微晶玻璃(微晶玻璃面板)

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什么是微晶玻璃?

我们都知道玻璃是一种透明、易碎的材料,是由熔融物冷却硬化而成的非晶态固体,其内部物质分子来不及排列成整齐的队伍就凝固了,基本上保持液态时的格架,比较杂乱。但玻璃中的分子不像液体中的分子那样自由移动,而只能在极小的区域内振动,因此,玻璃就像是被“冻结的液体”。那么怎样能使玻璃内部物质结晶呢就如空气中的水蒸气要以尘埃为凝聚核心才能形成水滴一样,玻璃结晶也要有适当的核心,金、银、铜等金属元素和氧化钛、氧化锆等氧化物可以作为结晶核心,还要在一定的温度条件下热处理后,才能形成具有一定结晶程度的玻璃。结晶相一般是多晶结构,晶体一般小于0.1微米,结晶相在玻璃中的数量一般为50%~90%。微晶玻璃的结构、性能及生产方法与陶瓷和玻璃都有所不同,而性能兼具两者的特点,成为一类独特的材料,因此又称为玻璃陶瓷或结晶化玻璃。

微晶玻璃膨胀系数变化范围大,机械强度高,化学稳定性及热稳定性好。微晶玻璃按结晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃,按性能分为耐高温、耐热冲击、高强度、高硬耐磨、可切削、耐腐蚀、低膨胀、低介电损耗、强介电性玻璃等。微晶玻璃具有十分广泛的用途,可用作雕花玻璃,在玻璃上雕刻出栩栩如生的图案,制成高级装饰品和艺术珍品;可用作天文望远镜的镜片;广泛用作厨房用具、热工仪表、医学和建筑材料;可以用作火箭、人造卫星和航天飞机的结构材料;在机械工业上可用以制作滚动轴承、汽轮机叶片、高速切削刀具、热交换器、化工用泵和管道以及其他要求耐磨、耐蚀、耐热的机械零件。此外,微晶玻璃还有一些特殊的功能和用途,例如,有生物活性的微晶玻璃可加工成人工骨关节、人工牙等,有磁性的微晶玻璃可以制造计算机记忆元件。

什么是微晶玻璃

分类: 教育/科学 科学技术

问题描述:

什么是微晶玻璃板

解析:

一、什么是微晶玻璃

微晶玻璃(CRYSTOE and NEOPARIES)又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是综合玻璃、石材技术发展起来的一种新型建材。因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料,且生产过程中无污染,产品本身无放射性污染,故又被称为环保产品或绿色材料。

微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点,优于天石材和陶瓷,可用于建筑幕墙及室内高档装饰,还可做机械上的结构材料,电子、电工上的绝缘材料,大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。

二、微晶玻璃的组成

把加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的玻璃,在有控条件下进行晶化热处理,使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃和普通玻璃区别是:前者部分是晶体,后者全是非晶体。微晶玻璃表面可呈现天然石条纹和颜色的不透明体,而玻璃则是各种颜色、不同程序的透明体。

微晶玻璃的综合性能主要决定三大因素:原始组成的成份、微晶体的尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。

后两种因素是由微晶玻璃晶化热处理技术决定。微晶玻璃的原始组成不同,其晶相的种类也不同,例如有β硅灰石、β石英、氟金云母、二硅酸锂等,各种晶相赋予微晶玻璃的不同性能,在上述晶相中,β硅灰石晶相具有建筑微晶玻璃所需性能,为此常选用CaO-Al2O3-SiO2系统为建筑微晶玻璃原始组成系统,其一般成分如表一所示。

