生物活性玻璃的制备及应用
生物材料论文
姓名：李婷婷
专业：无机102
学号：2010015025 指导教师：李晓生
2013年10月10日
生物活性玻璃的制备及应用的研究进展
李婷婷，齐齐哈尔大学，161006
摘要：生物活性材料是一类被设计成能诱出或调节生物活性的生物医学材料。生物活性材料是一类增进细胞活性或新组织再生的材料。天然高分子材料、合成的多肽、仿酶、仿核酸和一些可降解的合成高分子材料等就是此类材料。生物活性玻璃是一种具有特殊组成和结构的硅酸盐玻璃材料。通过熔融法、溶胶-凝胶法等制备的生物活性玻璃，广泛应用于骨骼修复、口腔治疗以及创口愈合等方面。已成为材料科学、医学以及生物科学等学科的热点，越来越受到人们的重视。本文主要介绍了生物活性玻璃的相关性质、制备方法以及在各方面的广泛应用。
关键词：生物活性玻璃；溶胶-凝胶法；骨骼修复
正文
生物材料，包括生物玻璃、生物玻璃陶瓷、生物磷酸钙陶瓷以及生物复合材料、生物涂层等，是一类可对肌体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能的材料。由于其具有较高的生物活性、生物相容性和化学稳定性，近几十年来的研究十分活跃。
生物活性玻璃(bioactive glass，BG) 是一种具有特殊组成和结构的硅酸盐玻璃材料，由美国佛罗里达大学Hench教授在1969年研发出来的。具有与骨组织形成化学性结合能力，与骨组织和软组织均有良好的结合能力，在植入体内后生物活性玻璃表面即与体液发生离子反应，最终在玻璃表面形成类似骨中无机矿物的低结晶度碳酸羟基磷灰石层(HCA)，因化学组成与生物体的骨骼相似，容易与周围的骨骼形成牢固的化学键合即骨性结合，具有优良的骨诱导性、骨传导性及生物相容性，已成为材料科学、医学以及生物科学等学科的热点，越来越受到人们的重视，特别是生物活性玻璃复合材料的研发成功，更是给人类健康带来了又一突破性进展，广泛开展生物活性玻璃复合材料的研究具有重要的理论价值和应用价值。
1 生物活性玻璃的制备方法
1.1 熔融法
熔融法是制备生物玻璃最常用的办法之一，采用该方法制备的生物玻璃密实无孔、比表面积小。
熔融法的一般制备工艺是将原料混合均匀后，在千摄氏度以上的高温下熔融成玻璃液，保温一段时间后淬冷，得到成品。熔融法制备工艺简单、易于大规模生产，但是通过熔融法制得的生物玻璃，其组成范围和生物活性都受到一定的局限，因为高温容易使配料中的磷等元素挥发、使其成分的控制难以精确，而且玻璃的高温熔制容易导致Si-OH官能团的减少，且得到的生物材料中Ca2+的溶解性能相对较低，这些因素都会降低材料的生物活性。另外制备反应温度也比较高，能耗较大。
1.2 溶胶-凝胶法
近年来，溶胶-凝胶技术已成为制备新材料的重要方法。不同于传统的熔融法制备的生物活性玻璃，溶胶-凝胶生物活性玻璃(sol-gel derived bioactive glasses，SGBG)是由大量的粒径为几十纳米的微球组成，微球堆积间隙形成均匀分布的微孔，孔径分布在几纳米到几十纳米。
虽然溶胶-凝胶工艺过程若干机制尚未清楚，但典型的溶胶-凝胶反应通常包括两个步骤：（1）烷氧基金属有机化合物水解成羟基化合物；（2）羟基化合物
缩合及缩聚过程。
溶胶-凝胶法制备生物活性材料的原料非常丰富，有硅溶胶、硝酸钠[NaNO
3
]、
磷酸[ H
3PO
4
] 、正硅酸乙酯[Si (OC
2
H
5
)
4
] 、四水硝酸钙[Ca( NO
3
)
2
·4H
2
O] 等。
图1 溶胶-凝胶法原理图
SGBG-8 的化学组分为：60％SiO ，36％CaO，4％P
2O
5
(mo1％)，将一定量的
正硅酸乙脂、硝酸钙和磷酸三乙脂，盐酸为催化剂，按照一定比例依次将每种原料加入烧杯后搅拌制成均匀溶液，在室温下陈化，形成凝胶。将凝胶分别置于70℃和150℃干燥，将得到的凝胶块在600℃的箱式电阻炉内热处理，在玛瑙研钵内研磨，得到白色生物玻璃粉末SGBG。
图2 生物剥离制备流程
工艺流程包括：溶胶的制备、溶胶-凝胶转化、凝胶干燥等步骤。缩聚过程可形成二氧化硅(SiO
2
)无机网络，水和醇的挥发造成网络的多孔性，使其具有较大的比表面积。高的比表面积和均匀分布的微孔有利于提高材料的化学反应活性和降解速度，形成较多的羟磷灰石矿物的成核位以及改善材料的组织细胞亲和性，促进有利于新骨生长的各种胶原、蛋白物质及骨细胞的附着。
1.3 纳米生物活性玻璃(NBG)的制备
在原来溶胶-凝胶生物活性玻璃研究的基础上，通过一定的分散技术制备了具有良好生物活性的纳米级NBG粉体，并通过实验证明NBG由于其尺寸小，比表
面积大以及其独特的纳米尺度效应等，使其生物活性比原来的溶胶-凝胶生物活性玻璃进一步提高。这种高生物活性和良好的分散性能对于NBG作为高分子／生物玻璃复合多孔支架的无机相填充组分时，可有效改善复合支架材料的生物活性和力学强度。
NBG的化学组分为：60％SiO ，36％CaO，4％P2O5 (mo1％)。所用原料：去离子水；盐酸(HC1)(分析纯)；正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4 )(分析纯)；磷酸氢二氨
((NH4)2HPO4)(化学纯)；四水硝酸钙(Ca(NO
3)
2
·4H
2
O)(分析纯)；无水乙醇(分析
纯)；聚乙二醇(PEG.10000)(分析纯)。
其制备过程主要分三个步骤：(1)生物玻璃溶胶液(A)的配制：将一定量的正硅酸乙酯，四水硝酸钙按顺序加至水与无水乙醇的溶液中，用盐酸调节溶液的pH值。充分搅拌一段时间后获得透明均一稳定的溶胶。(2)PEG-磷酸氢二氨溶液(B)的配置：将一定量的磷酸氢二氨溶于去离子水中，待其完全溶解后，加入一定量的分散剂一聚乙二醇(PEG)，分别配成PEG的浓度为0％，5％，10％，15％的溶液，充分搅拌均匀，待其溶解完全。(3)将已经配好的A溶液缓慢滴加至B 溶液中，待其搅拌均匀后，向其中缓慢滴加氨水，有白色沉淀出现，离心得到白色沉淀物，置于冷冻干燥机中将其冷冻干燥，得到白色粉体，再放入箱式电炉中，经过600 ℃热处理，无需研磨，得到白色纳米生物玻璃粉末。制得的样品分别标记为：NBG0，NBG5，NBG10，NBG15。
研制具有纳米级颗粒尺寸并具有良好分散性的新型纳米生物活性玻璃对于制备高生物活性骨修复体、骨组织工程支架及药物载体具有重要的理论和实际意义。
2 生物玻璃的活性
生物活性玻璃植入人体体内后会与体液反应。在生物玻璃表面生成羟基磷灰石结构层，这是生物玻璃具有活性的重要原因。Larry L Hench教授根据实验数据，总结出了生物玻璃在体外环境下发生的5步反应：
(1)玻璃中Na+和K+离子等与溶液中H+以及H
3
O+迅速交换，
Si-O-Na++H++OH-→Si-OH++ Na++ OH-
(2)Si-O-Si键被溶解打断，在界面处形成许多Si-OH；
(3)Si-OH的聚合反应在玻璃表面形成一富SiO
2
的、多孔胶体层
Si-OH+OH-Si→Si-O-Si+H
2
O
(4)Ca2+和PO
43-或来源于玻璃体内或来源于溶液中，在富SiO
2
胶体层上聚集
形成CaO-P
2O
5
无定形相层；
(5)随着OH-和CO
32-从溶液中引进，CaO-P
2
O
5
无定形相层将转变成含碳的羟基
磷灰石（HCA）多晶体。
经过一段时间的反应，碳酸羟基磷灰石晶相支架层形成，它具有较大的表
面积且表面带有负电荷，适合吸附大量的生物分子，因此羟基磷灰石晶相层成为新组织生长的基床。细胞在生物活性玻璃表面快速增殖与分化，最终与周同组织相融合。
3 生物活性玻璃的应用
3.1在骨骼修复中的应用
