高放射性廢物是軍事和商業(yè)等方面核能利用后產(chǎn)生的乏燃料的處理產(chǎn)物,具有極大的放射性危害,玻璃陶瓷固化體作為HLW的固化基材具有良好的發(fā)展前景。采用固相法制備陶瓷粉體,發(fā)現(xiàn)最佳煅燒溫度為1300oC,此時為粉體無雜相的最低煅燒溫度。采用優(yōu)化的煅燒工藝制備陶瓷摻雜陶瓷粉體,摻雜粉體中隨著摻雜量的增加,粉體的粒徑逐漸減小,Nd摻雜粉體粒徑從從2μm減少至1.4μm,Hf摻雜粉體粒徑從1.5μm減小至0.8μm,Nd-Hf摻雜粉體粒徑從1.2μm減小至0.6μm。固相法制備的玻璃陶瓷塊體隨著燒結溫度的增加,其密度先增大后減小,且燒結溫度為710oC時達到密度最大值為3.58g·cm-3。固定燒結溫度為710oC,隨著燒結時間的增加,玻璃陶瓷塊體的密度呈先減小后增大的趨勢,燒結時間為3h時達到密度最大值為3.58g·cm-3,確定了最佳的玻璃陶瓷塊體燒結工藝條件為710oC燒結3h。Nd摻雜、Hf摻雜、Nd-Hf共摻雜玻璃陶瓷塊體在710oC燒結3h燒結均無雜相生成。隨著摻雜量的增加,三個體系塊體密度先減小后增大,并且在未摻雜時玻璃陶瓷塊體密度最高,三個體系塊體的元素摻雜量為40mol%時密度最低...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高放廢液處理
    1.3 玻璃固化體
        1.3.1 玻璃固化機理
        1.3.2 玻璃固化體研究現(xiàn)狀
    1.4 陶瓷固化體
        1.4.1 陶瓷固化機理
        1.4.2 陶瓷固化體研究現(xiàn)狀
    1.5 玻璃陶瓷固化
        1.5.1 玻璃陶瓷固化體制備方法
        1.5.2 玻璃陶瓷固化體研究現(xiàn)狀
    1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料和研究方法
    2.1 試驗所用原材料
    2.2 鈦酸鹽陶瓷粉體制備工藝
        2.2.1 鈦酸釓粉體制備工藝
        2.2.2 摻雜鈦酸釓粉體制備工藝
    2.3 硼硅酸鹽玻璃粉體制備工藝
    2.4 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷固化體制備
        2.4.1 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷固化體制備
        2.4.2 摻雜硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷固化體制備
    2.5 材料的組織結構分析
        2.5.1 XRD物相分析
        2.5.2 密度測定
        2.5.3 SEM表面形貌觀察
        2.5.4 TG-DSC熱分析
    2.6 材料的基本性能測試
        2.6.1 維氏硬度
        2.6.2 抗壓強度
        2.6.3 熱膨脹系數(shù)
        2.6.4 抗浸出性能
第3章 Gd₂Ti₂O₇陶瓷粉體的物相及形貌
    3.1 鈦酸釓粉體的物相及形貌
    3.2 摻雜鈦酸釓粉體的物相及形貌
        3.2.1 Nd摻雜鈦酸釓粉體的物相及形貌
        3.2.2 Hf摻雜鈦酸釓粉體的物相及形貌
        3.2.3 Nd-Hf摻雜鈦酸釓粉體的物相及形貌
    3.3 本章小結
第4章 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的組織性能
    4.1 硼硅酸鹽玻璃粉體的物相
    4.2 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的制備及組織性能
        4.2.1 不同燒結溫度制備硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷
        4.2.2 不同燒結時間制備硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷
    4.3 摻雜硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的組織結構
        4.3.1 Nd摻雜硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的組織結構
        4.3.2 Hf、Nd-Hf摻雜硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷組織結構
    4.4 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的硬度
    4.5 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的抗壓強度
    4.6 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷熱膨脹系數(shù)
    4.7 本章小結
第5章 硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷的抗浸出性能
    5.1 常溫常壓下玻璃陶瓷浸出行為
        5.1.1 浸出試驗設計
        5.1.2 浸出后硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷組織表征
    5.2 高溫高壓下硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷浸出行為
        5.2.1 浸出試驗設計
        5.2.2 水溶液下硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷浸出行為
        5.2.3 水蒸氣下硼硅酸鹽/Gd₂Ti₂O₇玻璃陶瓷腐蝕行為
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3913464