盧安賢,胡曉林,郝小軍

(中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083)

高結(jié)晶度透明微晶玻璃研究新進(jìn)展

盧安賢,胡曉林,郝小軍

(中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083)

透明微晶玻璃既具有陶瓷固有的耐高溫、耐腐蝕、高絕緣、高強(qiáng)度等特性，也具有比晶體材料制備工藝簡(jiǎn)單、易做成大尺寸以及受雜質(zhì)影響小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，還具有玻璃的光學(xué)特性，在固體激光器、紅外發(fā)生器、紅外探測(cè)器、紅外整流罩、核成像與核探測(cè)、高能粒子探測(cè)、X射線斷層掃描、防護(hù)面具、照明和信息等軍民用領(lǐng)域都有極為重要的應(yīng)用，是一類對(duì)國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義的新一代材料，可望替代國(guó)內(nèi)目前不能生產(chǎn)及制備技術(shù)和性能與國(guó)外差距較大的透明晶體和透明陶瓷材料，是當(dāng)前材料領(lǐng)域研究和應(yīng)用方面的重要前沿方向。簡(jiǎn)要介紹了高結(jié)晶度透明微晶玻璃研究新進(jìn)展，主要包括稀土摻雜Na2O-CaO-SiO2(NCS)、MgO-Al2O3-SiO2(MAS)、TeO2-Bi2O3-ZnO(TBZ)、Gd2O3-SiO2(GSO)、Gd2O3-Ga2O3-GeO2(GGG)等體系透明微晶玻璃的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

微晶玻璃；高結(jié)晶度；高透光率；研究進(jìn)展

1 前 言

稀土離子摻雜固體光功能材料在固體激光器、安全和醫(yī)療影像、透明裝甲、透紅外以及光學(xué)透鏡等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位，是材料研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。

固體光功能材料分為有機(jī)固體光功能材料和無機(jī)固體光功能材料，主要包括單晶、透明陶瓷和玻璃。稀土離子摻雜單晶材料透明度高、發(fā)光性能優(yōu)良，但具有各向異性、力學(xué)性能差、易開裂等缺陷，難以制得大尺寸和復(fù)雜形狀制品，因而限制了其廣泛應(yīng)用。稀土離子摻雜透明陶瓷中的晶相含量高，其化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能優(yōu)良，能夠制得大尺寸與復(fù)雜形狀制品，但其制備需在高溫高壓條件下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求高，且陶瓷中氣孔難以完全排除；除此之外，稀土離子摻雜透明陶瓷對(duì)雜質(zhì)敏感，對(duì)原料純度要求高，也難以得到大規(guī)模廣泛應(yīng)用。玻璃制備工藝流程簡(jiǎn)單，易獲得大尺寸形狀復(fù)雜產(chǎn)品，原料組成范圍寬，對(duì)雜質(zhì)的敏感度也較低，但玻璃中聲子能量高，光輸出較低。傳統(tǒng)上將玻璃進(jìn)行晶化處理，可制得透明微晶玻璃，其光輸出有所提高，但對(duì)于大多數(shù)透明微晶玻璃來說，其晶粒尺寸為納米級(jí)，結(jié)晶度較低，導(dǎo)致其單色性差、發(fā)光效率不高，同時(shí)玻璃的耐輻照性能差，在密度和光產(chǎn)額等方面難以滿足需求，應(yīng)用上受到極大地限制。

高結(jié)晶度透明微晶玻璃是近幾年研究出來的一類新材料，其晶相含量高，結(jié)晶度達(dá)70%以上，部分材料的結(jié)晶度高達(dá)97%[1]。由于析晶過程中晶相與殘余玻璃相化學(xué)組成相近，折射率差異小，成分連續(xù)變化，因而在可見光區(qū)具有高透過率。在基礎(chǔ)玻璃組成中摻入稀土離子，可賦予微晶玻璃特殊的發(fā)光性能(如激光性能、熒光性能)。高結(jié)晶度透明微晶玻璃具有制備流程簡(jiǎn)單，易制得形狀各異產(chǎn)品，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性及機(jī)械性能，因而極具開發(fā)研究和應(yīng)用前景[2]。