根据生物学活性不同，可以将骨移植替代材料分为两类。一类材料除具有骨传导作用外，还具有骨形成促进作用，能在材料组织界面引起胞内和胞外反应；另一类材料只具有骨传导作用，仅仅引起胞外反应。生物活性玻璃属于第一类材料，具有良好的骨传导和骨形成作用。
由于生物玻璃表面在人体的生理环境中可发生一系列的化学反应，并可直接参与人体骨组织的代谢和修复过程，最终可以在材料表面形成与人体骨相同的无
机矿物成分——碳酸羟基磷灰石[ Ca
10(PO
4
)
6
(2OH-，CO
3
2-) ] ，并诱导活骨组织
的生长，所以可用于人体骨缺损的填充和修复。
生物活性玻璃作为骨替代材料具有以下优点：
（1）骨形成迅速，除骨引导作用以外，在颗粒内部及其周围也可见骨生成；
（2）颗粒大小均匀，由于颗粒之间空隙和材料表面的大量微孔存在，为血管和组织的长人和紧密结合提供了良好条件；
（3）操作性能良好，生物相容性好，有黏附性和局部止血作用；
（4）X线阻射，便于术后检查；
（5）具有降解性，颗粒可被吸收，最终形成骨样结构。
对生物活性材料在体内与骨组织结合面的研究发现，材料在体内环境中表面会形成一层类骨羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)层，骨组织通过HA层与材料进行结合。在力学实验中，断裂不是发生在骨的一侧就是发生在材料一侧，界面结合处却完好无损，表明HA层与骨结合密切，材料在体液环境中沉积HA层的能力成为评判材料活性的一个重要依据。以Ca-Si为基础的生物玻璃。在体液环境中，其表面形成一层富硅层，诱导HA的沉积，从而显示出生物活性。与磷酸钙生物材料相比，生物活性玻璃的组分范围要广，各种对人体无害和能促进骨组织生长的离子都可以添加到生物活性玻璃中以改善其性能。由于生物活性玻璃优良的生物活性和可调节的化学组成，其性能如活性、降解性和力学性能都可以人为调节和控制，使生物活性玻璃成为骨组织修复材料的一个研究热点。
Anbalagan Balamurugan和Gerard Balossier 等在CaO-P
2O
5
-SiO
2
系统生物
材料的基础上引入少量的Zn，制成CaO-P
2O
5
-SiO
2
-ZnO生物活性玻璃。通过实验
发现少量Zn的引入，不仅没有降低材料的生物活性，而且可以刺激早期细胞的增殖。
Na Li等通过研究发现加入聚乙二醇( PEG) 到生物活性玻璃凝胶中可以制得大孔溶胶凝胶生物玻璃。运用这种方法，可以通过改变加入PEG粒子的粒径大小有效地控制块体生物玻璃孔径大小，使制备的骨修复材料能同时满足强度和生物活性的要求。
生物活性玻璃具有金属材料及有机材料无法比拟的优点，如生物相容性好，无毒副作用，可与骨骼形成骨性键合．并且耐化学腐蚀等，但是它同样存在着致命的不足，与人体骨相比生物活性玻璃脆性大，尤其是抗弯强度不足，严重限制了该类材料的使用范围。目前生物活性玻璃主要用于骨损伤修复及骨料填充等非承载部位。
植入体内的BG的降解有以下几个机制：
（1）物理降解，包括由磨损、折断、断裂等物理作用造成的材料结构的破坏和质量的损耗；
（2）化学降解，主要是材料的水解、晶体结构的破坏和小分子降解颗粒的形成与扩散；
（3）生物降解，就是巨噬细胞和多核吞噬细胞等白细胞的参与下将化学降解得到的小颗粒进一步分解、消化，并将其运送至周围组织进入循环系统的过程。三种降解过程使得BG颗粒在生物组织中被逐步降解和吸收，其降解速率与其促进骨修复的速度相适应，在促进新骨形成的同时，本身亦随降解而从体内消失，并为新生组织所代替。
3.2在口腔治疗中的应用
3.2.1 髓室穿孔的覆盖修复材料
临床上，龋损、病理性吸收或髓腔解剖变异、操作不当等，都可造成髓腔穿通至牙周组织，如不及时用生物材料修复，常导致穿孔区牙周组织的慢性炎症，继而发生牙周附着丧失，牙槽骨、牙骨质及牙本质吸收，牙周袋形成，从而导致牙髓治疗失败，甚至患牙的拔除。目前虽然已有多种材料用于髓室穿孔的修复，但效果似乎都不甚理想。溶胶-凝胶BG微粒具有一定的流动性和良好的粘附性，植入髓室穿孔处与血液及牙槽骨骨组织接触时，可在瞬间与组织间发生复杂的离子交换，在BG的表面形成富硅凝胶层，并聚集形成无定形碳酸羟磷灰石层，通过钙磷层的快速形成并沉积在穿孔区牙周组织内，最终钙化，形成牙骨质和牙周新附着。BG克服了以往覆盖修复材料生物相容性差、炎症反应重、妨碍牙周组织修复的缺点，为更多髓室穿孔牙的保存提供了可能，生物活性玻璃有望成为髓室穿孔的理想覆盖修复材料。
3.2.2 牙科植入材料
植入体与自然骨结合界面的稳定性与植入体成功和失败有密切关系。溶胶-
凝胶BG在体内可与自然骨组织形成键结合，生长在一起，其组成结构中含有能够通过人体正常的新陈代谢途径进行置换的钙、磷等元素，有与自然骨在化学组
成、结构上都相同的基本结构单元——磷灰石晶体Ca
10(PO
4
)
4
，可以促进骨组织
较快生成和生长。溶胶-凝胶BG在体内不但能与骨组织牢固键合，还能够与软组织键合，在一定成分范围内具有可控释放和降解的能力，是目前惟一能诱导生长因子的生成、促进细胞繁殖、活化细胞基因表达的人工合成的无机材料，已用于填充治疗小型骨骼缺损、治疗牙周疾病以及牙槽骨的增高和增宽术。采用溶胶-凝胶工艺制备的可加工的生物活性微晶玻璃制成复杂的植入体，它具有较高的机械强度，植入体内后能与周围组织交互生长为骨性结合，作为种植体植入材料具有良好的应用前景。
据报道，目前已经有两种生物玻璃的牙科材料产品由美国生物公司(U．S Biomaterials Corporation) 开发进入市场，一种是PerioGlas 粉( 90～710μm)，它是牙周炎的克星。牙周炎是牙根与牙床脱裂而致，PerioGlas既能与牙根成键联结，也能与牙床成键联结，因此PerioGlas 粉剂的填入能使牙根、牙床再次紧密相联，使病人免受痛苦。另外一种是Nova Min，含有生物玻璃粉末的牙膏( 由U．S．Biomaterials Corporation研制)，用于治疗牙齿对冷热过敏及牙周疾病。
3.3在创口愈合中的应用
生物活性玻璃具有良好的生物相容性和生物活性，传统上用作人工骨或骨诱导剂，但有学者研究发现其也能与软组织结合而促进软组织的再生。其机理为：当该材料植入人体内，在体液的作用下，Na+、Ca2+等活性大的离子首先溶出，体液中的H+进入玻璃表面形成Si-0H-，然后由于Si-O-Si 键破坏，无规网络被溶解，可溶性硅以硅醇形式被放出，并且迅速在材料粉体表面形成一个羟基磷灰石胶结层。可溶性硅有分子水平结缔组织的代谢作用和结构作用，生物玻璃溶解后，局部Si 浓度的升高可促进细胞新陈代谢的细胞内部响应，激发促创伤愈合因子的自分泌反应，参与创伤修复的所有细胞在促创伤愈合因子的刺激下加速生长和分裂，并聚集于材料表面形成的羟基磷灰石胶结层，使新生组织能整个创面顺利爬移和覆盖。BG已成功应用于口腔溃疡和烧伤的治疗，并取得良好的效果。3.4在药物载体方面的应用
药物治疗载体是生物玻璃最有前景的应用之一。各类药物储存在多孔的生物玻璃中，植入人体的关键部位，随着生物玻璃表面反应的进行，药物释放，达到有的放矢的治病目的，与传统的注射方法相比，有均匀、长时间治疗等众多的优点，有最大效率的疗效。
3.5 在癌症治疗方面的应用
生物玻璃被埋入肿瘤附近、对癌细胞进行直接放射或热处理、只杀死癌细胞而又不损伤正常组织。注入磷离子或钇等放射性元素后的生物玻璃，经中子照射下，产生β射线以达到长期治疗的目的。
Luderer 等在Al
2O
3
-SiO
2
-P
2
O
5
玻璃基质中掺加铁酸锂，使其成为铁磁玻璃陶
瓷，并作为热种子用于癌症的热疗。在CaO-SiO
2为基质的玻璃陶瓷中掺加Fe
3
O
