(CaO-SiO2)-xAl2O3三元系玻璃微结构的拉曼光谱定量研究

本文采用气动悬浮装置成功制备了(CaO-SiO2)-xAl2O3(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、27Al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/SiO2)=1时,随着Al2O3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[ⅣAlO4]形式参与网络形成,并在x=18时达到最大,同时也观察到了[ⅤAlO5]、[ⅥAlO6]的存在;当x>18时,[ⅣAlO4]相对含量减少,[ⅤAlO5]、[ⅥAlO6]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Qi jklm含量的无规律变化,但对初级结构Qi含量的影响不大,并主要以Q2形式存在.