2 研究現(xiàn)狀與新進(jìn)展

微晶玻璃是由適當(dāng)組成的基礎(chǔ)玻璃經(jīng)核化-晶化處理而制得的多相固體材料，其微觀結(jié)構(gòu)通常由玻璃相與晶相組成。由于大部分微晶玻璃的晶相與玻璃相組成存在較大差異，應(yīng)力雙折射大，當(dāng)入射光通過微晶玻璃時(shí)就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的光散射，因此，大多數(shù)微晶玻璃在可見光區(qū)是不透明的。要獲得透明微晶玻璃，要么析出微晶體的尺寸應(yīng)小于可見光波長(zhǎng)，要么析出晶粒間的光學(xué)各向異性要小，晶相與玻璃相間的折射率要相近。到目前為止，制得的透明微晶玻璃很多，但微晶玻璃中晶相含量較低(3%～70%)、玻璃相含量較高(高于30%)、晶粒大小多為納米級(jí)。例如，早期開發(fā)的析出主晶相為尖晶石和莫來石的鋁硅酸鹽體系透明微晶玻璃[3,4]，其結(jié)晶度約為30～40 vol%，玻璃相達(dá)60～70 vol%，晶粒尺寸10～50 nm，因晶粒尺寸小于可見光波長(zhǎng)，微晶玻璃有很高的透過率。但由于其結(jié)晶度較低，玻璃相含量較高，因此，這些透明微晶玻璃性能上更接近于玻璃，與晶體和透明陶瓷存在較大差異，使其應(yīng)用受到限制。

早期開發(fā)的較高結(jié)晶度透明微晶玻璃主要集中在鋁硅酸鹽體系，包括SiO2-Al2O3-MgO-Li2O-ZrO2和SiO2-Al2O3-MgO-ZnO-ZrO2體系透明微晶玻璃[5]。SiO2-Al2O3-MgO-Li2O-ZrO2體系中的代表產(chǎn)品為Zerodur微晶玻璃，主晶相為含堿金屬型β-石英固溶體Li2-2x·MgxO·Al2O3·2SiO2，結(jié)晶度為70 vol%，晶粒尺寸約50 nm。該產(chǎn)品以其接近于零的熱膨脹系數(shù)及優(yōu)良的光學(xué)均勻性、熱穩(wěn)定性和可機(jī)加工性而享譽(yù)全世界，廣泛應(yīng)用于激光陀螺儀、大型天文望遠(yuǎn)鏡、精密數(shù)控機(jī)床、高檔廚具、防火窗、燃?xì)庠畹溶娒裼妙I(lǐng)域。需要指出的是，由于β-石英固溶體屬高溫不穩(wěn)定晶相，在900 ℃以上溫度下將轉(zhuǎn)變?yōu)棣?鋰輝石型微晶體，因此，如將含β-石英固溶體的微晶玻璃在高于900 ℃下處理，β-石英固溶體將轉(zhuǎn)變?yōu)棣?鋰輝石，晶粒尺寸可達(dá)3.2 μm，結(jié)晶度可達(dá)93 vol%，但此時(shí)微晶玻璃將失去透明性。SiO2-Al2O3-MgO-ZnO-ZrO2體系微晶玻璃含主晶相為非堿金屬型β-石英固溶體MgxZnyO·Al2O3·2SiO2，晶粒尺寸高達(dá)10 μm。由于晶粒尺寸大，表明結(jié)晶很充分，結(jié)晶度應(yīng)很高。另據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，由于晶相與晶相、晶相與玻璃相間的折射率相差很小，微晶玻璃有較好的透過率。以上兩種微晶玻璃，其基礎(chǔ)玻璃的熔制溫度都在1650 ℃，需高溫?cái)嚢枞刍?，制備條件要求高。此外，這些微晶玻璃主要用作結(jié)構(gòu)材料，尚未見到稀土離子摻雜方面的研究報(bào)導(dǎo)。