4
，
用其形成的生物活性铁磁陶瓷对癌细胞进行热疗，发现其对骨癌细胞有效
4 生物活性玻璃的发展
但是目前有关生物活性玻璃的临床应用还不够广泛，不能完全满足实际应用的要求，对其研究不够彻底。主要有以下几点：
（1）生物活性玻璃含有的硅成分在体内不能完全降解并且其代谢机理尚不清楚，最终不能完全转化成人体骨组织成分；
（2）生物活性玻璃的机械强度低，脆性大，尤其是其抗弯强度差，严重限制了其应用范围；
（3）生物活性玻璃对细胞的调节机制尚不完全明确。
生物活性玻璃作为理想的人工医学材料已得到广泛研究和临床应用，越来越显示出惰性生物材料所不能比拟的优势。生物玻璃今后的主要研究方向：（1）生物活性玻璃需要高温结烧成型，这样有些材料的活性不免会受到影响而大大降低，因此在制备工艺上需寻求低温合成路线，如溶胶-凝胶法、液相反应等技术；
（2）生物活性玻璃像普通玻璃一样存在力学弱点，即脆性大，因而限制了其应用范围，增强、增韧将是今后一个重要的研究方向；
（3）可降解生物微晶玻璃、调控降解速度并激活成骨细胞基因的生物玻璃、仿人工骨和齿的生物玻璃的复合材料、高强度加工的微晶玻璃、酶载体微孔玻璃、生物芯片玻璃等材料将成为重点研究对象。
随着材料科学与生命科学的发展，仿生技术、纳米技术、复合技术必将广泛应用于人体植入材料的研究。生物活性玻璃材料，由于其可以对肌体组织进行修复、替代与再生，而且具有较高的生物活性、生物相容性和化学稳定性，必将在医疗技术、仿生科学中得到更多的应用。
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玻璃真空系统价格
玻璃真空系统的主要作用是将凝汽器内的不凝结气体、空气混合气体抽出，以维持凝汽器的高真空。玻璃真空系统价格哪家好？接下来给大家介绍一下。 真空泵及成套机组可用于冷凝器的抽真空和真空维持两个过程. 抽真空阶段,-在冷凝器内尚未引入蒸汽时的初始抽真空，抽出冷凝器内的空气和其它不凝结气体；真空维持阶段,在冷凝器运行中，真空泵继续工作以抽出泄漏的干空气.维持凝汽器背压在最佳工作点，确保汽轮机的高效率运行，改善热效率。真空吸水在这方面，真空泵用来在发电设备的冷却水系统内始终保持有一个虹吸管，使冷却水循环泵能够保持在设计流量工作，功率消耗最低。
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玻璃机床2台，高薪聘用高级工程师数名，这些技术人才，具有非标模具设计及开发的能力，制造工艺的创新，机床的操作技能及国外加工的理念。 另外我们对玻璃选材及厚度，清洗，包装，一些细节也十分苛刻。由于质量过关和服务到位，一直为国内玻璃仪器制造商做贴牌生产，也为国外客户生产了大批优质玻璃仪器。
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钢化玻璃生产工艺过程及工艺要点 【中国玻璃网】钢化玻璃是安全玻璃的一种，又称为淬火玻璃。通常使用化 学或物理方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承载外力时，首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，玻璃强度较普通平板玻璃大大提高。 钢化玻璃按照钢化方法可分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃，按照钢化程度可分为全钢化玻璃、半钢化玻璃和区域钢化玻璃三种。 钢化玻璃生产工艺过程： 生产钢化玻璃的物理钢化方法有风冷钢化、液冷钢化和微粒钢化等多种，其中最常用的是风冷钢化?物理钢化是把玻璃加热到低于软化温度后进行均匀的快速冷却，玻璃外部因迅速冷却而固化、而内部冷却较慢。当内部继续收缩时使玻璃表面产生压应力，而内部为张应力，从而提高了玻璃强度和耐热冲击性。物理钢化的主要设备是钢化炉，它由加热和淬冷两部分组成，按玻璃的输送方式又分为水平钢化炉和垂直钢化炉两种。钢化玻璃的生产工艺流程如下：玻璃原片准备一切裁、钻孔、打槽、磨边一洗涤、干燥一电炉加热一风栅淬冷一成品检验 (1)垂直钢化法垂直钢化法采用夹钳吊挂平板玻璃加热和吹风进行淬火，是最早使用的一种淬火方法。垂直钢化生产线主要由加热炉、压弯装置和钢化风栅三部分组成。经过原片准备、加工、洗涤、干燥和半成品检验等预处理的玻璃，用耐热钢夹钳钳住送入电加热炉中进行加热。 当玻璃加热到需要温度后，快速移至风栅中进行淬冷。在钢化风栅中用压缩空气均匀、迅速地喷吹玻璃的两个表面，使玻璃急剧冷却。在玻璃的冷却过程中，玻璃的内层和表层之间产生很大的温度梯度，因而在玻璃表面层产生压应力，内层产生拉应力，从而提高玻璃的机械强度和耐热冲击性。淬冷后的玻璃从风栅中移出并去除夹具，经检验后包装入库。 使用垂直法生产曲面钢化玻璃，有一步法和二步法两种。二步法是在钢化加
玻璃与新型玻璃材料
玻璃与新型玻璃材料 一、玻璃的定义和性质 玻璃是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。 琉璃是一种透明、强度及硬度颇高，不透气的物料。玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不会与生物起作用，故此用途非常广泛。玻璃一般不溶于酸（例外：氢氟酸与玻璃反应生成SiF4，从而导致玻璃的腐蚀）；但溶于强碱。 二、玻璃的分类 玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种：即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。特种玻璃则种类很多，用途也很广泛。 三、玻璃的制备 玻璃的制备主要包括这几个步骤：成分设计，原料选择，配料计算，玻璃熔制，玻璃成型，玻璃退火，冷热加工。如图1所示 图1 玻璃的制备步骤 在计算玻璃料方的时候所用到的基本参数有质量百分比和摩尔百分比，国外
一般运用摩尔，国内一般运用质量，计算的时候是用原料质量除以转化率，除以纯度再除以挥散率得到左后所需料方，并且还需要加入其他原料以改善玻璃的性能以及优化制备的过程，如：澄清剂(通常是用二氧化铈)、氧化剂（硝酸钠）、着色剂，着色剂的选取尤为重要，这能决定在玻璃制备成型后的颜色，所以不同颜色的金属选用不同的金属元素。计算的时候一定要做到认真细致，准确无误。 然后就是称量和混合药品，要做到称量准确，混合均匀。 接下来就是玻璃熔制的过程，主要有加料，澄清均化，成型，退火四个步骤。如图2所示 图2 玻璃的熔制 加料时配合料分次加入坩锅中，一次加料不宜过多，否则会出现“溢料”。每次加料的温度和时间以玻璃成为半熔状态时的温度为准。澄清均化时需要搅拌，搅拌的目的是为了排除玻璃中的气泡，是玻璃液得到澄清和均化。而退火是将成型的玻璃制品进行应力消除。 玻璃性能的检测主要通过三个方面进行：机械性能、光学性能和热学性能如图3所示。检测完毕合格后，玻璃的制备就完成了，可以投入到相应的领域使用了。
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微晶玻璃的制备方法与应用
X X X X 大学 材料制备原理课程论文 题目微晶玻璃的制备方法与应用 学院材料科学与工程学院 专业班级无机072 学生姓名 2010 年 6 月11 日
