三大类“微晶石”解析

【建材网】近年行业内掀起微晶热潮，大批“微晶石”产品相继涌现，然而，不少人可能并不了解，这些产品虽然都被称为“微晶石”，却包括纯微晶玻璃板材、微晶玻璃陶瓷复合板材、透明玻璃陶瓷符合板材三大品类，三者存在本质区别。
　　
　　微晶石的概念较早起源于微晶玻璃。
　　
　　1957年美国康宁公司一个年轻研究员，在一次玻璃实验中意外发明了靠前块微晶玻璃。随后，这种既不同于玻璃材料，又不同于陶瓷材料的新型材料被广泛应用诸多领域，于是纯微晶玻璃板材应运而生，也有人称之为通体微晶石。然而因能耗、材耗过大、成本过高、生产模式落后等因素，纯微晶玻璃板材的运用受到很大限制。
　　
　　直到2002年，博德、嘉俊、新中源、欧神诺、蒙娜丽莎等佛山几大厂家开始生产以硅灰石为主晶相的微晶玻璃陶瓷复合板材，这就是靠前代微晶玻璃陶瓷复合板材。
　　
　　然而，从2009年起，市场上开始出现透明玻璃陶瓷复合板材，其花色丰富、表面更为光彩照人，受到市场的肯定，引起业内的极大关注。相较于微晶玻璃陶瓷符合板材，其技术门槛和成本更低，因此目前市面上绝大多数“微晶石”都是透明玻璃陶瓷复合板材。
　　
　　那么，三者之间的区别究竟何在？针对这个问题，在此进行分析和比较，希望能为读者解惑。
　　
　　名词解释：
　　
　　晶相：在陶瓷显微结构中可以是由一种晶体（单相）或不同类型的晶体（多相）组成。其中含量多者称为主晶相，含量少的称次级晶相或第二晶相。有时在晶界上还可能发现有第二晶相存在，它的存在一般需用X射线结构分析如X射线图谱分析，晶格条纹像等进行确定。陶瓷材料的晶体主要是单一氧化物（如Al2O3，MgO）和复合氧化物（如尖晶石MgO·Al2O3，锆钛酸铅Pb(Zr,Ti)O3）。此外，非氧化物陶瓷材料中还有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等相应组分的晶体存在。陶瓷材料的性能和主晶相的种类、数量、分布及缺陷状况等密切有关。
　　
　　玻璃相：陶瓷高温烧结时各组成物质和杂质产生一系列物理，化学反应后形成的一种非晶态物质。其主要作用是将分散的晶相黏合在一起，抑制晶粒长大及充气孔使陶瓷致密等。但玻璃相的强度比晶相低，热稳定性差，在较低温度下会软化。此外，玻璃相结构疏松，空隙中常用金属离子填充，降低陶瓷的电绝缘性，增加介电消耗。　　微晶玻璃陶瓷复合板材
　　
　　技术：将微晶玻璃粒料布撒在烧结好的陶瓷板材表面（板材还起耐火材料垫板作用）上，于普通的陶瓷辊道窑中完成烧成。
　　
　　能够控制并扩大结晶性能的微晶玻璃技术难度较大，技术门槛较高。
　　
　　内部结构：上层微晶玻璃除了有玻璃相之外，尚有一定量的结晶相。这些结晶相内部的组成质点的排列在宏观和微观上都是有序的，相对X射线会产生衍射，衍射曲线有衍射峰。
　　
　　外观：上层微晶玻璃除极个别的主微晶相极小品种外，都是半透明到不透明的。这是微晶玻璃与玻璃之间较大的外观差异。
　　
　　花色形成原理：艺术装饰纹样全靠微晶玻璃本身析出的结晶纹样实现。
　　
　　以硅灰石为主晶相的微晶玻璃的结晶纹样是在较低的烧结温度下，沿着熔块边界向中心生长形成，因此晶花相对简单，但其外观洁白如玉，光泽亮丽柔美，硬度、耐磨性和耐酸、耐碱等性能优良，直到现在仍有不错的市场。
　　
　　以透辉石为主晶相的微晶玻璃的析晶纹样是在高温熔融条件下形成，晶花相对丰富，但仍然无法像印花砖那样随心变幻。
　　
　　性能：上层微晶玻璃不仅受大部分玻璃相的影响，同时还受一定量的微晶玻璃相的影响，平均破坏强度为6070.5牛顿，平均断裂模数为45.4兆帕，相对于透明玻璃陶瓷复合板复合板摩擦系数相对更高，防滑性能相对更强。
　　
　　透明玻璃陶瓷复合板材
　　
　　技术：早期以透明熔块干粒厚施于已经烧成的印花砖胚表面，经第二次烧成获得；现在出现砖胚、花纹、透明玻璃层经高温煅烧一次成型的一次烧技术。
　　
　　由于印花瓷砖技术门槛较低，陶瓷厂基本都能制备，透明干粒是市场已存在多年的三度烧透明干粒配方基础上研发的，技术难度也不高，不少熔块厂都能提供，因此该产品总体技术门槛不高。　　内部结构：上层透明玻璃结构单一，内部的组成质点的排列在宏观上是无序、不规则、随机分布的，相对X射线不产生衍射，衍射曲线没有衍射峰出现。
　　
　　外观：上层透明玻璃具有透明性质，充分展现透明玻璃陶瓷复合板印制的精美艺术花纹，增加了这种花纹的立体感和光亮度。
　　
　　花色形成原理：呈现的艺术纹样靠丝网印刷、胶辊印刷、喷墨打印等现代印刷工艺在陶瓷砖上实现，花色非常丰富。
　　
　　表层覆盖的透明玻璃只是加强了这些花纹的立体和光亮的视觉效果，起到了画龙点睛或锦上添花的作用。这种产品的艺术装饰性主要靠印花的艺术纹样与色彩来提升，即需要在制版、色彩的选择、印刷设备等方面下功夫。
　　
　　性能：上层透明玻璃的性能主要受玻璃成分和结构的影响，平均破坏强度为4240牛顿，平均断裂模数为41.3兆帕，相对于微晶玻璃陶瓷复合板摩擦系数相对更低，防滑性能相对更弱。
　　
　　纯微晶玻璃板材
　　
　　技术：用微晶玻璃粒料烧成通体微晶玻璃板材，多采用梭式窑烧成以及人工操作的抛光机进行抛光，分为压延法制备和烧结法制备。
　　
　　由于微晶玻璃粒料价格昂贵，能耗、材耗过大，成本居高不下，纯微晶玻璃板材只能是间歇式、小规模、手工操作的生产模式。
　　
　　内部结构：通体拥有一定量的微晶相，内部的组成质点的排列在宏观和微观上都是有序的，相对X射线会产生衍射，衍射曲线有衍射峰。
　　
　　外观：通体都是微晶玻璃，半透明或不透明。厚度较大，也可以在一定范围内随意变换。
　　
　　花色形成原理：压延法制备的纯微晶玻璃板析晶量非常多，无法形成艺术纹样，只能生产纯色产品。
　　
　　烧结法制备的纯微晶玻璃板析晶相对较少，也可以通过析晶形成较为简单的晶花纹样。
　　
　　性能：取决于内部的微晶相的种类、晶体的大小和分布，其余玻璃相的数量、成份以及两者之间的结构等。
　　
　　热膨胀系数很小，硬度、耐磨度等物理性能优良，其中压延法比烧结法生产的纯微晶玻璃板性能更好。　　透明玻璃、微晶玻璃区别