在稀土離子摻雜高結(jié)晶度透明微晶玻璃方面，美國(guó)超快光譜與激光研究院Bykov等人研究了摻Cr4+離子的CaO-GeO2-Li2O-B2O3-Al2O3體系透明微晶玻璃的制備工藝和性能特征[6]，他們通過對(duì)基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行熱處理，獲得了含Ca2GeO4、LiBGeO4晶相的透明微晶玻璃，晶粒尺寸小于1 μm，文獻(xiàn)沒有報(bào)導(dǎo)微晶體含量，但由于晶粒尺寸較大，微晶體含量應(yīng)比析出納米晶的微晶玻璃要高。他們發(fā)現(xiàn)，這種微晶玻璃在1000～1600 nm顯示出寬帶光發(fā)射，發(fā)光中心位置在1260 nm，與Cr4+∶Ca2GeO4、Cr4+∶LiBGeO4晶體的發(fā)光特性相類似。論文結(jié)論部分提到，要進(jìn)一步優(yōu)化熱處理制度，以減小晶粒尺寸，表明微晶玻璃在可見光區(qū)的透過率不高。

2.1 稀土離子摻雜NCS體系高結(jié)晶度透明微晶玻璃

2008年，Zanotto等人通過組分設(shè)計(jì)以及嚴(yán)格控制基礎(chǔ)玻璃的均勻核化與微晶體生長(zhǎng)過程，制得晶粒尺寸達(dá)微米級(jí)(5～7 μm)、結(jié)晶度高達(dá)97 vol%的Na2O-CaO-SiO2(NCS)體系高結(jié)晶度透明微晶玻璃[1]。由于晶相和玻璃相化學(xué)組成相近，折射率相差較小，因此微晶玻璃的透明度較高。隨后，有作者報(bào)導(dǎo)了類似研究結(jié)果[7]，但這些研究未涉及稀土離子摻雜對(duì)NCS玻璃析晶、結(jié)構(gòu)、基本理化性能和特征光譜性能影響方面的研究。

李婧、梅宇釗等人采用傳統(tǒng)熔融冷卻方法制備了Nd3+、Yb3+離子摻雜的NCS體系基礎(chǔ)玻璃[8,9]，研究了Nd3+摻雜對(duì)微晶玻璃的析結(jié)晶行為、組織結(jié)構(gòu)、透明性能以及光譜性能間的關(guān)系。

通過核化-晶化二步法可控析晶方法，成功制備了摻雜Nd2O3的NCS系高結(jié)晶度透明微晶玻璃(見圖1)[10]，微晶玻璃的主晶相為Na6Ca3Si6O18，結(jié)晶度為84.35±5 vol%，晶粒大小為0.5～2 μm，3 mm厚試樣的透光率達(dá)80%以上，晶相與玻璃相之間成分連續(xù)變化，兩者組成差異較小是NCS微晶玻璃具有優(yōu)良透明性能的主要原因。利用吸收和發(fā)射光譜研究了Nd3+摻雜NCS體系高結(jié)晶度透明微晶玻璃的吸收和發(fā)射特性，微晶玻璃的最強(qiáng)發(fā)射峰位于1060 nm。利用J-O理論分析了Nd3+摻雜NCS系統(tǒng)的光譜性能和光譜參數(shù)。發(fā)現(xiàn)在NCS體系中形成納米晶核后，其J-O參數(shù)Ω2從4.86×10-20cm2增大到8.86×10-20cm2，光譜質(zhì)量因子(Ω4/Ω6)隨熱處理時(shí)間的增加而降低，4F3/2→4I11/2躍遷的熒光分支比則持續(xù)增大。經(jīng)組成和工藝的優(yōu)化處理，制得的高結(jié)晶度透明NCS微晶玻璃的發(fā)射截面0.368×10-19cm2，Ω4/Ω6值為1.07，介于0.9～1.1之間，優(yōu)于Nd3+∶YAG晶體(Ω4/Ω6=0.54)和Nd3+∶YAG陶瓷(Ω4/Ω6=0.56)。

圖1 Nd3+摻雜Na2O-CaO-SiO2(NCS)玻璃(a)和微晶玻璃(b～c)Fig.1 Nd3+doped Na2O-CaO-SiO2(NCS ) glass(a) and glass ceramics(b～c)