微晶玻璃的制备方法与应用 摘要：微晶玻璃是一种由基础玻璃严格控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料。由于其机械强度高、热膨胀性可调、抗热震性好、耐化学腐蚀、介电损耗低、电绝缘性好等优越的综合性能，已在许多领域得到广泛的应用。本文来主要介绍微晶玻璃的制备方法及其应用。 关键词：微晶玻璃；制备；应用 1.引言 微晶玻璃是将加有晶核剂的特定组合的玻璃，在有控条件（一定温度）下进行晶化热处理，成为具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃由玻璃相与结晶相组成。两者的分布状况随其比例而变化：当玻璃相占的比例大时，玻璃相为连续的基体，晶相孤立地均匀地分布在其中；当玻璃相较少时，玻璃相分散在晶体网架之间，呈连续网状；当玻璃相数量很低，则玻璃相以薄膜状态分布在晶体之间。这种结构也决定了其机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高的良好性能。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优于天石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 2.制备方法 微晶玻璃的制备方法根据其所用原材料的种类、特性、对材料的性能要求而变化，主要的有熔融法、烧结法、溶胶—凝胶法、二次成型工艺、强韧化技术等。 2.1 熔融法 熔融后急冷，退火后在经一定的热处理制度进行成核和晶化以获得晶粒细小、含量多、结构均匀的微晶玻璃制品。热处理制度的确定是微晶玻璃生产的关键技术。作为初步的近似估计，最佳成核温度介于Tg 和比它高50℃的温度之间。晶化温度上限应低于主晶相在一个适当的时间内重熔的温度。通常是25℃～50℃。微晶玻璃的理想热处理制度见图1。 图1 微晶玻璃的理想热处理制度 常用的晶核剂有TiO2，P2O5，ZrO2，CaO，CaF2，Cr2O3、硫化物、氟化物。晶核剂的选择与基础玻璃化学组成有关，也与期望析出的晶相种类有关。Stooky指出，良好的晶核剂应具备如下性能：(1)在玻璃熔融成形温度下，应具有良好的溶解性，在热处理时应具有较小的溶解性，并能降低成核的活化能。(2) 晶核剂质点扩散的活化能要尽量小，使之在玻
新型玻璃作文20篇
新型玻璃作文20篇 新型玻璃作文（一）： 当疲劳了一天的您甜美的进入梦乡时，却又被噪音惊醒，您是不是会很烦躁，而此刻，您不用再为此而烦躁了，因为一种全新的“催眠玻璃”已经问世了，这种玻璃可自动播放出几千首催眠曲伴你入睡，神奇的电磁波会让你睡得更香，这种玻璃还具有超强的消除噪音功能，可让你听不到室外的喧闹而享受室内的宁静。所以，你不会再因为噪音而睡不着觉了。 当你坐在沙发上舒舒服服的看着精彩的电视节目时，一股黑色的臭烟飘了进来让你恶心难闻的时候，您是不是会想到每时每刻如果都能隔离臭气，呼吸新鲜空气，那该多好啊!在遥远的未来，这种玻璃也已经出现了，他的名字叫做“净化空气玻璃”只要装上了这种玻璃，就能让室内的空气永远坚持清新，把臭气和有害气体隔离外，所以你再也不会为此担忧了。 科技随着时代而变化，有可能是在明天，也可能是遥远的未来，这两种玻璃必须会出现的。 新型玻璃作文（二）： 新型玻璃 今日，我来介绍一下我将要发明的新型玻璃，这是一款
多功能的玻璃，有着很大的用处。 如果你在疲倦的时候，按一下“声音按扭”，玻璃就会发出优美的声音，让你感觉到简便。 如果在夏天，室内就十分冰爽，在冬天就会十分温暖，好象神仙般的生活呦! 如果你觉得太阳的光线异常强，你能够按一下“调光按扭”，顿时光线就能变成你想要的光线。 怎样样我的新型玻璃很有用吧! 新型玻璃作文（三）： 新型玻璃 玻璃是家家都需要的，但此刻的玻璃却有许多的隐患，比如:它很薄，四季仅有透明的颜色，太单调……。我想发明几种新型玻璃，以便清除隐患，下头我就来为大家介绍一下我想发明的新型玻璃。我想发明的是风景玻璃，里面有微型芯片，窗户上有许多细小的透气孔，是用feng和jing材料制成的，装芯片是让窗户在一年四季都呈现出不一样的半透明的漂亮的图像，使人心境舒畅，有益身心。而整天开着还不费电，因为上头安装的是微型二极发光管，还安装了太阳能电池板和风力发电机呢!另一种是环保玻璃，这种玻璃里有一个吸收芯片，它是用xi和shou材料制成的，而这芯片是为了让它吸收二氧化碳，释放氧气，净化空气! 而我想发明的一种玻璃是净化空气玻璃，它的特点是能
生物活性玻璃
高分子0902 吴俊3090705061 生物活性玻璃研究及应用 摘要：生物活性玻璃是一种具有特殊组成和结构的硅酸盐玻璃材料。主要介绍 了生物活性玻璃的制备方法、特殊活性以及在各方面的广泛应用。 关键字：生物活性玻璃制备活性应用 绪论 生物材料，包括生物玻璃、生物玻璃陶瓷、生物磷酸钙陶瓷以及生物复合材 料、生物涂层等，是一类可对肌体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能的 材料。由于其具有较高的生物活性、生物相容性和化学稳定性，近几十年来的研 究十分活跃。 生物活性玻璃(bioactive glass，BG) 是一种具有特殊组成和结构的硅酸盐 玻璃材料，由美国佛罗里达大学Hench教授在1969年研发出来的。具有与骨组 织形成化学性结合能力，与骨组织和软组织均有良好的结合能力，在植入体内后 生物活性玻璃表面即与体液发生离子反应，最终在玻璃表面形成类似骨中无机矿 物的低结晶度碳酸羟基磷灰石层(HCA)，因化学组成与生物体的骨骼相似，容易 与周围的骨骼形成牢固的化学键合即骨性结合，具有优良的骨诱导性、骨传导性 及生物相容性，已成为材料科学、医学以及生物科学等学科的热点，越来越受到 人们的重视，特别是生物活性玻璃复合材料的研发成功，更是给人类健康带来了 又一突破性进展，广泛开展生物活性玻璃复合材料的研究具有重要的理论价值和 应用价值。 1.生物活性玻璃的制备 与传统玻璃制备工艺一样，最早的生物玻璃和微晶玻璃都是通过熔融法制备 的。随着溶胶凝胶技术的发展，该方法被引用到生物玻璃的制备中来，该方法制 备的生物玻璃由于具有高的比表面积，显示出了较高的生物活性。 1.1熔融法 高温熔融法是大规模工业生产的主要方法也是传统的玻璃制备方法，这种方法具 有工艺成熟，操作简单，制得玻璃质量高等特点。高温熔融法制备玻璃时在反应 中参与反应的组分的原子或离子受到晶体内聚力的限制，所以反应动力学的决定 因素有晶体结构和缺陷、物质的化学反应活性和能量等内在因素;也有反应温度、 参与反应气相物质的分压、电化学反应中电极上的外加电压、射线的辐照、机械 处理等外部因素。本研究充分利用实验室现有的条件，所有试样均采用高温熔融 冷却法制备。实验在空气环境下，于硅碳棒加热炉中熔化;玻璃均化好后在加热 的铁板上淬火成型，之后在马弗炉中退火处理。所有玻璃均采用氧化铝柑祸熔制。
真空玻璃资料
