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| 內容簡介： |
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《微晶玻璃技术》先介绍了微晶玻璃的组成及性质特点，然后详细讲述了各种微晶玻璃系统和微晶玻璃的微观结构控制，后是微晶玻璃在具体领域的应用。书中有许多微晶玻璃技术实例，全面反映了欧美国家的微晶玻璃生产技术和进展，具有很强的实用性和参考价值。《微晶玻璃技术》可供从事无机非金属材料研究的科研人员、生产技术人员参考，也可作为高等院校相关专业的教学参考书。
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| 關於作者： |
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王双华，郑州大学复合材料设计与应用研究所，副教授，2008年材料学博士毕业，留校任教。担任郑州大学机械学院本科三年级《材料与工艺》、《专业外语》的教学，近年来主持科研项目有：《陶瓷特种复合材料研发及产业化》（50万，2010年）；《硅碱钙石可加工微晶玻璃及其复合材料的研究》（5万，2013年）；《金属/微晶玻璃复合材料的制备及性能》（3万，2013年）等。发表微晶玻璃相关科研论文十余篇，其中EI收录4篇，中文核心期刊10篇。
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| 目錄：
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发展史/1第1章 微晶玻璃设计的基本原理/41.1 微晶玻璃的优点 41.1.1 工艺特性 51.1.2 热学特性 51.1.3 光学特性 61.1.4 化学特性 61.1.5 生物学特性 61.1.6 力学特性 61.1.7 电学和磁学特性 61.2 设计因素 71.3 晶体结构和矿物学特性 71.3.1 硅酸盐晶体 71.3.1.1 岛状硅酸盐 91.3.1.2 双硅酸盐 91.3.1.3 环状硅酸盐 91.3.1.4 链状硅酸盐 91.3.1.5 层状硅酸盐 101.3.1.6 网状硅酸盐 101.3.2 磷酸盐 281.3.2.1 磷灰石 281.3.2.2 正磷酸盐和磷酸氢盐 291.3.2.3 偏磷酸盐 301.3.3 氧化物 321.3.3.1 TiO2 321.3.3.2 ZrO2 321.3.3.3 MgAl2O4 (尖晶石) 331.4 成核 341.4.1 均匀成核 351.4.2 非均匀成核 361.4.3 均匀成核和非均匀成核的动力学 371.4.4 成核理论在微晶玻璃研发中的应用实例 391.4.4.1 整体成核 391.4.4.2 表面核化 431.4.4.3 时间-温度-转变(TTT)相图 451.5 晶体长大 461.5.1 初次生长 471.5.2 各向异性生长 491.5.3 表面生长 531.5.4 树状和球状晶化 541.5.4.1 现象学 541.5.4.2 树状和球状晶体的应用 561.5.5 二次长大 57第2章 微晶玻璃的组成系统/582.1 碱金属和碱土金属硅酸盐 582.1.1 SiO2-Li2O (二硅酸锂) 582.1.1.1 化学计量组成 582.1.1.2 非化学计量多成分组成 602.1.2 SiO2-BaO (硅钡石) 682.1.2.1 化学计量二硅酸钡 682.1.2.2 多组分微晶玻璃 692.2 铝硅酸盐 692.2.1 SiO2-Al2O3 (莫来石) 692.2.2 SiO2-Al2O3-Li2O (β-石英固溶体、β-锂辉石固溶体) 712.2.2.1 β-石英固溶体微晶玻璃 712.2.2.2 β-锂辉石固溶体微晶玻璃 742.2.3 SiO2-Al2O3-Na2O (霞石) 762.2.4 SiO2-Al2O3-Cs2O (铯榴石) 792.2.5 SiO2-Al2O3-MgO (堇青石、顽辉石、镁橄榄石) 812.2.5.1 堇青石微晶玻璃 812.2.5.2 顽辉石微晶玻璃 842.2.5.3 镁橄榄石微晶玻璃 852.2.6 SiO2-Al2O3-CaO (钙硅石) 872.2.7 SiO2-Al2O3-ZnO (Zn填充的β-石英、硅锌矿-红锌矿) 892.2.7.1 