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作者：张宇轩;李宇;张铁柱;李航任;欧阳顺利;吴楠楠;
单位：内蒙古科技大学材料与冶金学院;鄂尔多斯应用技术学院化学工程系;广州航海学院文理学院;
摘要：白云鄂博尾矿的大量堆积造成了矿产资源的严重浪费，使含铌的高价值白云鄂博尾矿得不到有效利用，而制备以铁铌为晶核剂的CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2 (CMAS）系矿渣微晶玻璃是高值利用含铌白云鄂博尾矿的方法之一。利用差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱研究了铁铌的不同掺杂量对样品热行为和结构的影响。结果表明：氧化铁作为晶核剂时微晶玻璃材料中析出的晶相主要是透辉石相，而铌作为晶核剂添加时会促使烧绿石、CaNb_2O_6富铌晶相的析出，通过改变铁铌的比例能够使堇青石、倍长石和氟金云母相的析出。氧化铌的添加使析晶温度升高从而抑制样品的析晶，但是同时添加铁铌时会使氧化铌抑制析晶的作用减弱。氧化铌添加到样品中之后以[NbO_6]结构基元的形式将玻璃网络中非桥氧键连接，从而提高硅氧网络的聚合度，而氧化铁能够将铌形成的桥氧键破坏。另外，铌的4d5s轨道和铁的3d4s轨道能够同时提供电子，提高费米能级附近的态密度增加原子的活性，有助于促进晶体的形成。铁铌联合作用机制的研究为高值化利用白云鄂博尾矿和设计独特性能的微晶玻璃提供理论依据。
关键词：微晶玻璃;;铁铌联合作用机制;;拉曼光谱;;玻璃网络
基金资助：国家自然科学基金地区基金项目（11964025,11564031）;; 内蒙古自治区重大基础研究开放课题（0406091701）资助
