采用常规熔融退火和两步结晶法制备了具有不同ZrO2含量的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)体系的高结晶度透明微晶玻璃。研究了LAS微晶玻璃的结晶动力学、相演变、微观结构和透光性能。结果表明, ZrO2含量增加到一定量时, 玻璃的析晶方式由一维生长逐渐变为二维生长, 其析晶放热峰Tp值逐渐升高, 而析晶活化能逐渐降低。通过控制热处理升温速率可实现玻璃中硅酸锂(Li2SiO3)、透锂长石(LiAlSi4O10)和二硅酸锂(Li2Si2O5)晶体的析出, 并且发现晶体由硅酸锂(Li2SiO3)向二硅酸锂(Li2Si2O5)转变时, 玻璃的透过率会增大。此外, SEM测试结果显示, 随着热处理升温速率的减小, 玻璃析出的晶体尺寸逐渐变大, 晶体形貌主要为球形晶体。

以包钢高炉渣为主要原料，配加少量铬铁矿，在高温渣液降温过程中采用一步保温热处理方法制备微晶铸石，通过熔点测定、差热分析、X射线衍射，扫描电子显微镜观察并结合理化性能测试，研究了铬铁矿加入量对微晶铸石晶化行为和理化性能的影响规律，为包钢高炉渣的低成本高值化利用开辟了新途径。结果表明：在原料配比为高炉渣95%、铬铁矿5%(质量分数)时，微晶铸石整体析晶，主晶相为镁黄长石和铝黄长石，抗折强度为31.88 MPa，密度为3.439 g·cm-3，吸水率为0.036%，耐酸性为0.145%，耐碱性为0.033%，符合国家建筑材料标准，完全可以替代天然大理石和花岗岩用作建筑装饰材料。

以硼硅酸盐玻璃作为基础玻璃基材，通过熔融法制备了含16%(质量分数)模拟高放废液的玻璃固化体，探究了碱土金属氧化物含量对玻璃固化体析晶行为的影响，以期在保证玻璃固化体性能要求的前提下，通过控制碱土金属氧化物的含量抑制玻璃固化体的析晶倾向。结果显示：碱土金属氧化物(CaO+MgO+BaO)含量在7%~19%(质量分数)时，玻璃固化体析晶上限温度和析晶率随碱土金属氧化物含量的降低而逐渐降低；玻璃网络聚合度的增加能够显著增强玻璃固化体的抗析晶性能，当碱土金属氧化物含量低于11%（质量分数）时玻璃固化体中硫酸盐的溶解度明显下降。基于包容07%(质量分数)SO3的要求，碱土金属氧化物含量适宜组成应控制在11%(质量分数)以上。

PbOCaOB2O3SiO2系玻璃粉体是耐高过载低温共烧陶瓷（LTCC）生瓷带的主要组成部分。玻璃粉体的析晶行为影响烧结性能，进而决定基板的使用性能。本文研究了Al2O3含量对PbOCaOB2O3SiO2系玻璃析晶行为与烧结性能的影响。结果表明：向PbOCaOB2O3SiO2系玻璃中引入Al2O3可抑制玻璃析晶，防止高膨胀晶相的析出，并提高玻璃烧结密度；不含Al2O3的PbOCaOB2O3SiO2玻璃粉体析晶峰温度为862 ℃，烧结过程中析出方石英晶相，20~200 ℃的平均线膨胀系数高达260.8×10-7 ℃-1；引入2.1%(质量分数)Al2O3可显著抑制玻璃析晶，700 ℃烧结后膨胀系数降低至72.9×10-7 ℃-1，介电常数显著增大，由6.30提高至7.02。

铜渣还原尾渣与CaOAl2O3SiO2系微晶玻璃的化学组成相似，采用熔融法以铜渣还原尾渣为主要原料制备微晶玻璃可为铜渣的高效利用提供一种有效途径。通过DSC、XRD和SEMEDS等技术研究了不同添加剂（B2O3、CaF2、TiO2和Cr2O3）对微晶玻璃物相组成、抗折强度、体密度、吸水率和显气孔率等性能的影响。结果表明：无论添加哪种添加剂，微晶玻璃均能析出力学性能较好的钙长石和钙铝黄长石,且能使晶体析晶方式转化为整体析晶；添加B2O3可使微晶玻璃性能最优，其次是TiO2与CaF2。

