XRD在微晶玻璃方面的应用

1、华南理工大学材料科学与工程学院2010年10月28日 XRD在微晶玻璃方面的应用 （华南理工大学材料科学与工程学院，广州）摘要：本文通过综述了X射线衍射在微晶玻璃方面的应用，突出了XRD在微晶玻璃领域的重要性和有效性。关键字：X射线衍射；微晶玻璃；应用Abstract：This article through summarized the X-ray diffraction in the glass ceramics aspect application, has highlighted XRD in the glass ceramics domain importance and the v

2、alidity. Keywords：the X-ray diffraction，glass ceramics，application0 引言 微晶玻璃,又名玻璃陶瓷,是将加有成核剂(个别也可不加) 的特定组成的基础玻璃,经热处理工艺后所得的微晶体和玻璃体均匀分布的复合材料。 微晶玻璃兼有玻璃和陶瓷的优点,具有许多常规材料难以达到的优异性能。它采用一种与普通玻璃相近的制造工艺,但其特性却与玻璃迥然不同。玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体,从热力学观点出发,它是一种亚稳态。 与结晶态相比,它具有较高的内能,在一定的条件下可以转变为结晶态。从动力学观点出发,玻璃熔体在冷却过程中,粘度的快速增加抑制

3、了晶核形成和长大,使玻璃体来不及转变为结晶体。微晶玻璃就是人们充分利用玻璃在热力学上的有利条件,而又克服了它在动力学上的不利条件而获得的新型材料【1】。 微晶玻璃的机械强度高、耐磨耐腐蚀、抗氧化性好、电绝缘性能优良、热膨胀系数可调,因而被广泛地应用于国防、航天、电子电力、建筑装饰和生物医学等各领域【20-22】。但由于微晶玻璃的组成有很大的选择范围,而且即使组成相同,而采用不同的晶核剂或者不同的热处理制度,所制成的微晶玻璃在性能上也存在着很大的差异【1】。了解微晶玻璃的结构和性能，对于微晶玻璃的使用方向有着重要的影响。本文通过综述XRD在微晶玻璃各个领域的运用，初步了解到，利用XRD来鉴定微晶

4、玻璃的晶相及其含量，可以判断在不同的机理下，析出的晶相种类和晶化的程度，进而制造出不同类型的优良的微晶玻璃，并将其运用到更广的领域。同时了解到，在利用废体矿物制造微晶玻璃方面有着良好的前景，一方面能节约资源的使用和倡导绿色环保；另一方面，能降低生产成本，使微晶玻璃更加广泛用于到生产生活中。1 应用11 在粉煤灰和煤矸石制造双层微晶玻璃研究中的应用 我国每年排放大量的粉煤灰和煤矸石,利用粉煤灰和煤矸石制微晶玻璃是有效利用采用烧结法烧制基层以煤炭固体废物为主要原料, 面层以矿物化工材料为原料的双层微晶玻璃来丰富产品颜色,通过对煤矸石和粉煤灰进行化学全分析及X射线衍射分析, 确定粉煤灰和煤矸石化学成

5、分及矿物成分【2】。 从表1的粉煤灰和煤矸石的化学成分可以看出, 两种废物中SiO2 占有很大比例, 同时粉煤灰中CaO +MgO的比例大于7% , Al2O3 的含量变化较大, 过高的Al2O3 可以通过其它原料来调节。 从图1的XRD衍射分析可知，在粉煤灰中主晶相为石英、莫来石和石膏；煤矸石主要矿物成分为石英、高岭石和白云石，这些矿物一般是由硅铝或钙的氧化物组成。分析表明，用煤炭固体废物为主要原料研制微晶玻璃是完全可行的【2】。 图1粉煤灰和煤矸石X衍射图谱 在按一定的配方，并通过烧结法来制备玻璃后，用XRD分析经过热处理的玻璃可知，玻璃中析出的主晶相主要为硅灰石和透辉石, 与试验预期的目

