CaF2对CaO-Al2O3-CaF2熔体结构影响的分子动力学研究

TF703.6; 采用分子动力学的方法研究了不同CaF2含量下CaO-Al2O3-CaF2三元渣系熔体结构的变化规律,包括熔渣的短程结构、中程结构和键角的变化.结果表明:Ca—F,Al—F,Ca—O,Al—O的平均键长分别为0.2345,0.1895,0.2325,0.1745 nm.随着CaF2的加入,Ca2+与配位的阴离子(O2-,F-)存在动态平衡现象,总配位数维持在6～7之间.研究体系中Al—O四面体结构存在由复杂(Q4和Q3)向简单(Q2和Q1)的转变,同时还会发生Al—O四面体[AlO4]5-向[AlO3 F]4-结构的转变,两种转变的综合作用使熔体的网络结构解聚,为CaF2改善C...

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 41; no. 4; pp. 510 - 515
Main Authors 张晓博, 刘承军, 姜茂发
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室,辽宁 沈阳,110819 01.04.2020
Subjects
熔体结构
键长
CaO-Al2O3-CaF2
键角
分子动力学
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Summary:TF703.6; 采用分子动力学的方法研究了不同CaF2含量下CaO-Al2O3-CaF2三元渣系熔体结构的变化规律,包括熔渣的短程结构、中程结构和键角的变化.结果表明:Ca—F,Al—F,Ca—O,Al—O的平均键长分别为0.2345,0.1895,0.2325,0.1745 nm.随着CaF2的加入,Ca2+与配位的阴离子(O2-,F-)存在动态平衡现象,总配位数维持在6～7之间.研究体系中Al—O四面体结构存在由复杂(Q4和Q3)向简单(Q2和Q1)的转变,同时还会发生Al—O四面体[AlO4]5-向[AlO3 F]4-结构的转变,两种转变的综合作用使熔体的网络结构解聚,为CaF2改善CaO-Al2O3-CaF2熔渣的流动性提供了合理的微观解释.键角分析表明F-在体系中更多的是替换原来O2-的位置,以Al3+为核心的网络结构依然为四面体结构,没有引起大规模的原子重新排列.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2020.04.010