三元硅酸盐玻璃相中Al3+离子结构状态的MAS NMR谱研究

采用魔角旋转核磁共振谱(MAS NMR)技术对CaO-Al₂O₃-SiO₂ 三元铝硅酸盐玻璃(简称CAS) 中Al³⁺ 离子的占位进行了系统的定量研究，获得下列结论： 
1. Al³⁺在硅酸盐熔体中，大部分进入四面体替代[SiO₄]^4- 中的Si，成为网络形成子. 另有小部分Al³⁺ 在网络骨架之间，以六配位、五配位和其他配位形式成为网络的修饰子.
2. 设η=N(Al³⁺_IV/N(ΣAl)，即考察区域内，四配位Al³⁺离子数与全部Al³⁺离子数之比. 设γ=N(ΣAl)/N(ΣSi)，即考察区域内全部Al³⁺ 离子数与全部Si⁴⁺离子数之比. 则单位四面体的非桥氧数（O_nb/T）与η成反比. 对于不同的γ值，O_nb/T下降的速率不同. γ值越大，下降的速率也越大.     

铝硅酸盐Raman活性分子振动解析

分别测定了蓝晶石、红柱石和硅线石三种铝硅酸盐天然矿物晶体以及K₂O-Al₂O₃-SiO₂三元铝硅酸盐玻璃的Raman光谱。构建了一组硅铝四面体聚集体结构模型,采用量子化学自洽场分子轨道从头计算的方法计算了其Raman振动频率。分析研究了上述Raman光谱振动特征,确定了特征谱峰的归属,解析了铝对铝硅酸盐Raman活性分子振动特征的影响。结果表明,随四配位铝的增加,导致800～1 200 cm-1波数区间内谱峰频率降低,该区间的谱峰是Si—O_nb间非桥氧对称伸缩振动引起的,其中不含Al—O振动;700～800 cm-1区间内出现的谱峰归属于Al—O_nb间非桥氧的对称伸缩振动。