6、标一致【2】。因此，在利用粉煤灰和煤矸石制造双层微晶玻璃的方案是可行的，在验证微机玻璃的具体晶相时，XRD分析起到重要的指引作用。1.2 在研究以-硅灰石为主晶相的微晶玻璃中的应用1.2.1 在CaO-Al2O3-SiO2系统烧结建筑微晶玻璃颗粒高温摊平影响表2 试样玻璃成分 w%因素研究中的应用表3 影响因素按表2制备微晶玻璃 ，然后对试样进行玻璃颗粒高温流动性探究，确定成分、烧成温度、颗粒度和烧成时间对其的影响，并得到最优的工艺方案。其中各个因素的影响如表3。按流动长度（L=L-Lo）为考核指标，测试结果见表4。表4 实验方案及测试结果在试验结果分析中可得到，对玻璃颗粒高温流动性能的影响因

7、素主次是B>A>C>D。综合以上4工艺因素以及试验结果可得到最优的工艺方案：A2B2C2D3。此时为了验证其工艺方案的优良性，分别以A2B2C2D3， A1B2C2D3， A3B2C2D3 工艺制备了微晶玻璃试样，并用XRD分析方法进行物相的分析，见图2。由图2可以定性得出，随着CaO含量的增加，-硅灰石衍射峰强度增加，说明CaO增加，对-硅灰石的析出有促进作用，使得CaO+SiO2CaSiO3的反应更加容易进行。同时也可以证实随着CaO/Al2O3的增大，微晶玻璃中晶相的含量也相应增加【3】。11.2 在CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃表面析晶研究的应用表5 基础玻

8、璃的成分 质量分数% 在探究CAS系统微晶玻璃表面析晶中，先按表5生产出微晶玻璃，然后用DTA方法来进行晶化活化能数据的测量和最佳核化温度的确定，接着用X射线衍射来确定最佳晶化时间。由DTA分析可知，选择升温速率为5/min的DTA曲线析晶峰温度作为最佳晶化温度，即为916【4】。分别保温不同的时间，做XRD测试。计算XRD曲线中最强的强度I与所有线强度的总和Is的比值I/Is，再把保温时间和I/Is作曲线，取其峰值，即为最佳晶化时间【5】。取玻璃样品6份，从750到916升温速率为2/min，然后在916分别保温0.5、1、2、3、4、5h，然后做XRD测试，根据强度值算出I/Is，以I/I

9、s对保温时间做曲线可得如图3。根据图3所得在3.5h后I/Is上升的幅度很小，最佳温度应为3.5h【4】。 在分析CAS微晶玻璃的微观结构时，XRD起到关键性作用。将微晶玻璃粒粉碎，根据粉碎手段筛分，取得一下4个颗粒径A1:2mm、A2:1.25mm、A3：0.7mm、A4:0.315mm，其热处理制度为：从750到916为2/min，916保温3.5h，在1120处保温2h，随炉退火，制得微晶玻璃。经XRD测试分析，在微晶玻璃试样的主晶相均为-硅灰石。再做SEM测试可知道微晶玻璃的微观结构【4】。11.3 在CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃中的应力产生分析中的应用 在对CAS系统微晶

10、玻璃应力产生分析中，X射线衍射分析在确定主晶相和在有关应力测试中起到重要作用。图4 是微晶玻璃试样的X 射线衍射谱, 从谱线上可以看出, 试样的非晶体散射特征很弱, 主要表现为晶体的衍射特征, 说明在本实验采用的微晶化热处理条件下, 试样玻璃的结晶程度很高。通过对照JCPDS 卡片, 发现微晶玻璃试样的主晶相为-Ca2SiO 3【6】。图4 CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃试样X射线衍射谱 微晶玻璃与普通的透明玻璃不同, 不能用传统的玻璃应力检测方法进行测定,X 射线衍射应力测定法、中子衍射应力测定法可用于微晶玻璃中有关应力的测定【6】。1.3 XRD 法测定微晶玻璃晶相含量 利用X射线衍

11、射技术,提出了一种无需纯晶相作标样,仅根据玻璃相散射峰的强度数据确定微晶玻璃结晶度,然后利用标准卡片上的“参比强度”值计算各晶相含量的方法。 在压力为10 MPa 时，将冷压玻璃块以10 / min的速度,从室温升至800 ,保温10 min ,再以10 / min 的速度升温到870 ,分别保温10 min和24 h 后,随炉冷却,得到微晶玻璃块A 和B。以玛瑙研砵把试样A 和B 手工研磨为小于10m的微晶玻璃粉末。以玛瑙研砵混和原始玻璃粉末与微晶玻璃粉末A 或B ,得到混合试样Ai 和Bi 6表6 混合粉末中微晶玻璃粉末的质量分量( i = 1 ,2 , ,5) ,如表6 所示【7】。 图

