铝硅酸钙熔体中氧原子的配位性质及动力学

采用分子动力学模拟研究了xAl2O3·(1-x)(CaO·SiO2)系熔体中氧原子的配位及其动力学性质。实验发现:以Al为中心的次近邻的配位数总和大约为8,说明存在大量的三配位氧(triclusteroxygen,Ot)。在对平衡构像的分析过程中发现主要存在2种形式的三配位氧:Ot(Al,Al,Si)和Ot(Al,Al,Al),但没有发现Ot(Al,Si,Si)和Ot(Si,Si,Si)。另外,对存在的三配位氧的进一步分析表明这2种三配位氧还存在共棱和不共棱的精细结构。共棱现象只发生在AlO4四面体之间;而SiO4四面体之间,或者SiO4四面体和AlO4四面体之间不存在共棱现象。在此基础上,还对氧的均方位移及速度自相关函数等动力学性质进行了分析,发现三配位氧的增加明显降低氧原子的活动能力。