(CaO-SiO_(2))-xAl_(2)O_(3)三元系玻璃微结构的拉曼光谱定量研究

摘要

本文采用气动悬浮装置成功制备了(CaO-SiO_(2))-xAl_(2)O_(3)(x=0,6,12,18,24,30)的一系列玻璃,并通过拉曼光谱技术结合量子化学从头计算方法、^(27)Al魔角旋转核磁共振技术(^(27)Al MAS-NMR)对其结构进行了定性及定量研究。研究结果表明,当碱度R(CaO/SiO_(2))=1时,随着Al_(2)O_(3)的加入,硅酸盐结构转变为铝硅酸盐结构。当x≤18时,Al主要以[^(Ⅳ)AlO_(4)]形式参与网络形成,并在x=18时达到最大,同时也观察到了[^(Ⅴ)AlO_(5)]、[^(Ⅵ)AlO_(6)]的存在;当x>18时,[^(Ⅳ)AlO_(4)]相对含量减少,[^(Ⅴ)AlO_(5)]、[^(Ⅵ)AlO_(6)]增加。拉曼光谱精细解谱的结果表明,Al的加入大大增加了体系的复杂性和无序性,具体表现为精细结构Qijklm含量的无规律变化,但对初级结构Q_(i)含量的影响不大,并主要以Q_(2)形式存在。