真空玻璃 是新型玻璃深加工产品，是我国玻璃工业中为数不多的具有自主知识产权的前沿产品，它的研发推广符合我国鼓励自主创新的政 策，也符合国家大力提倡的节能政策，具有良好的发展潜力和前景。 从原理上看真空玻璃可比喻为平板形保温瓶，二者相同点是两层玻璃的夹层均为气压低于10-1pa的真空，使气体传热可忽略不计；二者内壁 都镀有低辐射膜，使辐射传热尽可能小。二者不同点：一是真空玻璃用于门窗必须透明或透光，不能像保温瓶一样镀不透明银膜，镀的是不同种类的透明低辐射膜；二是从可均衡抗压的圆筒型或球型保温瓶变成平板，必须在两层玻璃之间设置“支撑物”方阵来承受每平方米约10吨的大气 压，使玻璃之间保持间隔，形成真空层。“支撑物”方阵间距根据玻璃板的厚度及力学参数设计，在20mm-40mm之间。为了减小支撑物“热桥”形成的传热并使人眼难以分辨，支撑物直径很小，目前的产品中的支撑物直径在0.3mm-0.5之mm间，高度在0.1mm-0.2mm之间。真空玻璃的结构如 图1所示 由于结构不同，真空玻璃与中空玻璃的传热机理也有所不同。图2为简化的传热示意图，真空玻璃中心部位传热由辐射传热和支撑物传热构成，其中忽略了残余气体传热。而中空玻璃则由气体传热（包括传导和对流）和辐射传热构成。 由此可见，要减小因温差引起的传热，真空玻璃和中空玻璃都要减小辐射传热，有效的方法是采用镀有低辐射膜的玻璃（LOW-E玻璃），在兼顾其它光学性能要求的条件下，其发射率（也称辐射率）越低越好。二者的不同点是真空玻璃还要尽可能减小点阵支撑物的传热，目前新立基公司根据自有专利采用直径0.5mm的开口环形（或称C型）支撑物，点阵间距25mm，其热导约为0.5Wm-2k-1。中空玻璃则要尽可能减小气体传热。为 了减小气体传热并兼顾隔声性及厚度等因素，中空玻璃的空气层厚度一般为9-24mm，以12mm居多。要减少气体传热，还可用大分子量的气体（如惰性气体：氩、氪、氙）来代替空气，但即使如此，气体传热仍占据主导地位。 表1所列的是目前国内市场可用于真空玻璃生产的三种low-E玻璃，此三种low-E玻璃上镀有“在线”Low-E膜或带保护层的“离 线”“硬”Low-E膜，二者均可耐500℃高温。 表2给出以上三种Low-E玻璃制成的四种真空玻璃的传热系数计算结果。 一般均匀材料用导热系数(热导率)λ表征其导热性能。其定义为：在稳态条件下，1m厚的物体，两侧表面温度差为1K时，单位时间内通过1m2 面积传递的热量。我国法定单位为Wm-1K-1。 真空玻璃不是均匀连续材料，是一薄片结构。为了便于与其它保温材料比较其性能，常引用“表观导热系数”或称“折算导热系数”的概念。 其含义可想象成将许多片真空玻璃叠合到1m厚时，其导热系数的值。 实际上根据下式即可方便地算出表观导热系数 式中C为真空玻璃热导，单位为Wm-2K-1 式中d为真空玻璃厚度，单位为m 由此可算出表2中4种真空玻璃的表观导热系数列于同一表最后一栏
玻璃生产工艺流程图
玻璃生产工艺流程图标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
玻璃生产工艺流程图 玻璃是如何生产出来的呢这个问题对于专家来说可能很简单，但是对于普通的消费者来说可能还是有了解的兴趣的，今天，我们和中华包装瓶网的小编一起去简要的了解一下。玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下： 1．配料，按照设计好的料方单，将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。 2．熔制，将配好的原料经过高温加热，形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型：一种是坩埚窑，玻璃料盛在坩埚内，在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚，大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的，现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑，玻璃料在窑池内熔制，明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热，也有少量用电流加热的，称为电熔窑。现在，池窑都是连续生产的，小的池窑可以是几个米，大的可以大到400多米。 3．成形，是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行，这是一个冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。 A．人工成形。又有（1）吹制，用一根镍铬合金吹管，挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球（划眼镜片用）等。（2）拉制，在吹成小泡后，另一工人用顶盘粘住，二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。（3）压制，挑一团玻璃，用剪刀剪下使它掉入凹模中，再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。（4）自由成形，挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。 B．机械成形。因为人工成形劳动强度大，温度高，条件差，所以，除自由成形外，大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外，还有（1）压延法，用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。（2）浇铸法，生产光学玻璃。（3）离心浇铸法，用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中，由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上，旋转继续进行直到玻璃硬化为止。（4）烧结法，用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂，在有盖的金属模具中加热，玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外，平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属（锡）表面上形成平板玻璃的方法，其主要优点是玻璃质量高（平整、光洁），拉引速度快，产量大。 4．退火，玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化，这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直
微晶玻璃
二硅酸锂微晶玻璃材料综述 何志龙-3112007045 （金属材料强度国家重点实验室， 西安交通大学材料科学与工程学院，西安710049） 摘要：微晶玻璃以其优异的力学、化学、生物等性能，在国防、航空、建筑、电子、光学、化工、机械及医疗等领域作为结构材料、技术材料、光学材料、电绝缘材料等而获得广泛应用，吸引了许多研究者的关注。本文在参考学习了诸多相关文献的基础上，对微晶玻璃材料的制备、性能、应用及研究进展进行了论述，列举了人们在该领域取得的重要研究进展，以及微晶玻璃材料领域存在的研究难题。 关键词：晶化，微晶玻璃，综述，非均匀成核 1 研究背景与意义 自从1957年，美国康宁公司著名玻璃化学家S.D.Stookey研制出第一种微晶玻璃以来，微晶玻璃就凭借其组分广泛、性能优异、品种繁多而著称。由于析出的晶粒尺寸可控，与界面结合强度高，抗弯强度可以达到200MPa以上，大量微晶玻璃体系涌现出来，它们的形成机制也得到大量深入研究。 微晶玻璃又称玻璃陶瓷，它是将某些特定组成的基础玻璃，在一定温度下进行控制晶化，制得的一种同时含有微晶相和玻璃相的多晶固体材料。在热处理过程中，基础玻璃内部产生晶核及晶体长大，因为析出的晶体非常小，被称作微晶玻璃。 微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或易产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1-0.5μm）和残余玻璃组成的复相；而玻璃则是非晶态或无定形体。微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 2 微晶玻璃分类 按照基础玻璃的组成，微晶玻璃主要有以下四大类： （1）硅酸盐类微晶玻璃 由碱金属、碱土金属的硅酸盐晶相组成，主晶相有：透辉石、顽辉石、硅灰石、二硅酸锂等，这些晶相的种类影响微晶玻璃的性能。其中，最早研究的矿渣微晶玻璃和光敏微晶玻璃属此类。
