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MgO-Al2O3-SiO2(MAS)系统微晶玻璃具有优异的介电性能、机械性能、较好的化学稳定性、较低的热膨胀系数,使得其应用领域广阔,具有十分重要的科学研究意义。本文以MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃为研究对象,采用XRD、DSC、FE-SEM,热膨胀仪、高温旋转粘度仪、UV-Vis-NIR等测试手段,探索MAS系统透明微晶玻璃的组成——工艺——结构——性能之间的关系。首先,研究了晶核剂配比对MAS微晶玻璃结构和性能的影响,确定了合理的晶核剂组成及制备透明微晶玻璃合理的热处理制度。然后,对MAS微晶玻璃中引入一定量的碱土金属及碱金属,降低MAS微晶玻璃熔制难度,改善微晶玻璃性能。最后,通过对MAS微晶玻璃中掺杂稀土离子,探索了稀土离子对其物理性能、成核、析晶性能以及光透过性能的影响。通过上述实验,结果表明：使用5%TiO2+3%ZrO2(wt%,下同)是制备MAS透明微晶玻璃较为合理的晶核剂配比。该晶核剂配比的基础玻璃在800℃/4h+950℃/1.5h热处理,可得到以尖晶石为主晶相,可见光透过率达到86%的接近无色透明的微晶玻璃,其平均晶粒尺寸为34nm。单独使用8%TiO2作为晶核剂时,在800℃/4h+950℃/1.5h热处理得到的微晶玻璃含MgTi2O5、MgAl2O4两种晶相,呈蓝紫色且可见光透过率达到83%。单独使用3-8%ZrO2作为晶核剂时,仅有含8%/ZrO2的MAS玻璃在900℃/6h+1060℃/6h热处理后得到了无色透明微晶玻璃,其主晶相为堇青石,但其熔制难度很大。用0～4%的ZnO部分取代MAS玻璃中的MgO,采用二步法热处理制度800℃/4h+950℃/1.5h制备了透明微晶玻璃,其主晶相均为立方晶系的尖晶石晶体,随着ZnO含量增加,锌尖晶石比例逐渐增加。当ZnO取代量在0～3%时,MAS微晶玻璃在可见光区透过率均大于85%；但是当ZnO含量增加至4%时,微晶玻璃在可见光区透过率下降至79%。在紫外光波段,随着ZnO的量增加,紫外截止波长逐渐向短波方向移动。其中加入2%的ZnO就能显著细化晶粒尺寸、并使晶粒均匀分布,此时透明微晶玻璃平均晶粒尺寸仅为29.4nm,晶粒尺寸标准偏差为7.5。当ZnO取代MgO的量为2%～4%时,MAS微晶玻璃在800℃/4h+1000℃/1.5h热处理仍能保持外观透明。将MAS玻璃中碱金属的含量控制在2%,分别用0.5%,1.0%,1.5%及2%的Li20代替MAS玻璃中Na2O,玻璃粘度先降低后升高,在取代量为1%时,降低高温粘度效果最明显,熔制温度最低。比较含2%Na2O、1%Li2O+1%Na2O及1%K20+1%Na20三种玻璃样品的粘度及析晶性能,其粘程活化能分别为306.04kJ/mol、284.01kJ/mol、288.78kJ/mol,熔制温度为1612-C、1508℃、1573℃。与仅含2%Na2O的玻璃样品相比,1%Li20的引入使MAS玻璃晶体的生长方式由二维析晶向整体析晶转变,同时主晶相变为石英固溶体,但对析晶活化能影响较小；1%K20的引入将MAS玻璃的析晶活化能由370.1kJ mo1-1降低为275.3kJmo1-1,而对晶化指数改变较小,该组成在880℃～1000℃的晶化温度范围内均能获得以尖晶石为主晶相的透明微晶玻璃。在含1%Li20的MgO-Al2O3-SiO2中掺杂0-0.015mo1的Y203,随着Y203掺杂量增加,对MAS玻璃的玻璃转变温度几乎没有影响,膨胀软化温度由791℃增加至814-C,热膨胀系数由41×10-7/℃增加至45×10-7/℃,显微硬度由605kg/mm2增加至652kg/mm2。随着Y203含量的增加,对玻璃析晶的抑制作用越明显。当Y203的掺杂量为0～0.01mol时,MAS玻璃在840℃～1120℃晶化时均析出石英固溶体晶相(β-/α-quartz solid solution),在高于1000℃晶化时,主晶相p-石英固溶体在冷却过程中产生相变,成为α-石英固溶体。Y2O3掺杂量为0.015mo1的MAS玻璃样品在840℃晶化时保持为非晶态固体,在940℃-1120℃晶化时才有大量的石英固溶体晶相出现,在1060℃以上晶化开始观察到石英固溶体的相转变现象。掺杂Y203的量为0.005与0.01mol的样品在840℃晶化保温1.5h后外观透明,但透过率较低仅为41%。