MgO-Al2O3-SiO2玻璃的29Si和27Al固体核磁共振研究

铝硅酸盐玻璃具有高强度、硬度、弹性模量及良好的热学和化学稳定性,使其应用领域也越来越广泛.利用核磁共振(NMR)29Si谱和27 Al谱,研究了不同Al/Si比MgO-Al2O3-SiO2系玻璃的结构.研究表明,MgO-Al2O3-SiO2系玻璃网络由硅氧网络和铝氧网络交替连接而成.由于游离氧不充足,大部分Al3+都以5配位的形式存在于玻璃网络之外,只有25.0％～29.8％的Al3+以[AlO4]的形式存在,[AlO6]的Al3+其所占比例更少.随着Al/Si比例的增大,硅氧网络在镁铝硅玻璃结构中的聚合程度,呈现出了先增加而后降低的变化形式.在玻璃组分中Al与Si之间的比例为0.81时,由硅氧所形成的网络聚合程度达到极大值点.同时铝氧网络在玻璃结构中的聚合程度却呈现出了随Al/Si比的增加先是逐渐降低,在Al/Si=0.81时出现最小值.由[SiO4]与[AlO4]共同构成的整个玻璃网络的聚合程度呈现逐步降低的趋势.