新型玻璃简介
新型玻璃简介 【变色玻璃】 变色玻璃为什么能变色？变色玻璃是怎样制成的？生产普通玻璃时，在原料中加入大约５％的光敏感物质（如氯化银）加入０．０１５％的氧化剂（如氧化铜），而后经过１５００摄氏度的高温溶化后就制成了变色玻璃，这种薄利为什么会变色呢？由于氯化银和氧化铜的颗粒很小，又均匀地分布在玻璃中，当然不会影响透明度，但当遇到强光照射时，氯化银分解，产生许多氯单质和银单质，阻止光线通过玻璃，使玻璃由暗变黑；而等到外界的光线变弱，在氧化铜的作用下，氯和银又重新化合成无色的氯化银，玻璃颜色于是由深变浅。 【玻璃微珠】 大白天能不能放露天电影呢？能！有种反射能力很强的玻璃微珠银幕能担任这个角色。微珠的直径比头发丝的直径
还小的多。这种银幕反射光线的本领比最白的白纸还高出一千倍。只要银幕不在阳光直射下，即使是白天看电影也十分清晰，玻璃微珠除了“白昼银幕”外，还有其他用途。用它作交通标志，黑夜里受到车灯光的刺激马上发亮，使驾驶员在５００米外就能清楚地看到交通标志。车辆一过，标志的亮光又自动消失，将玻璃微珠嵌在救生艇或救生圈上，遇难时就容易被发现了。 【微晶玻璃】 玻璃家庭中的新秀--微晶玻璃比钢还硬。如果用一根微晶玻璃管当榔头，把钉子敲进木头里，玻璃管丝毫无损。它还有一个特性。几乎受热不胀，遇冷不缩。将微晶玻璃放在冰块上，再倒入沸腾的金属溶液，玻璃杯依然无恙，用微晶玻璃做杯盘锅碟，不仅敲跌不碎，而且高温不裂。用它做刀具能削铁如泥，用它做导弹头的外罩能抵得住高速飞行产生的高温。 【憎水玻璃】
冬天，眼镜片上有时会蒙上水气，遮住视线，怪讨厌的，现在发明了用憎水玻璃做成的新型眼镜。水滴在上面就像荷叶上的水珠一样，会形成圆点迅速溜去。汽车驾驶室装上憎水玻璃，雨天就不必再使用雨刷了。潜水艇的潜望镜如用憎水玻璃制造，当潜水艇浮出水面,就不必担心水痕遮住视线了。 【防弹玻璃的发明】 ２０世纪初，法国一座城市接连发生多起车祸，除了直接死伤外，有相当多的乘客是被飞溅的碎玻璃刺伤的。 一位叫贝奈狄特斯的法国科学家注意读到乘客被玻璃 刺伤的新闻，使他回想起做实验时碰到的一件事。 有一次，他在整理化学药品时，不小心把一只药瓶打翻
生物活性玻璃的效果：文献回顾
生物活性玻璃的效果：文獻回顧 顏瑞瑩1林怡君1, 2陳恆理2賴玉玲1, 2 1台北榮民總醫院牙科部 2國立陽明大學牙醫學院 生物活性玻璃為一具有生物相容性的人工合成移植骨，廣泛應用於骨科及牙科。臨床上，生物活性玻璃可單獨使用或合併使用其他骨移植物進行牙周手術的骨缺損填補、骨豐隆術、骨嵴保留術或充當上顎提升的移植骨。本文藉文獻回顧介紹生物活性玻璃的主要成份、探討生物活性玻璃於骨缺損中骨組織的癒合情形並比較生物活性玻璃與其他骨移植物或再生材料於不同適應症的臨床效果。近來的研究指出生物活性玻璃與目前所使用的生物材料的臨床效果相似，並且發現使用生物活性玻璃可改善患者的骨缺損。 關鍵語：生物活性玻璃、骨缺損、治療效果。 連絡及抽印本索取地址：台北市北投區石牌路二段201號台北榮民總醫院牙科部賴玉玲醫師E-mail: yllai@https://www.wendangku.net/doc/ef17512396.html,.tw 前言 生物活性玻璃(bioactive glass)為人工合成移植骨(alloplast)，是骨科及牙科的一種骨填補材料。其成分主要是45S5生物活性玻璃含有重量百分比45%的二氧化矽(SiO2)、24.5%的氧化鈉(NaO2)、24.5%的氧化鈣(CaO)及6%磷酸(P2O5)1,2。二氧化矽組成核心，氧化鈉、氧化鈣及磷酸形成外殼，其中氧化鈉及氧化鈣提供放射線不透射性(radiopaque)，方便放射線攝影的判讀。在牙科治療中，將此生物活性玻璃填充在牙周骨缺損中，也可在拔牙齒槽中放置生物活性玻璃進行骨嵴保留步驟，亦可將此材料運用於上顎竇提升後的骨移植。本文藉由文獻回顧探討生物活性玻璃於各種牙周手術中的臨床成效及組織學下癒合的情形、於骨嵴保存術及
透明气凝胶真空玻璃及其制作方法
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201210308477.7 (22)申请日 2012.08.28 E06B 3/67(2006.01) E06B 3/677(2006.01) E06B 7/22(2006.01) C03C 27/10(2006.01) C09J 183/04(2006.01) (73)专利权人青岛科瑞新型环保材料有限公司 地址266112 山东省青岛市城阳区上马街道 王家庄社区居委会北侧500米 (72)发明人翟传伟 李壮贤 (54)发明名称 透明气凝胶真空玻璃及其制作方法 (57)摘要 一种透明气凝胶玻璃及其制作方法，包括玻 璃板、干燥剂铝条和密封胶圈，在两片玻璃板之间 的周边内设有干燥剂铝条，在干燥剂铝条的外侧 用密封胶密封，在两片玻璃板之间形成中空夹层 并抽真空，其特征在于，在所述的中空夹层内装有 透明气凝胶。本发明的有益效果是：气凝胶的导 热系数极低，配合真空玻璃的特殊性能够满足节 能的要求。气凝胶的强度很高，对外界压力承受能 力大，大大提高了整体强度，不容易破损。 (51)Int.Cl. 审查员 陈礼兵 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)授权公告号CN 102839893 B (45)授权公告日2015.05.13 C N 102839893 B
1.一种透明气凝胶真空玻璃，包括玻璃板、干燥剂铝条和密封胶圈，在两片玻璃板之间的周边内设有干燥剂铝条，在干燥剂铝条的外侧用密封胶密封，在两片玻璃板之间形成中空夹层并抽真空，其特征在于，在所述的中空夹层内装有透明气凝胶，所述的透明气凝胶的成分和含量为硅源的重量份数5-15、溶剂的重量份数15-25、处理剂的重量比例1-5‰、表面改性剂的重量份数1-10、催化剂的重量比例1-5‰、纤维的重量比例小于2%、水的重量份数1-3；纤维为玻璃纤维，所述纤维为直径3-10nm、长度<3mm。 2.根据权利要求1所述的透明气凝胶真空玻璃，其特征在于，所述的玻璃板包括普通浮法玻璃、夹层玻璃和阳光控制玻璃，两片玻璃之间的间距为5-20mm。 3.根据权利要求1所述的透明气凝胶真空玻璃，其特征在于，所述的硅源为正硅酸乙酯，溶剂为乙醇，处理剂为氨水，表面改性剂为三甲基氯硅烷，催化剂为盐酸，水为去离子水。 4.根据权利要求3所述的透明气凝胶真空玻璃，其特征在于，所述的透明气凝胶的制作方法是：先将硅源、溶剂、表面改性剂、催化剂、纤维和水按照所述比例混合搅拌均匀后，静止一定时间将其充分水解；然后加入处理剂进行缩聚反应；放入模具中进行老化，老化时间为72-84h ；待溶液转变成凝胶后，用去离子水冲洗10min，除去反应留下的可溶性离子；再用甲醇溶剂冲洗，置换出其中的水溶液；将湿凝胶放入预充有7.5-8Mpa的二氧化碳的超临界干燥设备中，温度高于40-200℃，保持2-5h，再以1-2Mpa/h 的速度释放压力；最后用二氧化碳气体冲扫5-10min，即得成品的透明气凝胶。 5.一种如权利要求1所述的透明气凝胶真空玻璃的制作方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）选择两片玻璃板； （2）采用水刀切割方法将透明气凝胶切成符合填塞真空玻璃的厚度； （3）将切割好的透明气凝胶块填充进两片玻璃板之间，并合拢在一起，四周装入干燥剂铝条，在干燥剂铝条的两侧用丁基胶密封，而在外口则用聚硫密封胶进行封边密封处理，留有抽气口； （4）从抽气口抽真空至100Pa，再用密封胶将抽气口密封。
