玻璃未来的新应用和低膨胀微晶玻璃的发展.doc

在过去以及上面描述过的例子中可以很明显看到，玻璃的许多有趣的应用都是以玻璃本身的独特性作为基础的，而不是单以玻璃的某一特殊性能为基础的。例如，同其他一些固体相比较玻璃既不是异常的强，也不是只有玻璃是唯一可采用的透明材料。玻璃是一种刚性液体的这一事实，使其在制造和粘接，发泡夹层等工艺中有很大适应性。就晶体固体来说玻璃是一种亚稳固体的这一事实，使之发展了玻璃陶瓷。从玻璃在高温时屠8●是一种很好的溶剂和在低温时可以是一过饱和的溶液这一事实，可使金属和盐类沉积在玻璃中，并得到了诸如光色玻璃这样的产品。大概在这个范畴中还包括了分相。对玻璃独特性能的认识和材料要求的了解，在将来导致许多新应用将是没有疑问的。将来必须继续探索新型玻璃并研究和了解玻璃的性能。 低膨胀微晶玻璃的发展 布拉格技术玻璃研究所[摘要)文章讨论了降低IJ。O—Al：O。—6jO。为基的微晶玻璃生产工艺方面苛刻要求的可能性。这些材料具有良好的热稳定性，适合于生产炊具。特别讨论了原始玻璃的熔融、成型条件及结晶过程。 给出了一些制备热膨胀系数低或等于零的以ZnO-A120a-SiO~为基的微晶玻璃的资料。微晶玻璃性能方面较大范围的可变性是与玻璃的基础组成和热处理方法有关。这种较大范围的可变性使其应用范围不断扩大。 在很多情况下，微晶玻璃促使产品革新、采用较高效率的工艺、能利用较便宜的原料代替那些原来采用的传统的较紧张的材料(有色金属、特种合金、钢及其它)。微晶玻璃制成的元件使用于很多装置中，它可促使参数的改进，延长设备寿命等。·值得注意的是，微晶玻璃在电机工程中，特别是在微电子学中的应用。 在那里，这些材料用于制备印刷积分电路、半导体、电容器等。在焊接处加热至焊接温度而不发生变形危险的微晶玻璃焊料可广泛用于各种材料的封接中。例如，彩色电视显象管玻壳的各部分的装配、电子器件的封装等。 以云母为基的微晶玻璃，由于具有独特的结晶结构，能用常规的工具加工(钻、车等)而达到所要求的形状。不但这种材料的加工性能类似黄铜，而且还具有较好的化学稳定性及抗热震性，较高的工作温度(可达1000~C)，它是具有高介电强度的良好的电绝缘材料，并适宜于在真空下使用。金属表面涂上微晶玻璃涂层对于延长在腐蚀环境下工作的设备部件与仪器寿命是有效的。建筑工业中广泛采用微晶玻璃，它们是用下脚原料如炉渣及炉灰制备的。在这类微晶玻璃的生产工艺以及利用方面，苏联达到了较高水平。具有高抗热震性的低膨胀系数的微晶玻璃是一个大类。 这种材料广泛用于生产炊具，并作为技术材料用于热工技术、光学、建筑工业、医药工业等方面。至于产量方面，这类材料以及以下脚原料为基的微晶玻璃占世界上微晶玻璃的最大部分。；它还有很多其它各种用途，但从这几个例子中已很清楚，微晶玻璃在近代技术的很多部门以及日常生活中将得到越来越多的应用。但它是否能供应市场，尚与掌握新的生产工艺速度及与此相联系的问题有关。今天已能看到，在微晶玻璃生产中，越来越多地注意到努力降低生产工艺的苛刻要求、强化晶化过程和利用廉价原料等问题。当然，在成批生产时，成功地解决技术与经济问题一般是最困难的。 几乎所有玻璃工业发达的国家都已采用微晶玻璃生产家用炊具及平板微晶玻璃。本文就这二个方面着重叙述大量生产低膨胀微晶玻璃的当前世界发展趋势，同时简单地总结了布拉格技术玻璃研究所在这方面取得的某些成果。炊具微晶玻璃制成的耐热器皿是人们所熟悉的，迄今为止它有着广泛的用途。 大多采用含有廖—锂辉石固溶体的Li：O—A120s-Si02系统的微晶玻璃。用这类微晶玻璃压制和吹制的产品使用性能很好，并很美观，这为它们的应用提供了良好的条件。与一般玻璃相比，锂辉石型的微晶玻璃产品的WWW.DONGSH.NET配合料中含有昂贵的锂成分(3—4形LiaO)，熔炼温度达1600~C左右。与此相应的操作温度亦很高。成型后，产品按工艺制度在晶化炉中加热，使之产生整体析晶。 整个操作通常需持续几小时。大多数情况下亦对产品进行装饰，这时装饰物在析晶的同时进行焙烧或在析晶后焙烧。这样，成品的价格比相应的硼硅酸盐玻璃或搪瓷的产品要高些。用锂辉石型微晶玻璃压制及吹制的产品在美国、苏联、日本、西德已供应市场，在其它一些国家中也已获得生产许可证。一般采用池窑熔炼，自动化或半自动化成型。自动化生产时，必须采用隧道式连续析晶炉。