12、5 示出原始玻璃粉末和混合粉B1的XRD谱,其它试样的XRD谱与B1的XRD谱相似,峰位相同,只是各衍射峰的强度有所不同。图5 对微晶玻璃试样进行定性分析,证明两组试样析出的晶相均为六方晶系的BaAl2Si2O8 和正交晶系的BaSiO3 ,从标准卡片上可以查到它们相对于刚玉的参比强度值分别为5. 16和4. 78 , 它们的密度分别为3. 299 g/ cm3和4.437 g/ cm3 。以各混和试样的XRD 谱的背景曲线减去BaO或SiO2 的XRD 谱的背景曲线作为各混和试样玻璃相的散射峰强度曲线。在2= 2°35°范围内,求得各混和试样与原始玻璃试样的散射峰强度曲线

13、积分的比值。以各混合试样与纯玻璃试样的强度比值为纵坐标,以混合试样所用微晶玻璃的质量分数为横坐标作图,采用最小二乘法进行线性拟合,如图6 和图7 所示。图6 图7 图7 各拟合直线的斜率绝对值除以它们在纵坐标轴的截距,分别得到其XRD的背景谱物质(见图8) 。以BaO 或SiO2 的XRD 谱的背景曲线作为混和试样中晶相的背景部分时,可以得到微晶玻璃试样A和B的结晶度。求得六方BaAl2Si2O8 相(101) 面和正交BaSiO3 相(111) 面衍射峰的积分强度比，代人公式17（如下），计算试样A和B 中六方BaAl2 Si2O8相和正交BaSiO3 相的含量【7】。图8 由以上数据可说明

14、，XRD在制品的检测工作中扮演着关键的角色。图91.4 在确定配方上的应用 铝硅酸盐玻璃陶瓷具有力学性能好、耐磨损、化学稳定性好等特性，它在机械、建筑和化学工业中具有广阔的应用前景，且原料资源丰富，可利用炉渣和矿渣等固体废弃物。 透辉石因耐磨性、化学稳定性较好，故选择透辉石CaMg(SiO3)2作为玻璃陶瓷的主晶相。作为本玻璃陶瓷主晶相的重要组成，CaO、MgO含量对材料的整体性能影响很大。 从图9看出，随着CaO含量的增加，玻璃的析晶温度显著下降，同时晶化峰也明显降低，玻璃的析晶温度范围变宽；可见，CaO对基础玻璃的分相与析晶的作用是显著的。当（CaO）/（MgO）为0.8时，玻璃晶化 温度

15、高（915），而且在相同的工况条件下，玻璃的晶化程度明显降低。较难析晶，而当（CaO）/（MgO）为1.8时，玻璃的核化、晶化温度都较低（分别为692，887），在较低温度下可形成大量均匀的晶核，且易于晶化。图10 图10 当基础玻璃的MgO含量从8%(图10(c)提高到15%(图10(a)时，材料的主晶相透辉石CaMg(SiO3)2含量逐步增多，说明MgO含量的增加，有利于透辉石的形成。透辉石属于单斜晶系，气集合体为粒状、块状等，它具有较高的硬度和化学稳定性。一般来说，透辉石含量越高，材料的力学性能和耐磨越好。同时MgO有利于晶粒的细化而易获得致密的组织结构。 综合以上所述，在确定耐磨铝硅酸

16、盐玻璃陶瓷的配方时，可取CaO 8%15%、MgO 10%20%【8】。 15 在验证引入剂对微晶玻璃析晶影响上的应用表7 通过向LAS（锂铝硅Li2O-Al2O3-SiO2） 微晶玻璃中引入F 并调整TiO2 的含量，利用X 射线衍射分析F 和TiO2 改变对析晶过程影响，并通过调整热处理制度，拟在较低的晶化温度下得到透明度较高微晶玻璃。 如表7，玻璃配合料经过充分均匀混合后，置于刚玉坩埚内，于硅钼炉中以5/min 升温至1640，保温35h 进行充分熔制澄清。将玻璃液倒在预热的石墨模具上进行成形。将成形后的玻璃放入550的马弗炉内保温1h 进行退火，然后随炉冷却。根据前期研究工作【9】，采