表一: CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃组成

颜色\组成 SiO2 Al2O3 B2O3 CaO ZnO BaO Na2O K2O Fe2O3 Sb2O3

白色 59.0 7.0 1.0 17.0 6.5 4.0 3.0 2.0 0.5

黑色 59.0 6.0 0.5 13.0 6.0 4.0 3.0 2.0 6.0 0.5

上述玻璃成份在晶化热处理后所析出的主晶相是:β——硅灰石(β——CaO、SiO2)。

三、建筑微晶玻璃性能

建筑用微晶玻璃装饰面板材与天然大理石、花岗岩性能列表二(见下页)。

材料 微晶玻璃 大理石 花岗岩

特性

机械性能 抗弯强度①(Mpa) 40~50 5.7~15 8~15

抗压强度(Mpa) 341.3 67~100 100~200

抗冲击强度(Pa) 2452 2059 1961

弹性模量(×104MPa) 5 2.7~8.2 4.2~6.0

莫氏硬度 6,5 3~5 ~5.5

维氏硬度(100g) 600 130 130~570

比重 2.7 2.7 2.7

化学性能 耐酸性②(1%H2SO4) 0.08 10.0 0.10

耐碱性②(1%NaOH) 0.05 0.30 0.10

耐海水性③(mg/cm2) 0.08 0.19 0.17

吸水率④(%) 0 0.3 0.35

抗冻性(%)⑤ 0.028 0.23 0.25

热学特性 膨胀系数

(10-7/30℃ -380℃) 62 80~260 80~150

热导率(w/m.k) 1.6 2.2~2.3 2.1~2.4

比热(Cal/q°.C) 0.19 0.18 0.18

光学特性 白色度(L度) 89 59 66

扩散反射率(%) 80 42 64

正反射率(%) 4 4 4

从表二中可以看出,建筑微晶玻璃在材料尺寸稳定性(热胀系数等的影响)耐磨性(硬度影响)、抗冻性、光泽度的持久性(耐酸耐碱影响)、强度(抗弯、抗冲击)等,均优于天在然的大理石及花岗岩。微晶玻璃与玻璃具有相同的成分,与硅酮结构胶和耐候胶相容性较好。

由于微晶玻璃是透明、半透明和不透明等多相组成均匀分布的复合材料,射入微晶玻璃的光线,不仅从表面反射,光线从材料内部反射出来,显得柔和,而且具有深度,产生类似钻石般晶莹剔透、璀璨发亮的光学效果。

同晶玻璃无吸水性、防冻、防铁锈、硅油等渗入,不溶易附着尘埃,纵然附着尘埃也容易清洗,有自净性。

微晶玻璃有令强度高,而且强度稳定,没有天然花岗岩那样的分散性大。组织均匀,各向强度同性,没有花岗岩那样的各向异性(层理性和焉理性)。

微晶玻璃的弧面或曲面,可将其加热到760℃~800℃左右。因此与天然石材相比,具有强度均匀、工艺简单、成本较低等优点。

生产白色或色彩鲜艳的微晶玻璃时,一般都使用矿物原料和化工原料,可以没有色差,也可以仿真成天然石材的各种色彩。这些色彩是用不变色的金属氧化物经高温加热形成,耐候性好,不会变色和退色。

微晶玻璃因其优良性能,在国内外已被广泛应用于宾馆、饭店、商店、机场、车站、影剧院以及其他高档建筑的外墙及室内装饰,是21世纪建筑的新材料。

四、微晶玻璃的生产工艺

建筑微晶玻璃生产工艺有两种,即压延示和烧结法,其工艺流程如图所示:

目前建筑用微晶玻璃均采用烧结法,而且不加入晶核剂。它的基本原理是,玻璃是一种非晶态固体,从热力学观点看,它处于一种亚稳状态,较之晶体有较高的内能,所以在一定条件下,可以转化为结晶态。从动力学观点来看,玻璃熔体在冷却过程中,粘度急剧增加,抑制晶核的形成和晶体长大,阻止了结晶体的成长壮大。建筑用微晶玻璃利用了不加晶核剂的非均相结晶化机理,充分应用了热力学上的可能和动力学上的抑制,在一定条件下,使这种相反相成的物理过程,形成一个新的平衡,而获得的一种新材料。

烧结法工艺的微晶玻璃,有以下热点和难点:

一是玻璃熔融:除使用晒粉着色的微晶玻璃,通常用密封性好的坩锅内熔化外,其他色彩的微晶玻璃都使用池窑熔化。它的生产成本与质量均优于坩锅炉。但建筑微晶玻璃池窑不能照搬一般玻璃池窑,它要便于排料、换料、停炉。

