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陶瓷玻璃(CRYSTOE and NEOPARIES)又稱微晶玉石或微晶玻璃。是綜合玻璃,這是一種無機非金屬材料。陶瓷玻璃是一種綜合性的玻璃,是國外剛剛發展起來的一種新型建筑材料,其科學名稱叫玻璃水晶。玻璃陶瓷和我們普通的玻璃很不一樣。它具有玻璃和陶瓷的雙重特性,普通玻璃中原子排列不規則,這是玻璃易損的原因之一。玻璃陶瓷和陶瓷一樣,是由晶體組成的,也就是說,它們的原子排列整齊。因此,玻璃陶瓷的白度高于陶瓷,玻璃陶瓷的韌性強于玻璃。
陶瓷玻璃廣泛應用于機械制造、光學、電子、微電子、航空航天、化工、工業、生物醫學、建筑等領域,由于精密陶瓷玻璃板的制造工藝復雜,技術要求高,國外對高質量陶瓷玻璃的生產工藝和控制技術基本壟斷,國內陶瓷玻璃生產過程中存在質量差、收率低等問題。
它是玻璃在催化劑或成核劑作用下結晶形成的一種新型硅酸鹽材料,是一種致密,多孔,均勻的晶相和殘留玻璃相的混合物,通常晶體尺寸可從納米到微米,晶體數可達50%≤90%。它具有機械強度高,電導率低,介電常數高,加工性能好,耐化學腐蝕,熱穩定性好等特點。這些性質取決于晶體的種類和數量,以及剩余玻璃相的組成和性質,并與晶化條件密切相關。根據成核或析晶處理,可分為光敏微晶玻璃和熱致微晶玻璃。可用于制作電路板,電荷存儲管,光電倍增管屏,導彈戰斗部,雷達天線罩,軸承,泵,反應堆中子吸收材料,絕緣柱等。
1.高溫陶瓷玻璃是隨著燒結法、溶膠-凝膠法等新工藝在陶瓷玻璃制備中的應用而發展起來的一種新材料,當從陶瓷玻璃中析出莫來石、尖晶石和銫石榴石等耐高溫晶體時,材料能承受很高的溫度,例如在銫石榴石陶瓷玻璃中不僅沉淀了這種高溫微晶,而且還沉淀了一些莫來石晶體,并在晶體中包裹殘余玻璃相,這種材料可在1400℃左右使用。
2.高力學性能陶瓷玻璃的微觀結構對其力學性能有很大的影響,可以通過控制結構來改善其力學性能,如交錯結構可以提高其強度和韌性;溫度梯度、熱擠壓等方法可以使晶體定向生長,從而大大提高其力學性能,如在Ca-P2O5基陶瓷玻璃中析出定向微晶,其彎曲強度可達700 MPa。
斷裂韌性也有明顯改善。復合材料是提高陶瓷玻璃力學性能的又一有效途徑。與陶瓷玻璃基體具有不同力學性能的纖維、晶須或顆粒可以與它們結合,其他材料如金屬也可以復合。陶瓷玻璃的纖維或球體也可以合成成其它基體,如SiC晶須增強的MgO-Al2O3-SiO 2基陶瓷玻璃。抗彎強度和斷裂韌性分別為500 MPa和4.0 MPa.M1≤2,是未增強材料的兩倍以上。復合材料的力學性能與Si3N等結構陶瓷相當,是一種很有前途的新型結構材料。
3.生物陶瓷玻璃的主要優點是可以將CaO和P2O5引入到玻璃中,通過熱處理可以沉淀羥基磷灰石晶體,具有良好的生物相容性和生物活性。組合物中的其他組分可以沉淀其他類型的晶體,以保證材料的化學穩定性和可加工性,比金屬、氧化鋁和其他材料有更大的應用前景。到目前為止,已經進行了許多臨床試驗,有些試驗已經進行了六年,并取得了令人滿意的結果。
4.隨著新技術,高科技的發展,新型功能陶瓷玻璃得到了發展。它利用玻璃工藝,形成和制備具有壓電,半導電,鐵電,電光,非線性等性能的材料。
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