17、用“两步法”制备微晶玻璃，FT-0 试样以5/min 加热到600，保温2h 进行成核，随后以5/min 加热到820，保温2h 进行晶化。由于F 的引入能降低析晶温度【10-12】，因此FT-1 和FT-2 试样的核化温度定为600，初始析晶温度范围定为700-750。核化晶化时间和FT-0 试样一样均定为2h。15.1 F 和TiO2 对析晶的影响图11 为FT-0 试样在820热处理后的微晶玻璃试样的XRD 图谱。从图中可以看出，通过对比PDF 卡片，在初始析晶温度下FT-0 试样玻璃中析出的主晶相为-石英固溶体。图12 为FT-1 和FT-2试样在700-750热处理后的试样的XRD

18、图谱。从图中可以看出，两试样在700热处理之后没有明显的衍射峰，衍射峰呈弥散状态，并没有发生析晶，仍为玻璃态。FT-1 试样在725和750热处理之后析出的主晶相都为-石英固溶体，而FT-2 试样在725热处理之后衍射峰呈弥散状态，没有发生析晶，在750热处理之后才有晶相析出，析出的主晶相为-石英固溶体。由XRD 分析结果可知，随着F 的引入，母体玻璃的初始析晶温度大大降低，但并没有改变初始析晶温度下析出的主晶相的种类，都为-石英固溶体。图11 图12 氟的引入导致母体玻璃的高温粘度降低，致使晶化过程中离子迁移扩散穿过相界的扩散活化能降低，由此活化自由能的能量位垒降低，从而结晶化自由能降低，母

19、体玻璃析晶变得更加容易。再者，氟的引入可能使母体玻璃成核速率提高，致使母体玻璃中成核阶段形成的晶核数目较多，有利于析晶。F 引入之后随着TiO2 含量的减少，母体玻璃的初始析晶峰升高，这可能是由于TiO2 含量的减少不利于成核阶段晶核的形成，致使晶核数目较少，结晶化自由能升高，析晶温度升高。 FT-0 试样在820热处理之后样品透明性较差，且呈明显的黄色。FT-1 试样初始析晶温度最低，为725，但样品的透明性较差，呈浅黄色，不利于浮法透明微晶玻璃的生产。而FT-2 试样在750热处理之后样品外观无色，透明性较好。15.2 热处理制度对析晶的影响由于热处理制度影响析出的晶相种类、晶相与玻璃相的

20、比例、晶粒的尺寸及其分布【13】，为了得到晶粒细小，分布均匀，无色透明的微晶玻璃，因此有必要研究热处理制度对FT-2 试样析晶的影响，以在较低的晶化温度下得到透明性最好且晶相含量较高的微晶玻璃。图14 图13 图13 为FT-2 试样在不同晶化温度处理下保温2h 进行晶化后的XRD 图谱。从图中可以看出，FT-2 试样在735热处理后大部分衍射峰呈弥散状态，只有很少数的微弱衍射峰。随着晶化温度的升高，析出的主晶相都为-石英固溶体，且衍射峰强度逐渐增强，说明析出晶体含量增加，但样品的透明性逐渐变差。当晶化温度为745时，样品晶体含量较高，且透明性较好。图 14 为FT-2 试样在745保温0.5

21、、1、1.5、2h 进行晶化后的XRD 图谱。从图中可以发现，晶化时间为0.5h 和1h 时，谱图中没有明显的衍射峰，衍射峰呈弥散状态，说明母体玻璃中并没有晶相析出。晶化时间为1.5h 时，谱图中出现衍射峰，析出的主晶相为-石英固溶体，且随着晶化时间的延长，衍射峰强度增强，透明性减弱。通过对FT-2 试样热处理制度的研究结果表明：合适的热处理制度为600保温2h 进行核化，745保温1.5h 进行晶化。此时试样晶相含量较高，无色且透明性最好。 可见，XRD对探究引入剂对微晶玻璃析晶影响起到了很多的作用。通过XRD测试，我们可以知道， F 的引入可以使母体玻璃的高温粘度降低，熔化质量提高，初始析