二是晶化热处理:玻璃经晶化热处理后,才能形成微晶玻璃。热处理的工艺参数和工艺规范对主晶相的种类、大小、数量、制品的炸裂、平整度、气泡大小和数量、产量、燃气耗量和成本等,都有重要影响。晶化炉也不同于一般的热处理炉和陶瓷烧烤炉,其温度场和结构,要适合微晶玻璃晶化热处理的特点和工艺。

三是如何根据建筑师的美学要求,方便逼真调制各种色彩的微晶玻璃防止自爆和气孔,增加规格和品种,提高大面积板材平整度,降低成本,是进一步推广建筑微晶玻璃应用的热点和难点。

以上介绍,可以看出,微晶玻璃也是一种科技含量高的新产品。在国外,美国、俄罗斯率先起步开发和使用微晶玻璃,日本、西欧、亚太地区的一些国这也正在开发新型的微晶玻璃产品。我国目前已有3家公司批量生产建筑微晶玻璃,据了解,生产能力约为50万平方米,但由于产品规格、品种、花色和价格等,还不能满足建筑市场的要求,加之对微晶玻璃这种新型建筑材料推广、宣传力度不够,国内仅有少数工程,如人民大会堂广东枯、北京新机场候机楼、大连国际中心采用了微晶玻璃。每年我国从国外进口大量高档石材来满足国内市场的需求,微晶玻璃代替天然石材尤其是代替进口的高档天然石材,是建筑市场潜在的迫切要求。微晶玻璃不仅在建筑的内装饰会得到很大应用,而且在建筑石材幕墙中也值得大力发展和推广。

五、微晶玻璃幕墙要点

1.微晶玻璃属于脆性材料,开口部位施工后很容易破裂,不能完全照搬天然石材幕墙的节点,一般来讲,天然石材幕墙的短槽式和通槽式的结构不宜采用。

2.微晶玻璃板材做为幕墙面板,要求耐抗急冷、急热。其试验方法为:规格为100mm×80mm×板材厚度,每组五块试样,将试样放置在比室温水中冷却。然后用铁锤轻轻击试样各部位,如果声音变哑,表面有裂隙、掉边、掉角等情况,则判为不合格。

3.尽管要求微晶玻璃板材耐急冷、急热,但为了防止幕墙面板万一破裂时,碎片不会危及人,所以在微晶玻璃板的背面用多元板脂贴上一层玻璃纤维(FRP)以求安全。

4.用于幕墙的普型微晶玻璃板要求如下:

(1)弯曲强度标准值不小于40MPa。试验方法按GB 9966.2中的规定进行。

(2)抗急冷、急热无裂隙。

(3)长度公差在±0.5mm,平面度1/1000,厚度公差±1mm。

(4)无缺棱、缺角、气孔。表面无目视可观察到的杂质。

(5)镜面板材的光泽度不大于85光择单位。

(6)同一颜色、同一批号的板材色差不大于2.0CIE1AB色差单位。

(7)用于幕墙面板的微晶玻璃板生产厂商应提供:型式试验报告;该批板材出厂检验报告,该报告应至少写明弯曲强度、长度、厚度及平面度公差,耐急冷、急热试验结果、色差及光泽度;并提供10年质量保证书等。

5.微晶玻璃幕墙必须100%进行全尺寸4项性能(耐风压、水密、气密、平面内变形)试验。试验合格后方能进行施工。

总之,微晶玻璃用于建筑幕墙,在国内还不多,今后在推广过程中,除了前述的微晶材料推广应用的热点和难点之外,对微晶玻璃幕墙而言,加强对其节点和构造、加工工艺、力学特性的开发研究,尢为迫切和重要。除了测定其弯曲度之外,最好能测定其断裂韧度,使微晶玻璃幕墙的强度,打下断裂力学设计基础。

微晶玻璃(微晶玻璃面板)

微晶玻璃有什么作用

微晶玻璃可用于建筑幕墙及室内高档装饰,还可做机械上的结构材料,电子、电工上的绝缘材料,大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料。

