）。按特征特性分为：耐热微晶玻璃、耐腐蚀微晶玻璃、压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。按形状分为：普型板、异型版。按加工程度分为：镜面板、亚光面板。按外观分为：透明微晶玻璃、不透明微晶玻璃。,5,制作工艺,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：玻璃的制备与成形采用可控热处理工艺使玻璃核化、晶化,特点：可沿用任何一种玻璃的成形方法，与通常的陶瓷成形工艺相比，更适合自动化操作和制备形状复杂、尺寸精确的制品。组成均匀、不存在气孔等缺陷。,烧结法：配料混合熔制淬冷烘干过筛分级装模（辅料）烧结晶化磨抛检验成品入库,特点：玻璃经过淬冷后颗粒细小、表面积增加，通过表面或界面晶化而形成微晶玻璃，不必使用晶核剂。,6,应用领域,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，广泛应用于活塞、旋转叶片、炊具的制造上，同时也用在飞机、火箭、人造地球卫星的结构材料上。,6,应用领域,1、机械力学材料上的应用微晶玻璃具有很低的热膨胀系数及十分优越的耐热冲击性能，可以加工成不同形状和尺寸。,6,应用领域,厨具应用,6,应用领域,厨具应用,6,应用领域,2、光学材料上的应用微晶玻璃通常没有气孔，且含有一定的玻璃相，因此它可以具有良好的透明性，其中，以石英为主晶相的LiOAl2O3SiO2系统微晶玻璃具有接近零膨胀的特性，其线膨胀系数为（00.02106）1。这类微晶玻璃通常用作天文望远镜的镜片。目前世界上最大的天文望远镜用的微晶玻璃镜片直径为8.2m。,6,应用领域,2、光学材料上的应用超薄硼硅玻璃，在红外和可见光区域都具有极高的透过率，适用于光学式触摸屏技术。高透过率超薄硼硅玻璃，具有出色的化学稳定性和对恶劣使用环境的耐受性，适用于电阻式触摸屏技术。高品质铝硅酸盐玻璃，在化学强化后拥有出色的耐刮擦性能和机械强度，适用于电容式触摸屏技术的保护面板。如Na2O-Al2O3-SiO2系玻璃，先通过热处理使其析出Na2O.Al2O3.2SiO2霞石晶体，然后通过K+与Na+交换，使表面的霞石晶体转变为K2O.Al2O3.2SiO2六方钾霞石，体积增大10%使表面产生很大的压应力，机械强度提高到1500MPa，在已知的微晶玻璃中强度是最高的。,6,应用领域,3、电子与微电子材料上的应用有明显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和热释电性能，在水声、超声等领域有广阔的应用前景。晶牛微晶集团历经十年自主研发世界首条浮法微晶生产线终于在2008年10月在晶牛成功诞生透明微晶玻璃，被北京航天三院用于激光陀螺加工设备。这是我集团航天微晶产品首次在国防领域应用，打破一直采用进口工件托架的历史。厚度：4-7mm，板宽：500-800mm，长度：1000-2000mm。,6,应用领域,3、电子与微电子材料上的应用晶牛微晶公司浮法低膨胀微晶玻璃利用浮法微晶玻璃超厚超宽、耐高温的特点，2012年为韩国三星供应低膨胀560mm860mm大板面的微晶板，应用于“韩国三星”等离子液晶屏背后光源产品生产线垫板，经过多次进行加工技术交流和试验，为三星生产中解决技术难题，用低膨胀微晶装备提升韩国三星工艺技术。,6,应用领域,4、生物医学材料上的应用生物微晶玻璃具有许多优越、独特的性能，如良好的化学稳定性、生物兼容性或者生物活性等。目前，主要用作牙齿材料、人造骨骼、铁磁性抗癌材料等。,6,应用领域,5、化学化工材料上的应用微晶玻璃化学稳定性好，几乎不被腐蚀的特性广泛应用于化工上。在控制污染和新能源应用领域也有用途，如微晶玻璃用于喷射式燃烧器中消除汽车尾气中的碳氢化合物；在硫化钠电池中作密封剂；在输送腐蚀性液体中作管道等。,6,应用领域,6、建筑材料上的应用建筑微晶玻璃作为新型绿色装饰材料，成为世界上最具有发展前景的建筑装饰材料。其装饰效果和性能均优于玻璃、瓷砖、花岗岩和大理石板材等。微晶玻璃耐酸耐碱性、抗冻性、耐污性能优异，无放射性污染，镜面效果良好，质轻可作为结构材料。,6,应用领域,无论是幕墙还是天花板结构，如今的建筑物外壳不能简单地满足于提供保护功能。对涉及保护以及提供遮荫的需求正变得越来越重要。,太阳能面板应用,曲面防火玻璃，阻隔火焰、热气体和烟雾,6,应用领域,7、其他材料上的应用泡沫微晶玻璃作为结构材料、热绝缘材料和纤维复合增韧微晶玻璃都得到了广泛研究和应用。核工业方面，微晶玻璃被用于制造原子反应堆控制棒上的材料、反应堆密封剂、核废料存储材料等方面。,7,案例赏析,瑞士纳沙泰尔LaMaladire中心,一万多个在夹胶玻璃中的LED，通过电脑控制能呈现色彩变幻以及令人惊叹的照明效果。,7,案例赏析,瑞士纳沙泰尔LaMaladire中心,设计的独特之处是将一块透明导电玻璃板装上LED，然后再与另一块玻璃合在一起形成一块PVB夹胶玻璃。,7,案例赏析,德国证券交易所法兰克福/美茵,大厅内五个圆形的以及两个半圆形的交易柜台表面材料为乳白色装饰玻璃，可以发出象征德国证券交易所的白色和蓝色，并在两种颜色之间变化。,7,案例赏析,德国证券交易所法兰克福/美茵,灯光的变化可以通过事先设定的程序控制或手动设置。中性色的基层玻璃再加上一层薄薄的乳白色不透明玻璃层可以非常均匀地传播光线而几乎没有任何阴影。由于这一照明设施需要使用几十年，因而对于消防、玻璃结构计算、抗冲击、碎裂保护等方面的严格要求都必须一一考虑到。,7,案例赏析,巴伐利亚州歌剧院彩排大楼慕尼黑,双色色彩效应玻璃幕墙，随着光线情况的变化，夜晚人工照明或行人视角的变化，墙面上呈现出一幕幕或精巧美妙、或极富戏剧性的“舞台画面”。,7,案例赏析,7,案例赏析,8,发展前景,微晶玻璃以其优良的性能、简单的制备工艺技术、廉价的原材料和低的制造成本，以及能工业化大规模生产的优势，不失为一种高性能、应用市场广阔的新型材料，因而受到众多材料科学工作者的关注，近年来对微晶玻璃的研究及应用开发十分活跃。现在，微晶玻璃的研究已经在各个领域展开，除了在机械工程、建筑装饰材料，日用品等领域