22、晶峰温度降低，有利于浮法工艺成形。F 引入之后随着TiO2 含量的减少，初始析晶峰温度升高，析出主晶相的种类没有发生改变，都为-石英固溶体； 当F 和TiO2 的引入量分别为0.8wt%和1.0wt%时，随着晶化温度的升高，析出的主晶相为-石英固溶体，透明性变差，并且随着晶化时间的延长，析出的-石英固溶体含量逐渐增加，透明性变差； 当F 和TiO2 的引入量分别为0.8wt%和1.0wt%时，试样经过600保温2h 进行核化，745保温1.5h 进行晶化后制得的微晶玻璃试样晶相含量较高，无色且透明性较好【14】。16 在确定热处理制度上的应用16 .1 在锂系微晶玻璃上的应用 用锂系微晶玻璃材

23、料制造的光纤接头，膨胀系数和硬度与石英玻璃光纤更为匹配，更易于进行高精度加工环境稳定性也比较优良，表现出良好的发展潜力。锂系微晶玻璃材料在光纤接头的制备过程中要经历低温晶化预处理和高温拉丝两个受热过程，并发生一系列相转变、研究材料在这个过程中的相变规律，控制析出晶体的数量、种类和晶体颗粒尺寸，控制玻璃相与晶相的适当比例是成功制备出高质量微晶玻璃光纤接头的关键因素。图15 图15为原始玻璃及其在850、900、950、1000分别保温O5h晶化预处理后的x射线衍射图谱。根据取样X-ray衍射鉴定结果确定晶体为-石英 （-quarts)固溶体， 由图15可以看出850时大量存在-石英固溶体，温度升

24、高后转变为-锂辉石(-Spodumene)固溶体；图16 图16是-石英固溶体主衍射峰(100)和-锂辉石固溶体主衍射峰(211)相对强度随样品热处理条件的变化情况。图16(a)可以看出950-锂辉石固溶体逐渐趋向饱和，温度升高对晶相变化已影响不大。在X-ray衍射图中-锂辉石固溶体主衍射峰强度随时间延长有所增大，并在2h后趋于稳定(图16(b)。这表明，该材料在959晶化2h后，主晶相-锂辉石固溶体的析出量已接近完全。表8 图17 在模拟拉丝温度下微晶玻璃的相变和显微结构时，通过XRD衍射分析（如图17），图17是-锂辉石固溶体主衍射峰(201)强度随样品模拟拉丝温度下的变化情况我们可以得出

25、，在高温下，随着温度提高，衍射峰的强度降低，这说明微晶玻璃的结晶度降低，从表8中可以看出，在1170后，主晶相 锂辉石固溶体衍射峰强度随温度升高而下降，晶体含量逐渐减少。这说明升高温度-锂辉石固溶体逐渐熔解，玻璃相逐渐增多【15】。16 .2 在结构和性能的影响上的应用 将不同热处理制度的微晶玻璃试样进行XRD实验，得到如图18所示的X射线衍射图谱。图18 按照“两步法”，试样加热到800保温2 h进行核化，此时试样是透明的，以玻璃相为主，没有晶体析出。试样继续加热到1 000保温2 h晶化后，从图18中试样A曲线可以看出，此时没有较强的衍射峰，试样中没有晶体析出，仍然以玻璃相为主。但试样出现

26、了失透，这主要是玻璃中发生了分相引起的。晶化温度升到1 050时，从试样B曲线可以看出，试样中开始析出堇青石和镁铝钛酸盐晶体，但这些晶体的衍射峰强度都较低，说明晶体生长并不充分，这时试样仍然含有较多的玻璃相。从图18中的试样C曲线可以看出，随着晶化温度升高到1 100，堇青石和镁铝钛酸盐仍然是微晶玻璃的主晶相，并且伴随着顽辉石晶体和尖晶石晶体析出，而原先的镁铝钛酸盐依然存在，只是较1 050有所减少，反映在衍射峰强度的降低和数量的减少。晶化温度继续升高到1 150时，从试样D曲线可以看出，微晶玻璃试样主晶相仍为堇青石、镁铝钛酸盐和尖晶石，而1 100的主晶相顽辉石则随着温度的升高而消失了且试样