目前建筑用微晶玻璃均采用烧结法,而且不加入晶核剂。它的基本原理是,玻璃是一种非晶态固体,从热力学观点看,它处于一种亚稳状态,较之晶体有较高的内能,所以在一定条件下,可以转化为结晶态。

建筑用微晶玻璃利用了不加晶核剂的非均相结晶化机理,充分应用了热力学上的可能和动力学上的抑制,在一定条件下,使这种相辅相成的物理过程,形成一个新的平衡,而获得的一种新材料。

扩展资料:

微晶玻璃义眼

它是采用德国劳莎地区产的冰晶石特种玻璃材料制作的义眼,其材料是一种功能性微晶玻璃材料,性能优于一般玻璃,不带电荷的非离子中性无机材料,物理化学性质极为稳定,不释放任何有害物质 。

材料表明极为光滑,湿润性好,不引起人体组织过敏炎症反应,经过170多年的临床使用、充分验证了的、目前世界最佳性能的义眼材料。

此义眼产品于2004年7月由劳莎玻璃义眼和华中科技大学同济医院眼科合作首次引进中国,2005年5月正式投入中国市场。

参考资料来源:百度百科--微晶玻璃

微晶玻璃和高硼硅玻璃哪个好

看你的用途了

特种玻璃品种很多,应用范围也日益广泛,微晶玻璃和硼硅玻璃都是其中比较常见的种类。大家对微晶玻璃和硼硅玻璃了解吗?微晶玻璃和硼硅玻璃的区别是什么?微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性,而硼硅玻璃采用高硼硅材料取代了“生玻璃”中大量铅、锌等有害重金属离子成分,所以其脆性和重量远远小于生活中常见的普通“生玻璃”。下面给大家介绍一下微晶玻璃和硼硅玻璃的区别。

微晶玻璃特点

具有更加稳定的化学性能:抗水合,抗水化能力,抗阳离子交换能力;

具有更高的机械强度;

具有更优良的电学性能:介电损耗率最低;

具有良好的热学性能:热膨胀系数低,热振稳定性能好,高温软化的温度点高。

硼硅玻璃的特性

一、热学特性

热膨胀系数低、抗热冲击性强、可以长时间承受450°C高温的特点使BOROFLOAT?33特别适合需要良好温度稳定性的应用(例如,热解自洁式烤炉的内板和高功率泛光灯的外盖板)。

1、线性热膨胀系数;

2、热容0.83KJx(kgxK)-1导热系数;

3、最高工作温度短期使用500°C长期使用450°;

4、同片温差性(一片玻璃承受加热中心与较冷边缘温度差异的性能);

5、抗热冲击性(玻璃承受温度骤冷的性能)5mm160k硼硅玻璃的粘度软化点820°。

二、化学特性

1、高硼硅玻璃所含的亚铁离子很少,因此是一种清澈透明的无色玻璃。

2、高硼硅玻璃是一种清澈透明的无色玻璃。在紫外和可见近红外光范围内出色的透射率使高硼硅玻璃成为一种应用于多种泛光灯、高功率聚光灯以及日光浴床(工作温度高达450℃)的理想材料。高硼硅玻璃玻璃固有的荧光性极低,良好的表面品质平整均匀,能广泛应用于光学、光电子学、光子学以及分析设备等领域。

三、电学特性

由于含碱量低,高硼硅玻璃可以作为一种高绝缘体,因此适合应用于高温(达450℃)下需要具有良好不导电特性材料的场合。因为硼硅玻璃的独特结构,高硼硅玻璃具有中子吸收作用。

什么叫微晶玻璃?

微晶玻璃是由微小晶体组成的玻璃,为玻璃家族中具有独特结构和特性的成员。由于它和陶瓷有着相似的结构,所以又被称为“玻璃陶瓷”。

玻璃在一般情况下属于非晶态固体物质。但是,它的这种结构是不稳定的,在温度达到900~1 000摄氏度的时候,就会析出晶体,形成按一定规则排列的分子结构。

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