分子动力学模拟不同组分下CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微观结构的转变

摘要

采用分子动力学模拟的方法研究了CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的微观结构,发现Ca/Al=1/2时CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃(网硅酸盐体系)并不像传统理论认为的那样是一个完整的三维网络,而是存在一定量的非桥氧,从而从理论上进一步证实了Stebins等人的实验结果.同时也发现不同的Ca/Al比对Si和Al键接方式产生重要影响,在Ca/Al>1/2时,Al比Si容易成为网络的中间体,其首先插入网络体中间;在Ca/Al<1/2时,Si比Al容易成为网络中间体.虽然在能量上Al—O—Si占有扰势,但当Ca/Al从大于1/2变化到小于1/2时,仍有部分Al—O—Si转变成Al—O—Al和Si—O—Si,丰富了Al自回避规则的内容.