CaF 2 对CaO-Al 2 O 3 -CaF 2 熔体结构影响的分子动力学研究

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0.234 5, 0.189 5, 0.232 5, 0.174 5 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[AlO3F]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.