微晶玻璃
微晶玻璃 摘要：本文介绍了微晶玻璃与普通玻璃和陶瓷的区别，通过分析组成将其分类。 同时描述了微晶玻璃的制备，性质，应用，浅析其发展趋势。 关键词：微晶玻璃组成制备性能应用 Abstract：This paper introduces the difference between microcrystalline glass and common glass and ceramics. Through the analysis of composition classified microcrystalline glass. At the same time, also describe microcrystalline glass’s preparation, property and application. Analysisthe trend of its development. Keywords: Microcrystalline glass preparation property application trend 1 前言 微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是综合玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。但晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的[1]。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 2分类及其组成 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等 晶玻璃的组成在很大程度上决定其结构和性能。按照化学组成微晶玻璃主要分为四类：硅酸盐微晶玻璃，铝硅酸盐微晶玻璃，氟硅酸盐微晶玻璃，磷酸盐微晶玻璃。 2.1 硅酸盐微晶玻璃 简单硅酸盐微晶玻璃主要由碱金属和碱土金属的硅酸盐晶相组成，这些晶相的性能也决定了微晶玻璃的性能。研究最早的光敏微晶玻璃和矿渣微晶玻璃属于 这类微晶玻璃。光敏微晶玻璃中析出的主要晶相为二硅酸锂（Li 2Si 2 O 5 ），这种晶 体具有沿某些晶面或晶格方向生长而成的树枝状形貌，实质上是一种骨架结构。
医用生物活性玻璃的红外光谱分析及其生物活性探讨
医用生物活性玻璃的红外光谱分析及其生物活性探讨 生物医学工程学杂志 1999年第0期第16卷 无机生物材料及有机/无机复合材料组 作者：付 静 陈晓峰 张梅梅 张晓凯 单位：付 静 陈晓峰 张梅梅（山东轻工业学院 无机材料系）；张晓凯（山东师范大学 分 析测试中心） 关键词：生物玻璃；模拟生理溶液；碳酸羟基磷灰石(HCA)；生物活性；红外光谱 摘要 生物玻璃在模拟生理溶液中浸泡，表面生成与人体骨骼无机矿物成分相似的碳酸羟基磷灰石(HCA)［Ca 10(PO 4)6)(2HO -，］，本实验主要应用傅立叶红外变换光谱仪对其进行测定，并辅以扫描电镜(SEM)分析手段，通过体外实验(In Vitro)观察了HCA 的形成 过程及其表面形貌，探讨了生物玻璃的活性机理。 Infro-Red Spectrum Analysis on A Medical Bioactive Glass and Investigation on Its Bioactivity 1 引 言 生物玻璃的生物活性在于植入人体后，通过一系列表面化学反应，生成碳酸羟基磷灰石(HCA)，与人体活骨组织产生牢固的化学结合，HCA 是衡量材料生物活性的标志。红外光谱 分析是用来测定HCA 的准确而又快捷的手段。在红外光谱图上，波数在602 cm -1和560 cm -1处的反射峰是HCA 的特征峰［1］，对浸泡不同时间的生物玻璃进行红外光谱分析，根据HCA 特征峰出现的早晚，确定生物玻璃活性的高低。 2 实 验 2.1 本实验样品的化学组成(表1［2］)。 表1 生物玻璃化学组成 生物成玻璃的制备： 2.2 模拟生理溶液的制备 采用分析纯试剂，根据人体细胞外液(血浆)中各离子的浓度，制得模拟人体细胞外液 (SBF)，如表2。 表2 SBF 溶液及人血浆中各离子的浓度(mM)
真空玻璃在绿色建筑中的应用
现代建筑，无论居住还是办公，人们追求形式多样化、时尚化，要求宽敞、明亮、通透、舒适。建筑形式也越来越多地选用大面积采光玻璃窗和玻璃幕墙。但由于环境及气候的影响，室内环境要做到舒适，通常需要消耗更多的能量。如何解决建筑需求与建筑节能的矛盾？关键是技术。只有开发应用先进的节能技术和节能材料，才能提升建筑品质，降低建筑能耗，实现绿色建筑目标。 一、建筑节能行业标准分析 围护结构是建筑节能的关键部位。由于建筑物的围护结构隔热保温性能差，导致冬季采暖、夏季空调制冷能耗高。大面积使用玻璃幕墙的公共建筑能耗更高。因此，国家和地方关于建筑节能的标准中都硬性规定了各个朝向的窗墙面积比，这实在是为了限制建筑能耗而采取的不得已办法。玻璃对现代建筑的作用十分重要，不可或缺。现代建筑对节能玻璃的需求日趋紧迫。 外窗的热工性能比外墙和屋顶差了3～4倍，这使得占比建筑围护结构总面积不大的外窗，能耗占比很高。造成这种现象的原因，一方面是节能观念问题，常用的窗框型材隔热保温性能不佳，而在窗户面积中占绝对多数的玻璃的节能作用往往被人们忽略。许多高档住宅甚至高档别墅，玻璃也仅选用热工性能较差的双白中空玻璃，使得玻璃窗与墙体的隔热保温性能相差甚远；另一方面，占外窗主要面积的玻璃材料热工性能较差，无法达到墙体材料的热工水平，使得外窗成为建筑节能的一大短板。 降低玻璃外窗（或玻璃幕墙）能耗的关键在于提高玻璃的热工性能。因此，需要开发一种具有优异隔热保温性能的节能玻璃，使其构成的玻璃窗系统和玻璃幕墙系统具有与墙体相媲美的热工性能，做到建筑围护结构各部分能耗均衡，消除短板。 二、真空玻璃性能参数 真空玻璃是一种新型节能玻璃。它基于保温瓶原理，将两片玻璃四周密封，之间形成0.1～0.2mm的薄真空层。由于没有气体传热，内表面又有起保温瓶银膜作用的透明低辐射膜，使真空玻璃的保温隔热性能远优于目前已广泛使用的中空玻璃。真空玻璃的传热系数K值可以低至0.6W/（m2?K）以下，与保温墙体的热工性能相近。隔热保温的同时，还具有隔声降噪、防结露、提高舒适度等特性。 真空玻璃可以选择由不同厚度、不同品种或不同功能的玻璃构成。真空玻璃也因此具有不同的传热系数和遮阳系数，以满足不同气候地区的热工要求。构成真空玻璃的两片玻璃在大气压的作用下，紧密结合成一个整体，不可以切割，但可以通过夹胶或合中空等工艺手段与其他玻璃组合，形成复合型真空玻璃，以满足门窗和幕墙等不同工程的需求。 三、真空玻璃提升节能指标 我国开始实施《绿色建筑评价标准》，真空玻璃技术和产品也正是由此而得以快速发展和广泛应用。真空玻璃的应用，可以使建筑在《绿色建筑评价标准》规定主题策划的以下几个性能指标得到显著提升，使建筑物的品质得以改善。 1、节能标准 （1）真空玻璃的保温隔热性能与墙体接近，与普通中空玻璃窗或Low-E中空玻璃窗相比，真空玻璃窗的保温性能占有明显优势。经国家建筑工程质量监督检验中心实际检测，真空玻璃窗在北京等寒冷地区使用，冬季节能可达50%以上。因此，无论是玻璃窗还是玻璃幕墙，透光围护结构不再是建筑节能的短板，整体建筑的能耗可以显著降低，达到绿色建筑规定的指标。 （2）由于建筑功能的需要，当窗墙面积比超出规范要求而需要权衡判断计算时，真空玻璃窗的热工指标可以满足权衡判断的要求。 （3）出于建筑外观设计的需求，当围护结构的某一部分不能达到规范要求而需要权衡判断计算时，真空玻璃幕墙的热工指标可以满足权衡判断的要求。