以铜尾矿为主要原料，通过熔融法制备CaOMgOAl2O3SiO2(CMAS)微晶玻璃，并外掺Fe2O3晶核剂对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为进行优化。利用DSC、XRD和SEM等手段研究了晶核剂用量对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为和物理性能的影响，借助OzawaChen法拟合计算了析晶动力学参数。结果表明，外掺Fe2O3晶核剂用量大于3.72%(质量分数)时，细粒级铜尾矿制备的微晶玻璃可以实现整体析晶。辉石相的析出是玻璃相中的Fe、Mg元素进入［Si(Al)O4］ 四面体晶格配位的结果，Fe3+的增加有利于辉石相的析出并降低了析晶活化能，外掺Fe2O3晶核剂能够较好地优化细粒级铜尾矿基微晶玻璃的析晶行为和力学性能。

本文利用经典方程(JohnsonMehlAvrami)分析了非化学计量的锂铝硅Li2OAl2O3SiO2ZrO2P2O5透明微晶玻璃的析晶动力学，采用DSC、XRD和SEM研究了晶化温度对玻璃析晶行为的影响。结果表明：在较低的起始析晶温度下Li2Si2O5和Li2SiO3析出，随晶化温度的升高，主晶相转变为LiAlSi4O10，Li2SiO3晶相消失，晶体尺寸变小，在550 nm处微晶玻璃透过率由89.3%升高到90.6%；利用Kissinger方法计算出的Li2Si2O5和LiAlSi4O10的析晶活化能分别为349.5 kJ/mol和184.2 kJ/mol，平均晶体生长指数分别为3.05和1.42。

作为重要的透明微晶玻璃体系，含镁锌的铝硅酸盐玻璃展现了优异的力学、光学特性。大量研究关注该体系的核化和晶体生长过程，但锌镁替换对铝硅酸盐玻璃玻璃转变和晶化行为影响的物理机理尚不明晰。本研究以xZnO·(11-x)MgO·22Al2O3·67SiO2(x%=0%,2.2%,5.5%,8.8%,11.0%，摩尔分数)玻璃为研究对象，探究锌镁替换对铝硅酸盐玻璃的玻璃转变和晶化行为的调控规律。结果表明：随着锌逐步替换镁，玻璃转变温度慢慢下降，这是由于Zn2+较弱的场强和多一个电子层的屏蔽作用，玻璃网络骨架整体键合强度降低；析出晶相从单一的莫来石相转变为莫来石与锌铝尖晶石的混合相，这是由于Zn2+具有促进铝硅酸玻璃分相的作用；析晶温度降低，这主要是由于析晶温度附近黏温曲线变得更陡峭和析晶活化能降低。

以钛矿渣为主要原料, 采用熔融法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃, 通过综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了SiO2含量对钛矿渣微晶玻璃的基础玻璃稳定性及晶化行为的影响。结果显示: 以原渣制备微晶玻璃时, 其基础玻璃结构不稳定, 易析出钙钛矿晶体, 随着SiO2含量的增加, 基础玻璃趋于稳定, 析晶温度上升, 热处理后析晶程度更高, 显微结构更加致密, 因而强度更高。通过加入辅助原料石英粉来调节SiO2含量, 当SiO2含量为40%(质量分数)时, 可以制备出具有稳定玻璃体、晶相仅为透辉石、抗弯强度为82.1 MPa的微晶玻璃, 其钛矿渣掺量在80%(质量分数)以上, 具有重要的经济与社会效应。

受成形尺寸小、晶化严重等行为的影响,非晶合金的应用受到一定限制。本文以纯锆为基板,采用选择性激光熔化成形技术制备了15 mm×15 mm×15 mm的块体Zr50Ti5Cu27Ni10Al8非晶合金,对其微观组织进行了分析研究,并利用有限元软件ANSYS对该块体非晶合金制备过程中的热效应进行了模拟。研究结果表明:成形试样主要由非晶相组成;由于结构弛豫和晶胚的累积,在热影响区的叠加区发生了晶化,晶化相为Al5Ni3Zr2。本研究为激光增材制备块体非晶合金提供了一种可能有效的方法。