微晶玻璃(glass-ceramics)又称玻璃陶瓷或结晶化玻璃,是由基础玻璃经控制晶化行为而制得的微晶体和玻璃相均匀分布的材料。本文对微晶玻璃的发展历史、制备技术及研究现状作了较系统的评述。首次利用废玻璃和矿渣为主要原料,通过添加晶核剂,不添加任何调整氧化物,采用烧结工艺成功制得了结构均匀致密、性能优良的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃,用作建筑装饰材料,不仅有利于降低微晶玻璃的生产成本,而且有利于环境保护。研究表明,热处理制度、晶核剂的种类和浓度都不同程度的影响着玻璃的析晶过程。本文通过差热分析、X射线衍射和扫描电镜等测试手段,研究了各种因素对晶相种类、晶化过程的影响,从而确定了可以控制玻璃成核和晶体生长的热处理工艺参数,制定了合理的热处理工艺制度,即核化温度在920℃,保温时间120分钟,晶化温度1140℃,保温时间75分钟,升温速度为8℃/min。不同晶核剂对玻璃微晶化行为有不同的影响。FeS和TiO2能有效促进CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统玻璃的晶化,析出的主晶相均为β-硅灰石,TiO2做晶核剂时易产生粒状晶,FeS做晶核剂时易产生柱状晶。从动力学角度研究了二者对析晶动力学参数的影响,发现FeS比TiO2更能降低玻璃的析晶活化能。不同的晶核剂有不同的作用机理,本文从不同角度对FeS和TiO2的成核机理做了的分析。晶核剂浓度对析晶强度、晶相含量、晶体尺寸都有一定的影响。FeS含量增多,玻璃析晶能力增强,晶相中β-硅灰石含量增多,晶体尺寸增大;但是另一方面,FeS含量增多,玻璃越难于烧结。对于本系统微晶玻璃,FeS做晶核剂时加入量以4%为宜。