磁性微晶玻璃作为一种功能型材料,以其特有的磁性能而得到社会和科研工作者的广泛关注。例如,磁性微晶玻璃在生物学上可用于温热疗法杀死癌细胞及药物输送,在工程学上可用于硬盘机板、麦克风、扬声器、发动机、电动机、借记卡和信用卡等材料。其中,磁铁矿（Fe3O4）基微晶玻璃是研究最为广泛的一类磁性微晶玻璃。当前,微晶玻璃的主要制备工艺包括整体析晶法和烧结法。在采用传统工艺制备磁铁矿基微晶玻璃的过程中,仍然存在一些未解决的问题。例如,在基础玻璃的熔融和热处理过程中,大部分学者直接采用空气气氛,并未考虑气氛控制对磁铁矿基微晶玻璃磁性能的影响。磁性能主要与Fe3O4的含量和晶粒尺寸等因素有关。然而,众所周知,在含氧化铁的玻璃熔体中存在两种铁离子,即Fe3+和Fe2+。当玻璃熔体中Fe3+/Fe2+的比例为2时,Fe3O4可获得最佳析出条件。熔融温度、熔体碱度和氧分压是影响该比例的主要因素。当熔融温度和熔体碱度保持恒定时,熔融过程中氧分压的增加将导致Fe3+/Fe2+比例的增加,从而影响Fe3O4的析出条件。此外,热处理过程中高的氧分压会导致Fe3O4的氧化。因此,有必要研究熔融过程和热处理过程中的气氛控制对玻璃中Fe3O4晶体析出行为的调控机制,这对于改善磁铁矿基微晶玻璃的结晶行为和磁性能有关键性作用。此外,传统的磁性微晶玻璃制备技术存在诸如磁性相含量和尺寸无法精确控制、其他非磁性相与磁性相同时析出、形核和结晶所需温度较高及时间较长（整体析晶法）、样品孔隙度较高（烧结法）、磁性能参数不可控等问题,阻碍了磁性微晶玻璃的进一步发展。因此,探索一种制备微晶玻璃的新工艺迫在眉睫。本论文以制备磁铁矿基微晶玻璃为目的,调查了玻璃熔融过程和热处理过程中的气氛控制对玻璃结晶行为和磁性能的调控机制,并创新性地将热压法引进磁性微晶玻璃的制备中,对比了常规粉末烧结法与热压烧结法对磁性微晶玻璃致密化的影响,最终采用热压烧结法成功制得磁性可控且完全致密的磁铁矿基微晶玻璃。此外,本论文进一步探索了氧化物纤维对磁铁矿基微晶玻璃的性能强化机制,实现了磁性微晶玻璃力学性能的提升。本论文的相关研究,对于进一步完善磁铁矿基微晶玻璃的基础理论工作和推进磁性微晶玻璃的大规模应用具有重要意义。取得如下研究成果:（1）玻璃熔融气氛和热处理气氛对磁铁矿基微晶玻璃的结晶行为和磁性能有显著影响。初始组分相同的微晶玻璃的磁性能与玻璃熔体中Fe3+和Fe2+的比例有关,而该比例可以通过改变熔融过程中的氧分压进行调节。与其他熔融气氛下获得的样品相比,在20 vol%空气+80 vol%氩气气氛中熔融然后在900℃氩气气氛下热处理2 h得到的微晶玻璃表现出最高的饱和磁化强度和剩余磁化强度。热处理过程中的空气气氛会导致Fe2O3相的析出。（2）与常规粉末烧结相比,热压烧结在提高微晶玻璃致密化程度方面具有明显优势。常规粉末烧结得到的微晶玻璃孔隙多,致密化程度低。含Na2O的玻璃在700℃热压烧结后可获得具有完全致密微观结构的微晶玻璃。此外,在相同的热压条件下,含K2O的微晶玻璃的致密化程度低于含Na2O的微晶玻璃。（3）通过将 CaO-Al2O3-SiO2-Na2O 玻璃粉和 Fe3O4 粉在 950℃ 以 30 MPa的压力进行热压烧结,可在Fe3O4含量为5～65 wt%的范围内实现磁性能的可控性并获得完全致密的微观结构。当Fe3O4含量增加到70 wt%时,孔隙出现,微晶玻璃的致密化程度降低。微晶玻璃的饱和磁化强度、剩余磁化强度和磁滞面积随着Fe3O4含量的增加而逐渐增加,而矫顽力呈现相反趋势。微晶玻璃的矫顽力也与Fe3O4颗粒的粒径有关,粒径越小,矫顽力越大。（4）以未经球磨处理的玻璃粉和Fe3O4粉为原料时,热压烧结获得的微晶玻璃中,Fe3O4颗粒存在局部偏聚现象。通过将原料在热压烧结前进行球磨处理,可以获得Fe3O4颗粒均匀分布的微晶玻璃。（5）石英纤维的添加,可增强磁铁矿基微晶玻璃的抗弯强度。未添加石英纤维的微晶玻璃的抗弯强度仅为60.6 MPa,当添加5 wt%石英纤维时,抗弯强度达到了 108.6 MPa,此时,与未添加石英纤维的微晶玻璃样品相比提高了 79%。但是,当石英纤维的添加量进一步增加至8 wt%时,微晶玻璃的抗弯强度减少至91.0 MPa,但与未添加石英纤维的微晶玻璃相比仍然提高了50%。