27、中开始有-石英晶体析出【16】。17 在烧结法装饰微晶玻璃上的应用表9 试样玻璃成分（mol%）按表9成分制备微晶玻璃样品。 根据CaO-SiO2 二元系统相图【17】: 用分析纯CaCO3 和SiO2作原料, 将配合料置于铂金坩埚, 熔制温度为1580保温3 h,随后水淬成0.51.5mm 玻璃颗粒, 烘干后装入瓷舟进行热处理, 制度为:890保温1.0 h,升温至1120保温3 h。经X射线鉴定此试样为-硅灰石晶体, 且无其它杂质峰出现。此试样在X射线衍射定量分析时作为基准试样。图19是纯-硅灰石晶体和A 、B 、C 组微晶玻璃(晶化温度为1120 ) 的X 射线衍射图谱; 图2是A3（B

28、3=C2）玻璃在不同晶化温度下所得的微晶玻璃样品的X 射线衍射图谱。图19表明不同试样玻璃在烧结制度为890 /1 h；晶化制度为1120 /2 h 的工艺条件下所得到的微晶玻璃, 其主晶相均为-硅灰石, 且试样玻璃组分不同, -硅灰石晶体的衍射峰强度亦不相同。图20 图19 图20 显示, 组分、烧结温度、烧结时间、晶化时间都确定, 改变晶化温度, 当晶化温度超过1150 时, X 射线衍射图谱中出现了另一种晶型, 经索引确定, 此晶型为硅灰石的另一个晶型-硅灰石(假硅灰石)。表10 从各组分微晶玻璃的X 射线衍射半定量分析能较为直观地定量出-硅灰石晶体在微晶玻璃中的相对含量。分析结果见表1

29、0。对于A 组微晶玻璃来说, 随着CaO 取代SiO2 量的增加, 析出-硅灰石晶体的量是增加的。析出量由A 1中的16.70% 增加到A5中的49.69%。化学反应式可以反映出CaO和SiO2与硅灰石的关系: CaO + SiO2CaSiO3。由上式可得硅灰石的理论组成为: 48.3 wt%的CaO和51. 7 wt% 的SiO2。在所设计的成分中CaO是不足量的, 由上面的反应式可以计算出当CaO 全部反应生成硅灰石时, 各组分微晶玻璃中-硅灰石晶体占玻璃总重量的百分比, 可以用来考察玻璃中析出硅灰石的情况。A 组玻璃理论生成硅灰石计算结果见表3。用X 射线衍射定量分析结果与理论计算值相比

30、, A 组玻璃的-硅灰石晶体的析出比较完全。析出率都在90% 以上, 其中A1 的析出率为97.15% ,A 2 为表11 微晶玻璃理论生成硅灰石计算结果 89.59% ,A3 为96.81% ,A4 为92.56% ,A 5为91.38%。对于B 组微晶玻璃, 随着A l2O3 取代SiO2 量的增加, 析出-硅灰石晶体的量是减少的, 由B2中的35.64%下降到32. 58%。说明A l2O3的增加对-硅灰石晶体的析出有一定的抑制作用。如上所述可以计算出B 组微晶玻璃中-硅灰石的理论生成百分比, 结果见表11。用X 射线以上定量分析结果与理论计算值相比, B 组玻璃的-硅灰石晶体的析出率都

31、在90%以上。B2的析出率为97.7% ,B3的析出率为95.9% ,B4 的析出率为94. 1% ,B5 的析出率为92.7% , 可见析出率是逐渐减少的。从X 射线衍射定性与定量分析结果看玻璃组分的变化和析晶温度都是影响析晶的重要因素。首先, 从成分对析晶的影响看, 对于A 组微晶玻璃随着CaO 取代SiO2 量的增加, 衍射峰的强度明显增加, 说明随着CaO 含量的增加, 析出的B2硅灰石量逐渐增加。这是由于CaO 取代SiO2 玻璃网络连接程度下降, 另外CaO含量增加, 使得其与SiO2生成CaSiO3几率也随之而增加。在XRD分析中，对于所采用的A 3 样品, 可以得出在晶化温度为

32、1090 和1120 保温2 h 时, 只有B2硅灰石晶体析出； 而当晶化温度升到1150 保温2 h 时, 从其X 射线衍射图谱上看, 同时出现了较弱的假硅灰石晶体衍射峰。说明此时硅灰石发生了晶型转变； 当晶化温度为1180 时, 假硅灰石衍射峰加强, 说明晶相转变进一步加强。对于微晶玻璃的工业化生产而言, 晶化温度在能满足晶化、摊平的前提下, 应尽量远离1145 这个温度点, 而在较低的范围内进行晶化处理。实验结果表明晶化温度在1080 1120 范围内选择为宜【18】。2 前景与发展 随着现代测试技术的发展，微晶玻璃的相分析也越来越深人，它不仅可以帮助判断微晶玻璃的性能和质量，同时通过对

