近年来,国内外对建筑装饰微晶玻璃,即以β-硅灰石为主晶相的微晶玻璃（CaO-Al₂O₃-SiO₂系统）研究报导很多,其中对钙铝硅系微晶玻璃的析晶过程、化学组成、生产工艺、产品性能研究较深入。氧化钙是钙铝硅系微晶玻璃的重要组成部分,是网络外氧化物,钙离子半径较小、场强较大,它不能单独生成玻璃,一般处于网络空隙中,具有强化玻璃结构的作用,其氧离子易于摆脱束缚,是“游离氧”的提供者。这使得氧化钙对热处理过程中的烧结、析晶及成品的微结构和物化性能都有很大的影响,但是之前的研究都局限于某一方面,因此有必要对氧化钙的影响做一个全面的研究探讨。 本课题以CaO-Al₂O₃-SiO₂系统微晶玻璃为研究对象,利用烧结法制备微晶玻璃,在相同的热处理制度下,采用调整基础玻璃配方组成中的CaO/SiO₂比例,来调节析出晶体的含量、大小及残余玻璃相,研究不同晶相含量、残余玻璃相对微晶玻璃的微结构的影响,并利用天然石材的国家标准及建筑装饰用微晶玻璃的行业标准来分析微晶玻璃各方面物化性能。 实验中先利用Kissinger方程、烧结动力学方程分别得出了析晶活化能和烧结活化能,并利用梯温炉和正交偏光显微镜研究了起始的烧结、析晶温度,分析了CaO/SiO₂比对微晶玻璃热处理中的粘度影响,然后测试了试样微晶玻璃的抗压强度、密度等国家标准规定的指标,找出并解释其中的规律。 试验结果表明:随着CaO/SiO₂比增加,降低了烧结、析晶活化能,这有利于微晶玻璃的析晶过程,起始烧结温度和起始析晶温度也随着降低,使玻璃试样易于析晶,但是烧结温度范围变窄,不利于玻璃的烧结。CaO/SiO₂比增加,引入了氧化钙,这对抗压强度、抗折、密度等性能都有提高,这主要是因为微晶玻璃中的β-硅灰石晶相含量增多导致的,但是随着烧结过程变窄,微晶玻璃的气孔率升高,同时导致微晶玻璃表面有“疙瘩”,表面难以摊平、结构难以致密化,这导致了微晶玻璃的耐酸性、镜面光泽度、热膨胀系数等物化性能降低。 综合上述研究成果,可以得到的结论是:CaO/SiO₂比例取0.24～0.34是较为合适的,得到的微晶玻璃各方面性能最佳。