PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Non-Crystalline Solids· 2026Q2

SiO₂-Al₂O₃-CaONa₂O cürufunun kayma incelmesinin moleküler ölçekli kökenleri: Yüksek sıcaklık reolojisi ve dengesiz moleküler dinamikler

Molecular-scale origins of shear-thinning in SiO₂-Al₂O₃-CaONa₂O slag: High-temperature rheology and non-equilibrium molecular dynamics

Lina Hu, Qiang Yao, Jiankun Zhuo, Wei Liu

Kısa özet

SiO₂-Al₂O₃-CaO Na₂O cürufundaki kayma incelmesi, Na₂O/CaO oranından ziyade uygulanan kayma alanı tarafından yönlendirilir, bu da Si-O-Al/Al-O-Al bağlarının tercihli kaybına ve köprülenmemiş oksijenlerin artmasına neden olur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • SiO₂-Al₂O₃-CaO Na₂O cürufunun 1400 °C'deki kayma incelmesi davranışında Na₂O/CaO oranından ziyade kayma alanı baskın faktördür.
  • Dengesiz moleküler dinamik (NEMD) simülasyonları, kaymanın Si-O-Al ve Al-O-Al köprü oksijen bağlantısının kaybına neden olduğunu göstermektedir.
  • Kayma ayrıca daha az polimerize olmuş tetrahedral birimleri ve köprülenmemiş/serbest oksijen türlerini artırır.
  • Kayma sonrası 27Al MAS NMR, Al(IV)'ün azaldığını ve Al(V) ile Al(VI)'nın arttığını göstererek kayma kaynaklı yeniden düzenlenmeyi deneysel olarak doğrulamaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

SiO₂-Al₂O₃-CaO Na₂O slag represent the basic constituents of high-alkali coal ash, and its non‑Newtonian rheology critically affects ash deposition and transport. In this study, their shear‑thinning behavior was investigated by combining high‑temperature rheometry (0–500 s⁻¹) with non‑equilibrium molecular dynamics (NEMD) simulations (1–1000 ns⁻¹). The effects of shear rate and Na₂O/CaO mass ratio (0.08–0.56) on flow behavior and melt structure were examined at 1400 °C under comparable degrees of polymerization. It was found that the Na₂O/CaO ratio had only a minor influence on the shear‑thinning index, whereas the imposed shear field played a dominant role in governing the non‑Newtonian rheology. The NEMD results indicate a preferential loss and rearrangement of Si-O-Al and Al-O-Al bridging-oxygen connectivity, accompanied by increases in less-polymerized tetrahedral units and non-bridging and free oxygen species. Consistently, 27 Al MAS NMR analysis of the post-shear quenched samples revealed a decrease in Al(IV) and increases in Al(V) and Al(VI), providing experimental support for shear-induced rearrangement of the Al-containing network. An empirical exponential correlation between the Q 4 (Al) disruption ratio and normalized viscosity was further obtained for the S1 and S5 systems, providing a structure-sensitive description of shear thinning within the investigated NEMD regime.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Non-Crystalline Solids, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Seramik ve Kompozitler

Ceramics and CompositesMaterials Science