以CuO為氧化劑SHS制備鈣鈦鋯石及其固化模擬錒系核素研究
發(fā)布時間：2021-08-26 19:05
核廢物的處理是推動核科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要因素,尤其是錒系核素的安全處置,是放射性廢物處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究以Cu O為氧化劑,Ca O、Zr O2、Ti、Ti O2為原料,通過自蔓延高溫合成法（SHS）制備富鈣鈦鋯石型人造巖石,設(shè)計反應(yīng)方程式并計算其絕熱燃燒溫度(Tad)。SHS燃燒試驗(yàn)驗(yàn)證反應(yīng)的可行性并記錄實(shí)際燃燒溫度,確定最佳反應(yīng)體系,并在樣品燃燒后不同時間通過快速加壓獲得致密度良好的塊體。在此基礎(chǔ)上,本研究選擇重要的中子吸收元素Hf模擬四價錒系核素,Gd和Sm模擬三價錒系核素,通過XRD、BSE、SEM-EDX等測試手段探索它們在固化體中的占位機(jī)制。同時,采用MCC-1浸出實(shí)驗(yàn)法評估各固化體的抗浸出性能。結(jié)果表明:以Cu O為氧化劑,Ti O2/Ti為1:3時,獲得最佳制備富鈣鈦鋯石型人造巖石體系,其主要物相為鈣鈦鋯石、金屬銅和鈣鈦礦。自蔓延燃燒后30 s加壓得到較為致密的樣品,密度為4.28 g/cm3,硬度為1135.74 HV。當(dāng)摻入Hf O2...
【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
M型鈣鈦鋯石的晶體結(jié)構(gòu)
Table 2-2 Experimental instruments儀器名稱 生產(chǎn)廠家電子天平(FA224) 上海舜宇恒平科學(xué)技術(shù)有限無紙記錄儀(XME2002/U) 北京金立石儀表科技有限粉末壓片機(jī)(769YP-15A) 天津市科器高新技術(shù)有限電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)(101-2EBS) 北京市永光明醫(yī)療儀器有限數(shù)控超聲波清洗器(KQ-100DE) 昆山市超聲儀器有限公金剛石線切割機(jī)(STX-202A) 合肥科晶材料技術(shù)有限公自動精密研磨拋光機(jī)(Unipol-830) 合肥科晶材料技術(shù)有限公密度天平(FA1104J) 上海舜宇恒平科學(xué)技術(shù)有限顯微硬度計(HXD-1000 TMC) 上海泰明光學(xué)儀器有限公蔓延快速加壓設(shè)（如圖 2-1 所示） -
驗(yàn)采用 CuO 為氧化劑，Ti 粉為還原劑，采用 CaO、TiO2、Z整不同的 Ti/TiO2比率，設(shè)計出反應(yīng)方程式。由于反應(yīng)發(fā)生的，因此通過 HSC 6.0 軟件計算出不同反應(yīng)方程式在 273 K、12273 K 四種溫度下的絕熱溫度（Tad），以初步判斷反應(yīng)的可料按照比例稱取 20 g 后置于瑪瑙研缽中，研磨 30 分鐘左右至均勻。烘干后的粉末原料置于 20 mm 的不銹鋼模具中使用壓a 下將粉末壓成圓柱形壞體。自蔓延燃燒裝置如圖 2-2 所示，一側(cè)，壓好的粗坯置于模具中并確保與鎢絲接觸，采用 40-7隔熱介質(zhì)。同時，將熱電偶一端置于粗坯樣品中心以記錄坯體度。當(dāng)連通電源時，鎢絲被點(diǎn)燃，并給與之相接觸的粗坯樣品的能量，樣品被點(diǎn)燃并自持反應(yīng)燃燒。整個 SHS 燃燒過程能內(nèi)完成，大大提高了樣品制備效率。SHS 燃燒制備好的樣品研借助 X 射線衍射（XRD）分析樣品的組成物相，以確定最佳
