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微晶玻璃是通过适当的热处理工艺制备而得一种微晶相与玻璃相共存的新材料。它兼具玻璃和陶瓷的诸多优异特性,如其韧性强于玻璃,透明度高于普通陶瓷等。对某些特定组成的基础玻璃进行严格的热处理,使玻璃基体内受控析出大量高极化率的微晶相,可制备获得一种新型玻璃材料——高介电常数透明微晶玻璃;这类材料因具有能透可见光、介电常数稳定、机械强度高、耐磨、耐腐蚀等优异特性,在光电传感、光学通讯、指纹识别、电容传感等领域具有广阔的应用前景。然而,现有微晶玻璃材料很难兼顾高介电常数与高透明度两项要求,且对该类材料的介电常数温度稳定性、介电损耗、硬度等性能相关理论与实验研究还未全面开展,而实际商业应用中对材料的综合性能具有更高的要求,因此对现有高介电常数或高透明微晶玻璃体系开展综合性能改善的工作显得尤为重要。本文分别针对Nb2O5-Na2O-SiO2（NNS）体系钙钛矿型微晶玻璃,Na2O-BaO-Nb2O5-SiO2（NBNS）体系四方钨青铜型微晶玻璃和MgO-Al2O3-SiO2（MAS）体系透明微晶玻璃三种不同基础玻璃体系,采用差热分析（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等测试表征方法,研究玻璃组成、热处理工艺对各体系微晶玻璃的微晶相受控析出、微晶晶粒微观形貌的影响规律,探索微晶玻璃结构与紫外-可见透过率、介电常数与介电损耗、硬度等物理性能之间的潜在关系。通过优化玻璃组成、设计热处理工艺,制备兼具有高介电常数和高透明度的微晶玻璃。主要研究包括:（1）对于Nb2O5-Na2O-SiO2（NNS）系统微晶玻璃,当Nb2O5含量较高（65.4%）时,制备出5mm厚度以内的透明微晶玻璃。析出NaNbO3铁电相微晶体的尺寸在40-60nm之间,样品的介电常数达到最大值136.9（@1kHz,25℃）,且具有良好的温度稳定性,介电常数在25-290℃温度区间的变化率约为-0.0302/℃（@1000kHz）,1mm厚样品在可见光波段的透过率达到70-75%。进一步对该体系玻璃组分及热处理工艺进行优化,改善玻璃的析晶性能。玻璃组分最终优化为:33.7Nb2O5-15.72Na2O-34.28SiO2-8B2O3-8ZrO2-0.3Sb2O3（wt%）,基础玻璃成型性能良好,微晶玻璃尺寸不受成型方式限制,最佳热处理制度为630℃/12h+720℃/2h,可使微晶玻璃的介电常数14.22（@100kHz）相对基础玻璃提高约31.4%,同时又能在可见光600nm处获得高达85%的透过率。（2）对于Na2O-BaO-Nb2O5-SiO2（NBNS）系统微晶玻璃,通过对BaO/Na2O比例优化,析出四方乌青铜结构Ba2NaNb5O15微晶体的尺寸仅为16-30nm,获得了与基础玻璃接近的透过率（87%（@600nm））,微晶玻璃的介电常数（14.0（@100kHz））,相对基础玻璃提高29.4%,介电损耗（0.006（@100kHz））较普通玻璃降低约1个数量级,且在较宽频率（1-100kHz）范围内变化率仅约2.6%,具有较高的频率稳定性。（3）对于MgO-Al2O3-SiO2（MAS）系统微晶玻璃,以ZrO2（3wt%）+TiO2（5wt%）作为复合晶核剂有效促进了玻璃分相与析晶。通过引入部分ZnO取代MgO,在微晶玻璃中形成了MgAl2O4和ZnAl2O4两种尖晶石晶体,且析出晶体的数量增多。当ZnO含量达4wt%时,所制备微晶玻璃样品的介电常数（10.22@1kHz）相对基础玻璃提高62.7%,同时保持了高透过率性能85%（@600nm）;在820℃/6h+970℃/2.5h热处理条件下,制备微晶玻璃样品的维氏硬度达到了905.7kgf/mm2,比基础玻璃提高了64.6%。最后,自主设计搭建了高温熔融玻璃电导率测试装置,研究该体系玻璃的电导率、粘度及其温度变化关系,并为玻璃电熔炉结构设计提供了关键技术参数:熔融状态下（1450℃）,该体系玻璃的粘度为3.6log dPaS,电导率为0.0015S/cm。