微晶玻璃的發展前景

耐高溫玻璃陶瓷耐高溫玻璃陶瓷是隨著燒結法、溶膠-凝膠法等新技術在玻璃陶瓷制備中的應用而發展起來的新材料。當耐高溫晶體如莫來石、尖晶石和銫榴石在玻璃陶瓷中析出時，該材料可以承受非常高的溫度。比如在銫榴石微晶玻璃中，不僅析出了這種耐高溫的微晶，還析出了壹些莫來石晶體，殘余的玻璃相被晶體包裹。這種材料可以在1400℃左右的高溫下使用。高力學性能微晶玻璃的顯微結構對其力學性能影響很大，可以通過控制結構來改善性能，如交織結構可以提高強度和韌性；溫度梯度和熱擠壓也可以極大地改善定向晶體生長和機械性能。如CaO-P2O5基微晶玻璃中析出的取向微晶的抗彎強度可達700MPa，斷裂韌性也有顯著提高。復合材料是提高微晶玻璃力學性能的另壹種有效途徑。與微晶玻璃基體具有不同力學性能的纖維、晶須或顆粒可與之復合，金屬等其他材料也可與之復合。玻璃陶瓷的纖維或球體也可以與其他基質復合。如SiC晶須增強的MgO-Al2O3-SiO2基微晶玻璃，抗彎強度和斷裂韌性分別為500MPa和4.0MPa.m1/2。復合材料的力學性能與Si3N等結構陶瓷相當，是壹種很有前途的新型結構材料。生物玻璃陶瓷生物玻璃陶瓷的主要優點是可以在玻璃中引入CaO和P2O5，通過熱處理可以析出羥基磷灰石晶體，具有優良的生物相容性和生物活性。成分中的其他成分可以析出其他類型的晶體，保證材料的化學穩定性和可加工性，比金屬、氧化鋁等材料更有前途。到目前為止，已經進行了許多臨床試驗，有些試驗持續了六年，都取得了可喜的成果。隨著新技術和高新技術的發展，新型功能微晶玻璃是利用玻璃工藝和控制晶化的特點，析出所需晶體，制備具有壓電、半導體、鐵電、電光、非線性等特性的材料。所研究的壹些主要功能材料是透紅外玻璃陶瓷、鐵電和鐵磁玻璃陶瓷、摻Cr3+等離子體的透明玻璃陶瓷以及用於電子器件及其密封的玻璃陶瓷、用作催化劑載體和傳感器的多孔摻雜玻璃陶瓷等。然而，當功能晶體的量不夠時，性能將導致“稀釋”效應。該材料雖然具有壹些功能特性，但性能指標較差，不能滿足應用要求。因此，如何提高功能晶體的結晶速率，使材料盡可能為單相或具有最少的非均相，是這類材料研究的重點。