為了研究MgO對(duì)CaO-Al₂O₃-B₂O₃-MgO四元渣系微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,通過Scigress分子動(dòng)力學(xué)軟件構(gòu)建了CaO-Al₂O₃-B₂O₃-MgO基四元渣系的熔渣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。研究表明,熔渣中出現(xiàn)了高配位的鋁和三配位氧來(lái)補(bǔ)償[AlO₄]^5-四面體負(fù)電荷過剩;硼作為網(wǎng)絡(luò)形成體與氧的結(jié)合能力最強(qiáng),其配位結(jié)構(gòu)是以三配位的三角體和四配位的四面體存在;MgO作為網(wǎng)絡(luò)修飾子起到補(bǔ)償電荷及解聚網(wǎng)絡(luò)的作用。隨著MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,增強(qiáng)了Al—O網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,但熔體的聚合度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度呈下降趨勢(shì)。 

【文章來(lái)源】：鋼鐵. 2020,55(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

N2渣樣的徑向分布函數(shù)及配位數(shù)

為進(jìn)一步分析MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)Al—O實(shí)際配位的影響，統(tǒng)計(jì)得到了體系中鋁的實(shí)際配位情況，結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出，熔體結(jié)構(gòu)中鋁以三、四、五和六配位結(jié)構(gòu)存在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這解釋了配位數(shù)與整數(shù)值有所偏差。與傳統(tǒng)SiO2基保護(hù)渣相比，非反應(yīng)性的Al2O3基保護(hù)渣的熔體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，且在CaO-Al2O3-B2O3-MgO渣系中表現(xiàn)尤為突出，在該熔體結(jié)構(gòu)中，五配位鋁較多，這與吳婷[16]研究結(jié)果一致。吳婷的研究結(jié)果表明，當(dāng)Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定時(shí)，MgO-Al2O3體系中高配位鋁最多，即對(duì)應(yīng)熔體結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。由圖3可知，隨著MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增多，四配位鋁增多，五配位和六配位鋁減少，三配位鋁無(wú)明顯變化，這更說(shuō)明了增加MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)促進(jìn)了熔體結(jié)構(gòu)中[AlO4]的形成，使得熔渣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加穩(wěn)定。

CaO-Al2O3-B2O3-MgO體系中氧的分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]分子動(dòng)力學(xué)模擬預(yù)測(cè)氧化鈉含量對(duì)二元鈉硅酸鹽玻璃彈性模量的影響[J]. 趙謙,祖群,齊亮,胡永杰,孫雪坤,陳陽(yáng).  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(11)
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博士論文
[1]低反應(yīng)性連鑄保護(hù)渣熔體的微結(jié)構(gòu)特征及宏觀性能研究[D]. 吳婷.重慶大學(xué) 2017
[2]含Al2O3和CaF2連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣成分、結(jié)構(gòu)和性能的基礎(chǔ)研究[D]. 高金星.重慶大學(xué) 2016



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