Zn填充β-石英微晶玻璃 892.2.7.2 硅锌矿和红锌矿微晶玻璃 902.2.8 SiO2-Al2O3-ZnO-MgO (尖晶石、锌尖晶石) 922.2.8.1 没有β-石英的尖晶石微晶玻璃 922.2.8.2 β-石英尖晶石微晶玻璃 932.2.9 SiO2-Al2O3-CaO (炉渣微晶玻璃) 932.2.10 SiO2-Al2O3-K2O (白榴石) 962.2.11 SiO2-Ga2O3-Al2O3-Li2O-Na2O-K2O (锂铝镓酸盐尖晶石) 992.2.12 SiO2-Al2O3-SrO-BaO (锶-长石-钡长石) 992.3 氟硅酸盐 1032.3.1 SiO2-(R3+)2O3-MgO-(R2+)O-(R+)2O-F (云母) 1032.3.1.1 碱金云母微晶玻璃 1032.3.1.2 无碱金云母微晶玻璃 1072.3.1.3 四硅云母微晶玻璃 1082.3.2 SiO2-Al2O3-MgO-CaO-ZrO2-F (云母、氧化锆) 1092.3.3 SiO2-CaO-R2O-F硅碱钙石 1102.3.4 SiO2-MgO-CaO-(R+)2O-F (角闪石) 1142.4 磷硅酸盐 1172.4.1 SiO2-CaO-Na2O-P2O5 (磷灰石) 1172.4.2 SiO2-MgO-CaO-P2O5-F (磷灰石，硅灰石) 1192.4.3 SiO2-MgO-Na2O-K2O-CaO-P2O5 (磷灰石) 1202.4.4 SiO2-Al2O3-MgO-CaO-Na2O-K2O-P2O5-F (云母、磷灰石) 1202.4.5 SiO2-MgO-CaO-TiO2-P2O5 (磷灰石、钛酸镁) 1242.4.6 SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-K2O-P2O5-F针状磷灰石 1252.4.6.1 针状磷灰石的形成与磷酸钙钠的反应同时发生 1282.4.6.2 从无序球形氟磷灰石晶体中形成针状磷灰石 1312.4.7 SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-K2O-P2O5-F/Y2O3、B2O3 (磷灰石和白榴石) 1322.4.7.1 氟磷灰石和白榴石 1322.4.7.2 氧磷灰石和白榴石 1342.4.8 SiO2-CaO-Na2O-P2O5-F (磷酸钙钠) 1362.5 铁硅酸盐 1372.5.1 SiO2-Fe2O3-CaO 1372.5.2 SiO2-Al2O3-FeO-Fe2O3-K2O (云母，铁酸盐) 1382.5.3 SiO2-Al2O3-Fe2O3-(R+ )2O -(R2+ ) O (玄武岩) 1402.6 磷酸盐 1412.6.1 P2O5-CaO (偏磷酸盐) 1412.6.2 P2O5-CaO-TiO2 1442.6.3 P2O5-Na2O-BaO和P2O5-TiO2-WO3 1442.6.3.1 P2O5-Na2O-BaO系统 1442.6.3.2 P2O5-TiO2-WO3 系统 1452.6.4 P2O5-Al2O3-CaO (磷灰石) 1452.6.5 P2O5-B2O3-SiO2 1462.6.6 P2O5-SiO2-Li2O-ZrO2 1482.6.6.1 含有16% (质量分数)ZrO2 的微晶玻璃 1492.6.6.2 含有20% (质量分数)ZrO2 的微晶玻璃 1492.7 其他系统 1502.7.1 钙钛矿型微晶玻璃 1502.7.1.1 SiO2-Nb2O5-Na2O-(BaO) 1512.7.1.2 SiO2-Al2O3-TiO2-PbO 1522.7.1.3 SiO2-Al2O3-K2O-Ta2O5-Nb2O5 1532.7.2 钛铁矿型(SiO2-Al2O3-Li2O-Ta2O5)微晶玻璃 1532.7.3 B2O3-BaFe12O19 (钡铁氧体)或者BaFe10O15 (铁酸钡) 1542.7.4 SiO2-Al2O3-BaO-TiO2 (钛酸钡) 1542.7.5 Bi2O3-SrO-CaO-CuO 155第3章 微观结构控制/1563.1 固相反应 1563.1.1 等化学相变 1563.1.2 相间反应 1573.1.3 溶出 1573.1.4 利用相图预测微晶玻璃的聚集 1573.2 微观结构设计 1583.2.1 纳米晶体微观结构 1583.2.2 细胞膜微观结构 