(CaO-SiO2)-xAl2O3三元系玻璃微结构的拉曼光谱定量研究

作者：唐晓辉; 尤静林^*; 王建; 王敏; 龚晓晔; 张福; Kai Tang

来源：光散射学报, 2022, 34(01): 22-29.

DOI：10.13883/j.issn1004-5929.202201005

• CaO-SiO2-Al2O3
• 拉曼光谱
• 量子化学从头算
• 微结构定量

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(27Al 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Qijklm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。

• 单位
  上海大学