通過核化-晶化二步法可控析晶方法，成功制得摻雜Yb2O3的NCS系高結(jié)晶度透明微晶玻璃(見圖2)[11]，微晶玻璃的主晶相為Na4Ca4Si6O18，結(jié)晶度為87.03±5 vol%，晶粒大小為2～15 μm，3 mm厚試樣的透光率達(dá)80%以上。Yb3+摻雜NCS微晶玻璃的吸收峰位于975 nm，對(duì)應(yīng)于2F7/2-2F5/2能級(jí)間的受激發(fā)躍遷；最強(qiáng)發(fā)射峰位于975 nm，對(duì)應(yīng)于2F5/2-2F7/2能級(jí)間的輻射躍遷。隨著熱處理的進(jìn)行，試樣的吸收截面和發(fā)射截面增加，基礎(chǔ)玻璃及微晶玻璃的熒光壽命在1.66～1.00 ms之間，熒光壽命較長(zhǎng)，有利于發(fā)光時(shí)的儲(chǔ)能。試樣激發(fā)態(tài)最小粒子數(shù)βmin隨著熱處理的進(jìn)行呈現(xiàn)出先減小后增加的趨勢(shì)；飽和泵浦強(qiáng)度Isat隨著熱處理進(jìn)行呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)；最小泵浦強(qiáng)度Imin也呈現(xiàn)出先減小后增加的趨勢(shì)。經(jīng)組成和工藝的優(yōu)化處理后，制得Yb3+摻雜NCS微晶玻璃的熒光壽命τr為1.44 ms，激發(fā)態(tài)最小粒子數(shù)βmin為0.094，飽和泵浦強(qiáng)度Isat為10.22 kW/cm2，最小泵浦強(qiáng)度Imin為0.96 kW/cm2。這些性能表明對(duì)基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行熱處理有利于其發(fā)光性能的提高。

圖2 Yb3+ 摻雜NCS 玻璃 (a) 和微晶玻璃 (b～c)Fig.2 Yb3+doped NCS glass(a) and glass ceramics(b～c)

比較發(fā)現(xiàn)，Yb3+摻雜NCS玻璃比Nd3+摻雜NCS玻璃有更強(qiáng)的析晶傾向，Nd3+、Yb3+摻雜NCS透明微晶玻璃分別含84.35±5 vol%的Na6Ca3Si6O18和87.03±5 vol%的Na4Ca4Si6O18，后者晶粒尺寸大于前者，兩種微晶體都以[SiO4]六元環(huán)為基本結(jié)構(gòu)單元。微晶玻璃在400～1100 nm間的透過率都在80%以上，并顯示出Nd3+、Yb3+離子的發(fā)光特征，表明高結(jié)晶度透明微晶玻璃可用作激光介質(zhì)的潛在可能性[12]。

2.2 稀土離子摻雜MAS體系高結(jié)晶度透明微晶玻璃

郝小軍等人根據(jù)堇青石(Mg2Al4Si5O18)的化學(xué)組成，設(shè)計(jì)MAS體系基礎(chǔ)玻璃的組成，并添加少量B2O3、ZnO降低基礎(chǔ)玻璃的熔制溫度。通過優(yōu)化基礎(chǔ)玻璃配方，成功制備出無色透明、無缺陷的基礎(chǔ)玻璃[13,14]。玻璃組成中MgO、Al2O3與SiO23者比例稍微偏離堇青石Mg2(Al4Si5O18)的化學(xué)計(jì)量比，這有利于微晶體的析出。研究了添加B2O3、ZnO對(duì)MAS玻璃形成及析晶行為的影響。通過核化-晶化二步法可控析晶方法，制備出晶相為堇青石、晶粒大小5～10 nm的微晶玻璃。圖3中，C號(hào)試樣的結(jié)晶度約87 vol%、晶粒大小5～10 nm、2 mm厚微晶玻璃在可見光區(qū)的透過率約70%、密度為2.477 g/cm3、折射率為1.529、熱膨脹系數(shù)為1.435×10-7/℃、維氏硬度達(dá)8.1 GPa。

圖3 MAS玻璃(a)和微晶玻璃(b～d)實(shí)物照和2 mm試樣的透過率 Fig.3 Photographs of MAS glass(a) and glass ceramics(b～d) and transmittance of samples with 2 mm thickness

在MAS基礎(chǔ)玻璃組成中，添加ZnO、B2O3后制得微晶玻璃的結(jié)晶度可達(dá)92 vol%，在可見光區(qū)的透過率約69%。此外，已成功制得Nd3+、Yb3+摻雜MAS高結(jié)晶度透明微晶玻璃，其結(jié)構(gòu)與性能正在測(cè)試研究中。由于這類材料優(yōu)良的綜合性能，預(yù)計(jì)可獲得廣泛應(yīng)用。