1593.2.3 海岸线-岛状微观结构 1613.2.4 树枝状微观结构 1623.2.5 残留微观结构 1653.2.6 “卡片屋”结构 1653.2.6.1 成核反应 1663.2.6.2 初级晶相形成和云母析出 1663.2.7 卷心菜头结构 1683.2.8 针状互锁结构 1713.2.9 薄片状双晶结构 1733.2.10 晶体优先取向 1743.2.11 晶体网状微观结构 1763.2.12 天然材料举例 1763.2.13 纳米晶 1783.3 关键性能的控制 1793.4 方法和测试 1803.4.1 化学系统和晶相 1803.4.2 晶相测定 1803.4.3 晶体形成的动力学过程 1813.4.4 微观结构测定 1843.4.5 力学、光学、电学、化学和生物学性能 1853.4.5.1 微晶玻璃的光学性能和化学组成 1863.4.5.2 微晶玻璃的力学性能和微观结构 1863.4.5.3 电学性能 1873.4.5.4 化学性能 1873.4.5.5 生物学性能 188第4章 微晶玻璃的应用/1894.1 技术应用 1894.1.1 雷达罩 1894.1.2 光敏和蚀刻材料 1894.1.2.1 Fotoform和Fotoceram 1904.1.2.2 Foturan 1934.1.2.3 其他产品 1954.1.3 可加工微晶玻璃 1954.1.3.1 MACOR和DICOR 1954.1.3.2 VitronitTM 1984.1.3.3 PhotoveelTM 1984.1.4 磁盘基片 1994.1.5 液晶显示 2014.2 日用品应用 2024.2.1 β-锂辉石固溶体微晶玻璃 2024.2.2 石英固溶体微晶玻璃 2044.3 光学应用 2064.3.1 望远镜 2064.3.1.1 发展需求 2064.3.1.2 Zerodur微晶玻璃 2064.3.2 集成透镜阵列 2084.3.3 发光微晶玻璃的应用 2104.3.3.1 太阳能集光器的Cr掺杂莫来石 2104.3.3.2 用于可调激光器和光存储媒介的Cr掺杂尖晶石 2124.3.3.3 稀土掺杂氟氧化物用于放大、上转换和量子切割 2154.3.3.4 铬(Cr4+)掺杂镁橄榄石、β-硅锌矿和其他用于宽波放大的正硅酸盐 2194.3.3.5 Ni2+掺杂镓酸盐尖晶石用于放大和宽波红外光源 2214.3.3.6 用于白色LED的YAG微晶玻璃磷光粉 2244.3.4 光学元件 2254.3.4.1 用于光纤布拉格光栅无热化微晶玻璃 2254.3.4.2 光学光栅和波导的激光诱导晶化 2304.3.4.3 光学连接器的微晶玻璃套圈 2314.3.4.4 可控红外线吸收和微波敏感性透明ZnO微晶玻璃的应用 2324.4 医用和牙科用微晶玻璃 2324.4.1 医用微晶玻璃 2334.4.1.1 CERABONE 2334.4.1.2 CERAVITAL 2354.4.1.3 BIOVERIT 2354.4.2 牙科修复用微晶玻璃 2364.4.2.1 无金属修复剂用可模塑微晶玻璃 2374.4.2.2 无金属修复剂可加工微晶玻璃 2444.4.2.3 金属框架微晶玻璃 2464.4.2.4 高韧性多晶陶瓷上的微晶玻璃装饰材料 2504.5 电子和电学应用 2554.5.1 绝缘体 2554.5.2 电子封装 2564.5.2.1 发展需求 2564.5.2.2 性能和工艺 2574.5.2.3 应用 2584.6 建筑应用 2594.7 涂层和焊接 2614.8 新能源应用 2624.8.1 锂电池组成 2624.8.1.1 负极 2624.8.1.2 电解质 2634.8.2 固体氧化物燃料电池的连接材料 263后记 未来发展方向/264附录 23种晶体结构的21张图/265参考文献/278