生物活性玻璃的研究现状及发展趋势
收稿日期：2017-09-27 作者简介：马安博（1986-），男，讲师，研究方向：有色金属材料表面处理与生物材料。E -mail：mab -532@https://www.wendangku.net/doc/ef17512396.html, 。 摘要：论述了生物活性玻璃的研究现状，同时对不同制备方法进行了概述，重点介绍了溶胶-凝胶法制备生物活性玻璃及相关复合材料，并对生物活性玻璃的应用与发展前景进行了展望。 关键词：生物活性玻璃；溶胶-凝胶；骨骼修复 中图分类号：TQ437 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2018）02-0056-05 生物活性玻璃的研究现状及发展趋势 马安博 （西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089） 生物活性玻璃是一类重要的无机非金属类骨、齿及皮肤创面修复材料，在临床应用中取得较好的治疗效果。近年来，学者们主要研究了微纳米生物活性玻璃（MNBG）的制备技术、结构、性能、材料与细胞的相互作用及其组织修复特性。细胞学研究表明，生物活性玻璃的促进成骨是通过激活P38和ERK 2条信号通路实现介导骨髓间充质干细胞[1]（MSC）向成骨细胞定向分化而实现的。动物实验研究表明，微纳米生物活性玻璃具有显著的异位成骨特性，其机制是通过玻璃颗粒中Si 、Ca 离子的释放，促进了骨祖细胞向[2]成骨细胞分化，从而加速了新骨形成。然而，生物活性玻璃的力学性能，可梯度降解性能和孔结构等问题在一定程度上影响了生物玻璃医疗器械的临床治疗效果。因此，克服生物活性玻璃的不足，进一步改善和提高生物活性玻璃材料的各项性质，将成为材料科学、生物科学及医学等交叉学科的研究热[3]点。 1 生物活性玻璃的研究现状 继Hench 教授研制开发出45S5生物玻璃之后，又有多种生物活性微晶玻璃不断被研制[4]开发出来。1973年，德国Bromer 等通过大幅度减少部分碱金属氧化物的含量，即减少钾、钠含量，增加钙、磷含量并应用玻璃的微晶技术，成功制备了Na O -K O -MgO -CaO -22P O -SiO 系统的微晶生物玻璃，主晶相为碳252酸磷灰石。其生物活性低于45S5玻璃，但其机械性能却有了较大的提高，可以应用于受力不明显的骨缺损填充，如颌骨的修补，也可作为骨水泥材料应用于临床上。由Hench 教授开发的45S5生物玻璃中，K 、Na 含量较高， 因而化学稳定性欠佳，从而影响其长期耐久性，且强度较低，应用受到限制。1982年，[5]日本京都大学的小久保正等通过热处理MgO -CaO -SiO -P O -CaF 玻璃制出了高强度2252的生物微晶玻璃（A -W 微晶玻璃），其玻璃基质中含有晶相磷灰石和β-硅灰石。因不含碱金属氧化物，所以其机械性能较好，是当前力学性能相对最好的医用微晶玻璃材料，各项力学性能均接近人骨，此外，其与骨骼组织的结合强度也较高。 为满足临床使用的需要，生物材料必须被加工成一定形状，这就要求生物材料具有[6]良好的可加工性。1983年，Holland 等研制成功了商品名为Bioverit 的可切削生物微晶玻璃，其主晶相是磷灰石和金云母晶体。这类微晶生物玻璃的特点是既具有一定的生物活性又具有较好的可切削加工性，并可根据临床需要和一般的机械加工方法制成各种不同形状，材料不会发生断裂。此外，近年来生物材料领域的研究者们相继研制出磷酸盐多孔微晶玻璃、铁磁玻璃陶瓷和含生物玻璃相的复合生物材料等一系列特定性能的生物活性玻璃。生物活性玻璃作为人工医学材料已得到广泛研究和临床应用，越来越显示出[7]惰性生物材料所不能比拟的优势。 2 生物活性玻璃的制备 与传统玻璃制备工艺一样，最早的生物玻璃和微晶玻璃都是通过熔融法制备的。随着溶胶-凝胶技术的发展，该方法被引用到生物玻璃的制备中来，这种生物玻璃由于具有较高的比表面积，因而显示出了较高的生物活性。 2.1 熔融法 056 综述 学术论文
微晶玻璃 第一章
1 绪论 1.1 微晶玻璃的定义 1.1.1 定义及特性 微晶玻璃（glass-ceramic）又称玻璃陶瓷，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。 玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它是一种亚稳态，较之晶态具有较高的内能，在一定的条件下，可转变为结晶态。从动力学观点看，玻璃熔体在冷却过程中，黏度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其难以转变为晶态。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获得的新材料。 微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 尽管微晶玻璃的结构、性能及生产方法与玻璃和陶瓷都有一定的区别，但是微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多相特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。 微晶玻璃具有很多优异的性能，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。如热膨胀系数可在很大范围内调整（甚至可以制得零膨胀甚至是负膨胀的微晶玻璃）；机械强度高；硬度大，耐磨性能好；具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境；软化温度高，即使在高温环境下也能保持较高的机械强度；电绝缘性能优良，介电损耗小、介电常数稳定；与相同力学性能的金属材料相比，其密度小但质地致密，不透水、不透气等。并且微晶玻璃还可以通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、磁学、热学和生物等功能，从而可作为各种技术材料、结构材料或其他特殊材料而获得广泛的应用。 微晶玻璃的性能主要决定于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。以上诸因素，又取决于原始玻璃的组成及热处理制度。热处理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从而使材料性能发生显著变化。另外，晶核剂的使用是否适当，对玻璃的微晶化也起着关键作用。微晶玻璃的原始组成不同，其主晶相的种类不同，如硅灰石、β-石英、β-锂辉石、氟金云母、尖晶石等。因此通过调整基础玻璃成分和工艺制度，就可以制得各种符合性能要求的微晶玻璃。 1.1.2 微晶玻璃的种类 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。表1-1列出了常用微晶玻璃的基础组成、主晶相及其主要特性。 表1-1常用微晶玻璃的组成、主晶相及主要特性