2.3 稀土離子摻雜TBZ體系高結(jié)晶度透明微晶玻璃

胡曉林等人成功地制備出不同Nd3+含量的TBZ基礎(chǔ)玻璃，Nd2O3摻雜量分別為0.5%，1.0%，1.5%，2.0%及2.5%(wt%)。研究發(fā)現(xiàn)，Nd3+摻雜微晶玻璃的晶相為Bi2Te4O11，結(jié)晶度：23.37～89.49 ±5 vol%[15]。隨著釹含量的增加，微晶玻璃析晶能力逐漸增強(qiáng)，晶粒尺寸呈現(xiàn)逐漸增大趨勢(shì)。光譜測(cè)量結(jié)果表明，在400～900 nm范圍，微晶玻璃出現(xiàn)8個(gè)吸收峰，吸收強(qiáng)度隨著Nd3+含量的增加而增強(qiáng)；在850～1400 nm熒光光譜中，微晶玻璃出現(xiàn)3個(gè)熒光峰，熒光輻射強(qiáng)度隨釹含量的增加呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，最強(qiáng)熒光峰位于1062 nm。氧化釹含量為1.0 wt%的微晶玻璃，其熒光強(qiáng)度出現(xiàn)最大值；隨著Nd3+含量的增加，微晶玻璃的熒光壽命從194 μs降低到86 μs，出現(xiàn)明顯的熒光發(fā)射自猝滅現(xiàn)象。同時(shí)，成功制得Yb3+、Y3+摻雜TBZ透明微晶玻璃(見圖4)，析出晶相為Y2Te6O15，由于Yb3+部分取代Y2Te6O15中的Y3+而發(fā)生XRD衍射峰向高角度方向偏移，且隨著熱處理時(shí)間延長(zhǎng)偏移量逐漸增大，微晶玻璃的結(jié)晶度低于70 vol%。

圖4 Nd3+、Yb3+摻雜TBZ 微晶玻璃Fig.4 Nd3+ and Yb3+ doped TBZ glass ceramics

2.4 GSO和GGG體系玻璃與微晶玻璃

羅輝林等人基于Gd2SiO5晶體的化學(xué)組成[16,17]，研究了以Gd2O3、SiO2為主要組成的Gd2O3-SiO2-B2O3體系基礎(chǔ)玻璃和微晶玻璃的制備技術(shù)。發(fā)現(xiàn)高B2O3含量玻璃中析出納米級(jí)GdBO3晶相,而高Gd2O3含量的玻璃中析出納米級(jí)Gd4.67(SiO4)3O晶相；同時(shí)，隨著Gd2O3含量的增加，析出主晶相由GdBO3轉(zhuǎn)變?yōu)镚d4.67(SiO4)3O。

同時(shí)，成功制備出以氧化釓和氧化鎵為主要組成及含3種不同網(wǎng)絡(luò)形成體SiO2、GeO2、B2O3的Gd2O3-Ga2O3-SiO2、Gd2O3-Ga2O3-GeO2及Gd2O3-Ga2O3-B2O3體系基礎(chǔ)玻璃。在Gd2O3-Ga2O3-SiO2玻璃中摻入0.5%，1%，2%，3%，4%(wt%)的Nd2O3，在400～900 nm吸收光譜區(qū)，玻璃出現(xiàn)8個(gè)吸收峰，主吸收峰強(qiáng)度隨著Nd3+含量的增加而增強(qiáng)；在850～1400 nm熒光光譜中，出現(xiàn)了3個(gè)熒光峰，熒光強(qiáng)度隨釹含量的增加呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，其中氧化釹含量在3 wt%時(shí)熒光強(qiáng)度出現(xiàn)最大值，Nd3+含量過高時(shí)(4 wt%)，發(fā)生濃度淬滅效應(yīng)而使熒光輻射強(qiáng)度降低；玻璃的熒光壽命隨著Nd3+含量的增加而降低，當(dāng)Nd3+含量由3%增大到4%時(shí)，熒光壽命出現(xiàn)快速下降。在Gd2O3-Ga2O3-GeO2體系中，隨著GeO2含量的增加，析出晶相由Gd3Ga5O12逐步轉(zhuǎn)變Gd2Ge2O7。添加一定含量的BaO，玻璃中可析出少量BaGeO3晶相，微晶玻璃保持較高的透明度。對(duì)Gd2O3-Ga2O3-B2O3體系玻璃進(jìn)行微晶化處理，玻璃中析出針狀GdBO3晶體。盡管可以制得GSO和GGG體系玻璃與微晶玻璃，但微晶玻璃的結(jié)晶度都不高。

