热力学稳定网络
通过Al₂O₃驱动的网络重构(Si–O–Si键减少、Si–O–Al和Al–O–Al键增加),在硅酸盐解聚的同时实现黏度提升,为高效焊接渣系设计提供了兼顾结构与能量的新策略。
Zhang, Yanyun · Xiaoyan, Li · Shi, Shuai · Xiaoxi, Song · Yadong, Xu · Li, Z. S. · 王聪
Ceramics International 2026
尽管硅酸盐网络解聚,Al2O3驱动的网络重构形成热力学稳定结构,使黏度从0.1791 Pa·s增至0.295 Pa·s。这意味着焊剂设计不能只看聚合度,还要考虑网络连接的能量。
Si–O–Si键比例从74%降至27%,Si–O–Al和Al–O–Al桥键分别升至53%和17%,网络从硅酸盐中心转为铝硅酸盐中心。这为利用Al2O3含量调控熔渣结构提供了明确依据。
网络重构促使Mn2+从网络修饰体转变为电荷补偿剂,进一步稳定结构。这说明Al2O3不仅改变网络连接,还改变了阳离子的作用方式。
氧能量分析表明Al–O基再聚合在热力学上稳定了网络,为重构连接性提供了能量基础。这从能量角度解释了黏度上升的原因,而非仅靠结构描述。