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前言从2002年本书版出版以来，微晶玻璃材料的研究和开发进行得如火如荼，取得了很大的进展，本书第二版的目的就是把这些新内容加进来。2002年以来，微晶玻璃发展迅速，且表现出了特殊的光学性能或突出的力学特征(比如高强度和高韧性)。在这一版中，强调在特定的材料系统中通过控制析晶和晶化来讨论这些发展趋势。基于这一点，本书中的晶相形成反应机理可以让读者对无机固体化学有更深入的理解。为了清晰地展现它们的工作原理，作者同时用多种分析方法，对这些晶相的形成过程进行了很多研究，得到了很多晶相形成与初级玻璃相密切相关的重要记录。通过他们的研究介绍了这些材料特殊的性能和应用。因为其特殊的光学特性和生物活性，书中特别关注微晶玻璃材料在牙科上的应用。同时，也报道了新的含有微晶玻璃和高强度聚晶陶瓷的复合材料，它可以作为新的生物活性材料用于取代人体骨骼。就像版一样，本书的第二版是两位作者亲密合作的结晶。在各自写作时，他们也相互从不同角度热烈讨论相的形成、特性和应用的发展。W.Hland特别感谢下列人员对本书的学术讨论：R.Nesper、F.Krumeich、M.Wrle (他们都来自瑞士科技联合院，苏黎世，瑞士)；E.Apel、.Ritzberger、V.M.Rheinberger (Ivoclar Vivadent AG公司，列支敦士登)；R.Brow (密苏里大学，美国)；M.Hland (NTB布赫斯应用科技学院，瑞士)；A.Sakamoto (日本电子玻璃有限公司，日本)；J.Deubener (克劳斯塔尔科技大学，德国)和R.Müller (材料研究和测试联合院，柏林，德国)。感谢S.Fuchs (南非)的翻译工作。特别感谢C.Ritzberger在本书第二版编辑过程中的经验指导。G.H.Beall感谢L.R.Pinckney 无微不至的帮助， 同时感谢D.L.Morse、M.K.Badrinarayan和I.A.Cornejo对康宁公司微晶玻璃研究工作的支持。我们两位对A.Hland (乌得勒支大学，荷兰)表示谢意，感谢他为第二版准备的图片。W.HlandG.H.Beall沙恩，列支敦士登康宁，纽约，美国2012年4月版前言现代科学和技术不断要求具有特殊性能的新材料来实现令人激动的创新。这些发展集中在科技制造和工艺中，意味着操作起来更快，更经济，质量更好。与此同时，新材料(尤其是在人类医学和牙科医学上)也能提高我们的总体生活质量或者美化我们的日常生活，比方说在家务管理方面提供帮助。在所有这些新材料中，有一类材料担当着特殊的角色，那就是微晶玻璃材料。它们提供了多种可能性，结合了传统陶瓷的特殊性能和玻璃的与众不同的性质。同时也很有可能发展成一种现代微晶玻璃材料，它们的性能未知，远远超过现有的陶瓷或玻璃或其他材料(比如金属或有机聚合物)。而且，微晶玻璃的发展证明了可以将各种各样非凡的性能结合在同一种材料之中。可以举几个例子来说明这一点。就像在本书中将要讲述的一样，微晶玻璃材料由至少一种玻璃相和至少一种晶相组成。微晶玻璃的生产是通过控制基础玻璃的晶化来实现的。这种基础玻璃生产具有从的、的玻璃生产工艺中受益的可能性，比如铸造、冲压、滚压、拉丝等，都能用于微晶玻璃或溶胶-凝胶法制造的基础玻璃。在从基础玻璃中得到晶相时，可获得新的令人期待的特性。例如，源自云母晶体的可以机械加工的微晶玻璃，有小热膨胀性的瓷器，厨房加热用的盘子，科学望远镜，它们都是β-石英和β-锂辉石结晶的结果。另一个新的微晶玻璃材料应用领域是牙科修复或人类医学的生物材料。新的高强度、非金属微晶玻璃将取代牙科修复材料。这些例子说明了微晶玻璃在材料领域的多种可能性。并且，有效的材料研发需要控制固相反应过程，而且研发这种材料是一件非常复杂的事情。我们期望能为那些希望了解更多新的微晶玻璃材料以及它们的科学技术背景或者想用这种材料并从中受益的人做些有益的贡献。因此，本书也适合学生、科学家、工程师、技术人员使用;同时，也适合作为自然或医学科学技术的参考书，因为它特别介绍了微晶玻璃这一新的材料及其新的特性。基于这种想法，本书的前三章，1.微晶玻璃设计的基本原理;2.微晶玻璃化合物系统；3.微观结构控制，满足了作为科技书的要求。第1～3章依次深入介绍了各种不同的微晶玻璃材料，明确指出了材料研究的科学方法，由此写出第4章关于应用的内容。因此，本书的第四章关注微晶玻璃材料应用的各种可能性，如在科技、消费、光学、医疗、牙科、电学、电子和建筑应用、涂层和防护等方面的应用。这一章节的安排就像一本参考书。从内容来看，本书介于技术专著、教材和参考书三者之间，它包含所有这三种类别的内容，可能吸引世界范围内更多读者的关注。由于本书根据不同的重点安排内容，读者可以用不同的方式来阅读。例如，材料科学与工程的工程师和学生可以从本书中给出的结构开始，从章开始阅读。相比之下，牙科医生或者牙科技术人员可能想要先读
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