3 結(jié) 語

到目前為止，僅少數(shù)幾個(gè)體系的高結(jié)晶度透明微晶玻璃的開發(fā)研究獲得成功，其制備技術(shù)難度很大，探索性很強(qiáng)。主要原因有3個(gè)：一是相當(dāng)多組成體系的基礎(chǔ)玻璃和微晶玻璃不容易制得，如以Gd2O3、Ga2O3為主要組成的Gd2O3-SiO2-B2O3與Gd2O3-Ga2O3-GeO2玻璃，稀土摻雜MAS、TBZ微晶玻璃等，國(guó)內(nèi)外研究及相關(guān)報(bào)導(dǎo)都極少見；二是制得玻璃的析晶規(guī)律尚未完全掌握或發(fā)現(xiàn)，如盡管可以制得以Gd2O3、Ga2O3為主要組成的Gd2O3-SiO2-B2O3與Gd2O3-Ga2O3-GeO2玻璃，但其高結(jié)晶度透明微晶玻璃至今沒有開發(fā)成功；三是析出晶粒尺寸小于可見光波長(zhǎng)時(shí)，微晶玻璃有低光學(xué)散射，透過率很高，但通常微晶玻璃的結(jié)晶度不高，玻璃相較多；或者析出晶相的組成與玻璃相組成相近，晶相與晶相之間、晶相與玻璃相間的折射率差異很小，這樣的微晶玻璃有低光學(xué)散射和高透過率，晶粒尺寸可達(dá)微米級(jí)，結(jié)晶度很高，但要確保玻璃析晶過程中組成連續(xù)均勻地變化(即生長(zhǎng)成微晶體的組成、含量與玻璃相減少的組成、含量相同或相近)，技術(shù)上難度很大。盡管如此，基于現(xiàn)有研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，在結(jié)晶度和透明度方面的改進(jìn)與提高空間都存在，因此，作者對(duì)高結(jié)晶度透明微晶玻璃的開發(fā)研究充滿信心與期待。

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(本文為本刊約稿，編輯 蓋少飛)

Present Progress in the Research of High Crystallinity and Transparent Glass Ceramics

LU Anxian, HU Xiaolin, HAO Xiaojun

(School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

High crystallinity and transparent glass-ceramic has a wide range of applications in solid state laser, infrared generator, infrared detector, infrared domes, nuclear imaging and detecting, high-energy particle detectors, CT scanner, window masks, lighting and information fields, and so on, due to its many excellent properties, such as the inherent characteristics of high temperature resistance, corrosion resistance, high insulation and high strength similar to transparent ceramics. Compared with the crystals with high transmittance, the transparent glass-ceramic, it has also many advantages, including simple process, large size and less influence from impurity. Obviously, high crystallinity and transparent glass-ceramic is a kind of new generation materials with great significance to national security and sustainable development of national economy, and can be expected to replace transparent crystal and transparent ceramic materials which are difficult to prepare by using present technology and equipment. In this paper, much progress of development in high crystallinity and transparent glass ceramics is briefly introduced, focusing on the research status and trend of Na2O-CaO-SiO2(NCS), MgO-Al2O3-SiO2(MAS), TeO2-Bi2O3-ZnO (TBZ), Gd2O3-SiO2(GSO) and Gd2O3-Ga2O3-GeO2(GGG) systems.

glass ceramics; high crystallinity; high transmittance; research progress

2015-12-25

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51172286，51672310)

盧安賢 ，男，1960年生，教授，博士生導(dǎo)師， Email：axlu@mail.csu.edu.cn

10.7502/j.issn.1674-3962.2016.12.07

盧安賢

TQ171.1

A

1674-3962(2016)12-0927-05