Стекло-керамика, также известная как микрокристаллическое стекло или микрокристаллическая керамика, была изобретена в середине-1950-х годов известным химиком и изобретателем стекла С.Д. Стуки. Это поликристаллические твердофазные материалы, содержащие стекловидную матрицу, полученные путем контролируемого зародышеобразования и кристаллизации базовых стекол определенного состава при контролируемых температурах. Свойства стекло-керамики в первую очередь определяются основной кристаллической фазой, которой можно управлять посредством зародышеобразования, кристаллизации и выбора различных компонентов исходного стекла. Стеклокерамика сочетает в себе характеристики стекла и керамики, демонстрируя превосходные термические, химические, биологические, оптические и электрические свойства по сравнению с металлами и полимерами.
Состав и микроструктура являются двумя основными факторами, влияющими на создание стекло-керамических композиций. Главный компонент является решающим фактором нуклеации. Для стеклокерамики с механическими и оптическими свойствами микроструктура является еще более важным фактором, связанным с основным компонентом и агрегацией микрокристаллической фазы. Различные режимы термообработки также существенно влияют на микроструктуру. Контроль кристаллизации стекла является необходимым условием формирования стекло-керамики. Нуклеация является решающим фактором в контроле кристаллизации. Формирование кристаллов в маточном стекле обычно включает две стадии: ① стадия формирования субмикроскопического зародыша; ② субмикроскопическая стадия роста ядра. Эти две стадии называются зародышеобразованием и ростом кристаллов соответственно. На зародышеобразование влияют два фактора: ① выбор маточного стекла с подходящим химическим составом, обычно путем добавления определенного зародышеобразователя; ② контроль режима термообработки, т. е. температуры нагрева и времени выдержки.
