红柱石是铝硅系耐火材料重要的原料之一, 因完全莫来石化后具有莫来石-高硅氧玻璃相相间的结构而表现出优异的抗碱侵蚀性能。然而, 其莫来石化程度与抗碱侵蚀性能之间的关系尚未厘清。为此, 本工作以粒度为3~5 mm的红柱石为研究对象, 在1 450~1 600 ℃下热处理红柱石3 h, 研究了红柱石的莫来石化过程与结构演变, 并采用碱蒸气法研究了抗碱侵蚀行为。结果表明, 随着热处理温度的提高, 红柱石表面及裂纹附近先转变形成莫来石-高硅氧玻璃相结构, 随后莫来石化转变不断向内部发展, 直至完全莫来石化。红柱石莫来石化程度不同决定了其不同的抗碱侵蚀行为。1 450 ℃热处理后的红柱石表面及大裂纹附近形成的莫来石-高硅氧玻璃相复合层较薄, 侵蚀以红柱石与钾蒸气直接反应为主, 抗碱侵蚀性能较差; 1 500 ℃及以上温度热处理的红柱石表面及大裂纹附近形成了一定厚度的莫来石-高硅氧玻璃相复合层, 钾蒸气首先与高硅氧玻璃相反应形成含钾硅酸盐液相, 随后该液相对莫来石相产生侵蚀溶解, 阻止了碱蒸气对莫来石的直接反应侵蚀, 从而使红柱石表现出优良的抗碱侵蚀性能。

高硅氧玻璃纤维应用广泛、性能优异。目前制备高硅氧特种玻璃纤维的主要方法是酸沥滤。酸沥滤法是将玻璃纤维原纱通过酸沥滤, 热处理等工艺制备得到高硅氧玻璃纤维。采用Raman光谱研究SiO2-Na2O二元系玻纤在酸沥滤、热处理工艺制备高硅氧玻璃纤维过程中的纤维结构变化。结果表明: 酸沥滤过程使硅氧四面体的弯曲振动峰和不对称伸缩振动峰向低波数偏移, 且峰强变弱, 主要由于酸沥滤过程提高了纤维的SiO2含量并改变了内部结构。热处理后, 纤维Raman光谱的不对称伸缩振动峰消失, 出现缺陷谱线D1和D2, 且不同热处理温度后纤维的致密度不同, 主要是由于热处理过程中纤维发生的缩合反应导致的。

高硅氧发光玻璃是一种极具研究潜力的新型发光材料，制备过程中其分相温度是影响最终光致发光性质的重要因素。在不同分相温度下制备了多孔玻璃，并在相同吸附条件下制备了Eu2+/Dy3+共掺的高硅氧发光玻璃，测试了各多孔玻璃的比表面积参数和相应高硅氧发光玻璃的发射光谱。多孔玻璃比表面积参数测试结果表明，随着分相温度升高，多孔玻璃的比表面积先减小后增大。发射光谱测试结果表明，随着分相温度升高，烧结制备的高硅氧发光玻璃的发射特征峰峰值位置相同，发光强度先减小后增大。其中分相温度为620 ℃的多孔玻璃具有最大的比表面积，所制备的高硅氧发光玻璃具有最大的发光强度。

由纳米多孔玻璃制备了Al3+/Eu2+共掺杂的高硅氧玻璃，并研究了在纳米多孔玻璃基质中共掺杂Al3+离子对Eu2+离子450 nm处蓝色荧光强度和荧光峰位的影响。结果表明，共掺杂Al3+离子可分散多孔玻璃中丛聚的Eu2+离子，加之Al2O3较低的声子能量，使Eu2+离子的蓝色荧光发射显著增强；并且由于共掺杂的Al3+降低了Eu2+离子5d轨道劈裂幅度，随着Al3+离子含量的增加，Eu2+离子荧光峰蓝移。