33、生产工艺过程中渚因素的研究、对比，掌握微晶玻璃相的变化特征，对现实生活中玻璃的生产和质量改善都有很重要的现实意义【19】。 在近年来，x射线衍射技术越来越先进，x射线衍射法的用途也越来越广泛，除了在无机晶体材料中的应用，已经在有机材料【23-25】、钢铁冶金【26-27】 、以及纳米材料【28】 的研究领域中发挥出巨大作用，并且还应用于瞬间动态过程的测量【29】 。计算机的普遍使用让各种测量仪器的功能变得强大，测试过程变得简单快捷，双晶衍射【30】 、多重衍射【31】也越来越完善。 对于在微晶玻璃中的应用，将发挥更大的作用，在更加准确探究微晶玻璃的晶相结构和性能后，可以制备出更多种类的，适合更

34、广领域的微晶玻璃。利用X射线衍射分析，可以探究如粉煤灰和煤矸石等工业废渣的性能，并采取合适的工艺方案将废渣等矿物利用起来，制备多种性能的微晶玻璃，这不仅仅有利于资源的充分利用，而且能制备出性能良好的微晶玻璃，这在生产和生活中是很重要的。 在科技不断创新下，XRD技术不仅大大加快分析速度，提高精度，而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究，从这点可以看出，XRD技术，定能在研发更高性能的微晶玻璃中，发挥其所固有的作用。3 结语通过X射线衍射在微晶玻璃的各种应用，可以了解到X射线衍射在研究微晶领域的重要作用，如XRD在粉煤灰和煤矸石制造双层微晶玻璃研究、在研究以-硅灰石为主晶相的微

35、晶玻璃、在烧结法装饰微晶玻璃等的应用，同时了解到XRD分析方法在微晶玻璃晶相、结晶度、析晶等研究中的关键作用。在分析XRD谱图时，可以得出微晶玻璃的各种性能，也了解到温度和组分对微晶玻璃的结晶和性能的影响，随着科技的不断发展和对材料性能需求越来越高的情况下，在不断完善的XRD技术帮助下，微晶玻璃将有更加广阔的空间去发展。参考文献【1】李秋义 ,姜玉丹,牟洪,李新平，微晶玻璃发展状况及展望. Vol. 25 No. 4 20【2】邓寅生, 杨梅, 邢学玲，用粉煤灰和煤矸石制造双层微晶玻璃的研究. 文章编号: 1671 - 0959 (2006) 1220084204【3】何峰，李钱陶，程金树，胡

36、王凯，CaO-Al2O3-SiO2系统烧结建筑微晶玻璃颗粒高温摊平影响因素研究，2004【4】吴鹏，程金树，谢俊，郑伟宏，刘健，CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃表面析晶研究，2006【5】冯明良，郭利娅，氟和氯在玻璃中的应用.玻璃.2002(6):22-24【6】何峰，谢俊，程金树，钮峰，CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃中的应力产生分析【7】芦玉峰, 堵永国, 肖加余, 张传禹, 张为军, 银锐明，XRD 法测定微晶玻璃晶相含量. Vol . 33 , No. 12。December , 2005【8】赵运才，肖汉宁，谭伟，耐磨铝酸盐陶瓷的制备及其耐磨性能.2003.4【9】楼

37、贤春, 程金树, 郑伟宏等. 锂铝硅系统微晶玻璃热处理制度优化研究J. 玻璃，2005, 3: 7-10.【10】Hu A M, Liang K M, Peng F et al. Crystallization and microstructure changes in fluorine-containing Li2O-Al2O3-SiO2glassesJ. Thermochim Acta, 2004, 413: 53-55.【11】Guo X Z, Yang H, Han C, et al. Crystallization and microstructure of Li2O-Al2O3-SiO2 glass containing complexnucleating agentJ. Thermochimica Acta, 2006, 444: 201-205.【12】Guo X Z, Yang H, Cao M. Nucleation and crystallization behavior of Li2O-Al2O3-SiO2 system glass-ceramic containinglittle fluorine and no-fluorineJ. J Non-Cryst Solids, 2005,