陶瓷玻璃

　　又稱微晶玻璃，是經(jīng)過(guò)高溫融化、成型、熱處理而制成的一類晶相與玻璃相結(jié)合的復(fù)合材料。具有機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹性能可調(diào)、耐熱沖擊、耐化學(xué)腐蝕、低介電損耗等優(yōu)越性能，被廣泛用于機(jī)械制造、光學(xué)、電子與微電子、航天航空、化學(xué)、工業(yè)、生物醫(yī)藥及建筑等領(lǐng)域。由于玻璃陶瓷面板的制造工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高，目前，高質(zhì)量玻璃陶瓷生產(chǎn)工藝及控制技術(shù)基本上被國(guó)外所壟斷，國(guó)內(nèi)玻璃陶瓷生產(chǎn)工藝存在質(zhì)量品質(zhì)差、成品率低等問(wèn)題。
　　是玻璃在催化劑或晶核形成劑作用下結(jié)晶而成的多晶的新型硅酸鹽材料，為晶相和殘余玻璃相組成的質(zhì)地致密、無(wú)孔、均勻的混合體。通常晶體的大小可自納米至微米級(jí)，晶體數(shù)量可達(dá)50％～90％。具有高機(jī)械強(qiáng)度，低電導(dǎo)率，高介電常數(shù)，良好的機(jī)械加工性能，耐化學(xué)腐蝕性、熱穩(wěn)定性等。這些性能取決于晶體種類、數(shù)量，以及剩余玻璃相的組成和性能，并和晶化條件等密切相關(guān)。按成核或晶化處理不同分為光敏和熱敏微晶玻璃等。可用于制作電路板，電荷存儲(chǔ)管，光電倍增管的屏，導(dǎo)彈彈頭，雷達(dá)天線罩，軸承，泵、反應(yīng)堆中子吸收材料，絕緣支柱等。
　　玻璃陶瓷的發(fā)展前景
　　1.耐高溫玻璃陶瓷 耐高溫玻璃陶瓷是隨著燒結(jié)法、溶膠-凝膠法等新工藝在玻璃陶瓷制備中的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的新材料。當(dāng)玻璃陶瓷中析出如莫來(lái)石、尖晶石、銫榴石等耐高溫的晶體且含量較高時(shí)，材料可以耐很高的溫度。如銫榴石玻璃陶瓷中，不僅析出了這種耐高溫微晶，還析出了一些莫來(lái)石晶體，而且其殘余玻璃相為晶體所包裹，這種材料可在1400℃左右的高溫下使用。
　　2.高力學(xué)性能的材料 玻璃陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其力學(xué)性能有很大影響，可用控制結(jié)構(gòu)來(lái)改善性能，如交織結(jié)構(gòu)可以提高強(qiáng)度和韌性；采用溫度梯度、熱擠壓等方法使晶體定向生長(zhǎng)、也能大幅度提高力學(xué)性能，如以CaO-P2O5為基的玻璃陶瓷中析出定向微晶，其抗折強(qiáng)度可達(dá)700MPa，而且斷裂韌性也顯著提高；復(fù)合材料是提高玻璃陶瓷力學(xué)性能的又一有效途徑，可將具有不同于玻璃陶瓷基體力學(xué)性能的纖維、晶須或微粒與之復(fù)合，也可用金屬等其它材料與之復(fù)合，還可以將玻璃陶瓷的纖維或小球體復(fù)合到其它基體中，如用SiC晶須增強(qiáng)MgO-Al2O3-SiO2基的玻璃陶瓷，基抗折強(qiáng)度與斷裂韌性分別為500MPa及4.0MPa.m1/2，比未增強(qiáng)者提高兩倍以上。復(fù)合材料的力學(xué)性能可與Si3N，等結(jié)構(gòu)陶瓷媲美，是一類有前景的新型結(jié)構(gòu)材料。
　　3.生物玻璃陶瓷 生物玻璃陶瓷的主要優(yōu)點(diǎn)是在玻璃中可引入CaO、P2O5，通過(guò)熱處理可以析出羥基磷灰石晶體，具有優(yōu)良的生物相容性與生物活化性，組成中的其它組分可析出其它類型的晶體，保證材料的化學(xué)穩(wěn)定性、可切削性等，比金屬、氧化鋁等材料更有前途。迄今已進(jìn)行許多臨床試驗(yàn)，有的長(zhǎng)達(dá)六年之久，而且都取得了可喜的成果。
　　4.新型功能玻璃陶瓷 這類材料隨著新技術(shù)、高科技的需求而發(fā)展，它運(yùn)用玻璃工藝成形及通過(guò)受控晶化析出所需晶體的特性制備具有壓電、半導(dǎo)、鐵電、電光、非線形等各種特性的材料。現(xiàn)在研究的一些主要功能材料有透紅外玻璃陶瓷、鐵電與鐵磁性玻璃陶瓷、摻Cr3+等離子的透明玻璃陶瓷，此外還有用于電子器件及其封接的玻璃陶瓷，用作催化劑載體與傳感器的多孔摻雜玻璃陶瓷等。但是功能晶體析出量不夠時(shí)，性能會(huì)導(dǎo)致“稀釋”效應(yīng)，材料雖具有某些功能特性，但性能指標(biāo)差，不能滿足應(yīng)用要求。因此，如何提高功能晶體的晶化率和使材料盡可能為單一相或含最少異相是該類材料研究中的重點(diǎn)。