玻璃陶瓷

玻璃陶瓷自1957年問世以來，已得到廣泛的研究與開發(fā)，不論在其制備工藝上還是其它的性能上都有一個非常大的打破，而且使玻璃陶瓷具有了既不同玻璃，又不同于燒結(jié)陶瓷的特點。

玻璃陶瓷的種類有硅酸鹽玻璃陶瓷、氮氧玻璃陶瓷、氟云母玻璃陶瓷等。由于玻璃陶瓷有獨特的物理化學(xué)性能、熱膨脹系數(shù)可調(diào)性、機械強度高、電絕緣性能優(yōu)良、耐磨耐腐蝕及熱穩(wěn)定性好，作為普通型材料主要用于建筑和生活，而作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料則用于國防高等技術(shù)、微電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)等方面。其生產(chǎn)工藝簡單，成型方式靈活，傳統(tǒng)的熔融法生產(chǎn)玻璃陶瓷工藝已較為成熟，研究工作已集中在新工藝方面。下面將介紹玻璃陶瓷在特殊領(lǐng)域中的優(yōu)勢。

1、低膨脹和可調(diào)節(jié)膨脹的玻璃陶瓷

（1）低膨脹玻璃陶瓷具有很高的熱穩(wěn)定性，使它成為制造炊具的理想材料，到目前為止它還是玻璃陶瓷非常大的應(yīng)用領(lǐng)域。
（2）低膨脹或零膨脹玻璃陶瓷對溫度變化特別不敏感，這類材料適合隨要求溫度改變，而尺寸穩(wěn)定的應(yīng)用范圍中。
（3）玻璃陶瓷有膨脹系數(shù)，可以在很大范圍內(nèi)使它能和多種金屬封接而成為焊料。


2、透射電磁波的玻璃的玻璃陶瓷電磁波譜包含相當(dāng)寬的頻率范圍，玻璃陶瓷有很多部分波的傳輸，具有相當(dāng)大的潛力。

3、用于微電子技術(shù)的玻璃陶瓷


4、耐火玻璃陶瓷

玻璃陶瓷的耐高溫能力大多數(shù)比燒結(jié)陶瓷差，以等離子或弧焙能獲得更高的溫度，但這些技術(shù)僅有于有限的組成。鎂鋁硅酸鹽類材料如鋇硅酸鹽類能經(jīng)受超過1000聶氏度的溫度，非常大改進是在選擇的組分中引入氮。


5、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的玻璃陶瓷

（1）玻璃陶瓷在這個領(lǐng)域的優(yōu)點是生物活性。用Na2O-CaO-P2O5-SiO2，系統(tǒng)玻璃陶瓷已取得類似于人臂和腿骨的強度，其中主晶相是Ca2P2O5和Na2Ca3Si6O16平均晶粒尺寸約為20um。硅的存在加大骨礦化速度并有利于骨骼發(fā)育。
（2）玻璃陶瓷材料在生物醫(yī)學(xué)這一領(lǐng)域中應(yīng)用較有優(yōu)勢：有用于金屬牙彌補術(shù)的鉀鋁硅酸鹽；用粉末工藝制的并著色成與天然相稱的鋰鈣鋁硅酸鹽；用“失蠟”石膏鑄法成型的云母玻璃陶瓷；用于薄飾板的非整體齒冠的磷硅酸鹽等。


6、可機械加工的玻璃陶瓷

可機械加工的玻璃陶瓷是70年代初期發(fā)展起來具有不同一般的綜合性能的新型材料，通過機械加工成尺寸非常準(zhǔn)確和樣式多樣的制品，加工后不需任何處理便可使用。
近代玻璃陶瓷制備方法主要有燒注法、燒結(jié)法，前者需在原料中加入晶核劑，促使其微晶化，使用于非常大塊體的制品；后者主要利用玻璃末粒子表面的成核作用而析晶。在其特殊應(yīng)用方面，優(yōu)于一般玻璃或陶瓷的應(yīng)用。玻璃陶瓷具有內(nèi)容豐富、涉及面廣及特殊領(lǐng)域中應(yīng)用優(yōu)勢，有待于進一步的研究和開發(fā)，尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域。