钙空位12CaO?7Al2O3晶体稳定性的计算机模拟

摘要：

通过Materials Studio软件在建立完整的12CaO?7Al 2 O 3晶体结构模型的基础上逐渐减少Ca原子数，使其形成Ca空位，对钙空位量为0~1.00的12CaO?7Al 2 O 3晶体结构进行几何优化模拟，计算其晶格参量、晶体自由能、化学键布居数及键长等。结果表明：Ca空位对12CaO?7Al 2 O 3晶体结构的稳定性有显著影响，随着Ca空位量的增加，12CaO?7Al 2 O 3晶体晶格参量和晶胞体积逐渐降低，自由能逐渐增加，O—Ca键稳定性变差；当Ca空位量增加到0.75和1.00时，O—Ca键种类由4种减少到3种，且键长增大，从而导致12CaO?7Al 2 O 3晶体的稳定性逐渐降低；分别合成钙空位量为0、0.50和1.00的12CaO?7Al2O3晶体，其在碳酸钠溶液中的分解率随着钙空位量的增加而增加，晶体稳定性与晶体学模拟结果相吻合。

关键词：12CaO?7Al 2 O 3、晶体结构、稳定性、钙空位、计算机模拟

分类号：TF821(有色金属冶炼)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51174054，51374065；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目N130402010

在线出版日期：2014-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2914-2920