玻璃是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。從熱力學(xué)觀點出發(fā),它是一種亞穩(wěn)態(tài),較之晶態(tài)結(jié)構(gòu)具有較高的內(nèi)能,在一定條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài);但從動力學(xué)觀點來看,玻璃熔體在冷卻過程中,粘度的快速增加舒緩了晶核的形成和長大,使其來不及轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài),較終將玻璃熔體的無定形結(jié)構(gòu)保留下來,形成一種具有硬度、剛性和脆性的固體形態(tài)的過冷液體。
微晶玻璃(glass-ceramics)是由特定組成的母玻璃在可控條件下進行晶化熱處理,在玻璃基質(zhì)上生成一種或多種晶體,使原來單一、均勻的玻璃相物質(zhì)轉(zhuǎn)變成了由微晶相和玻璃相交織在一起的多相復(fù)合材料。美國常將微晶玻璃稱為微晶陶瓷,日本稱為結(jié)晶化玻璃,我國多稱微晶玻璃。
微晶玻璃和普通玻璃的區(qū)別在于:在結(jié)構(gòu)方面,前者具有多相結(jié)構(gòu),包含晶體相和玻璃相,后者僅為均質(zhì)的玻璃體;在透光性方面,前者既可制備成透明體,也可制成具有各種紋理和色澤的不透明體,而后者一般是透明體;在力學(xué)性能方面,前者具有韌性,抗折強度大、抗沖擊能力強,而后者具有脆性,易碎。
按母玻璃的基礎(chǔ)成分,一般可將微晶玻璃分為硅酸鹽系統(tǒng)、鋁硅酸鹽系統(tǒng)、硼硅酸鹽系統(tǒng)、硼酸鹽系統(tǒng)和磷酸鹽系統(tǒng)等五大類。應(yīng)用較廣的是鋁硅酸鹽系統(tǒng),低膨脹和高抗彎強度Li2O-Al2O3-SiO2系統(tǒng)透明微晶玻璃是其中重要的一種,人們對該系統(tǒng)微晶玻璃的研究也較為透徹。此外,同屬鋁硅酸鹽系統(tǒng)的CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)硅灰石質(zhì)燒結(jié)法建筑裝飾用微晶玻璃、MgO-Al2O3-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2 系統(tǒng)的礦渣微晶玻璃也被深入研究和廣泛應(yīng)用。按微晶玻璃的特征性能,又可分為耐熱微晶玻璃、耐磨微晶玻璃、耐腐蝕微晶玻璃、壓電微晶玻璃、生物微晶玻璃等。
從整體上看,微晶玻璃具有結(jié)構(gòu)致密、機械強度高、耐磨、耐腐蝕、抗熱震、抗凍、抗風(fēng)化等許多優(yōu)良性質(zhì),已被廣泛用于建筑、化工、電子、電工、生物醫(yī)學(xué)、機械工程、航天、軍事等領(lǐng)域。其中,將微晶玻璃應(yīng)用于建筑裝飾領(lǐng)域,是微晶玻璃研發(fā)和應(yīng)用的一個重要方向。
特納新品微晶玻璃用作建筑裝飾材料的微晶玻璃也叫微晶石、玉晶石,曾用過許多商品名稱,諸如微晶石材、人造大理石、珍珠石、微晶板材、微晶飾面板等等,是近年來在建筑行業(yè)嶄露頭角的一枝新秀,是一種新型的綠色環(huán)保建筑裝飾材料。2001年12月17日,在武漢理工大學(xué)召開的靠前屆全國微晶玻璃建筑裝飾材料技術(shù)進步及行業(yè)發(fā)展研討會上,將微晶玻璃建筑裝飾材料的商業(yè)名稱統(tǒng)一為“微晶石”。
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