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈣鈦鋯石的自蔓延高溫合成與熱力學(xué)分析[J]. 張魁寶,文冠軍,尹丹,彭樂,滕元成,李玉香,張海斌. 原子能科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[2]淺談ALARA在核電廠廢物處理設(shè)計中的運(yùn)用[J]. 朱來葉,陳斌. 價值工程. 2015(15)
[3]鈣鈦鋯石基組合礦物固溶鈰的研究[J]. 桂成梅,滕元成,任雪潭,宋子鍵. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(11)
[4]摻釹鈣鈦鋯石、榍石組合礦物固化體的浸出性能[J]. 滕元成,李玉香,徐會杰,任雪潭. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(10)
[5]人造巖石固化摻鈾模擬放射性焚燒灰[J]. 滕元成,張朝彬,車春霞,曾沖勝,周冠南. 原子能科學(xué)技術(shù). 2008(01)
[6]富鈣鈦鋯石型人造巖石固化體的制備現(xiàn)狀[J]. 車春霞,滕元成. 材料導(dǎo)報. 2006(S1)
[7]燒綠石固化高放廢物的研究進(jìn)展[J]. 周冠南,周時光,滕元成,楚士晉. 材料導(dǎo)報. 2006(09)
[8]鈣鈦鋯石固化處理高放射性廢物的研究現(xiàn)狀[J]. 車春霞,滕元成. 硅酸鹽通報. 2006(03)
[9]放射性廢物固化處理的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 車春霞,滕元成,桂強(qiáng). 材料導(dǎo)報. 2006(02)
[10]高放廢料固化基材的研究現(xiàn)狀[J]. 陳松,李玉香. 材料導(dǎo)報. 2005(11)
博士論文
[1]利用自蔓延高溫合成技術(shù)固化放射性廢物[D]. 張瑞珠.北京科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]多孔SiO2凝膠對放射性廢液中錒系核素的分離、固化特性研究[D]. 蘇偉.中國工程物理研究院 2011
本文編號：3364799
【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
M型鈣鈦鋯石的晶體結(jié)構(gòu)
Table 2-2 Experimental instruments儀器名稱 生產(chǎn)廠家電子天平(FA224) 上海舜宇恒平科學(xué)技術(shù)有限無紙記錄儀(XME2002/U) 北京金立石儀表科技有限粉末壓片機(jī)(769YP-15A) 天津市科器高新技術(shù)有限電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)(101-2EBS) 北京市永光明醫(yī)療儀器有限數(shù)控超聲波清洗器(KQ-100DE) 昆山市超聲儀器有限公金剛石線切割機(jī)(STX-202A) 合肥科晶材料技術(shù)有限公自動精密研磨拋光機(jī)(Unipol-830) 合肥科晶材料技術(shù)有限公密度天平(FA1104J) 上海舜宇恒平科學(xué)技術(shù)有限顯微硬度計(HXD-1000 TMC) 上海泰明光學(xué)儀器有限公蔓延快速加壓設(shè)（如圖 2-1 所示） -
驗(yàn)采用 CuO 為氧化劑，Ti 粉為還原劑，采用 CaO、TiO2、Z整不同的 Ti/TiO2比率，設(shè)計出反應(yīng)方程式。由于反應(yīng)發(fā)生的，因此通過 HSC 6.0 軟件計算出不同反應(yīng)方程式在 273 K、12273 K 四種溫度下的絕熱溫度（Tad），以初步判斷反應(yīng)的可料按照比例稱取 20 g 后置于瑪瑙研缽中，研磨 30 分鐘左右至均勻。烘干后的粉末原料置于 20 mm 的不銹鋼模具中使用壓a 下將粉末壓成圓柱形壞體。自蔓延燃燒裝置如圖 2-2 所示，一側(cè)，壓好的粗坯置于模具中并確保與鎢絲接觸，采用 40-7隔熱介質(zhì)。同時，將熱電偶一端置于粗坯樣品中心以記錄坯體度。當(dāng)連通電源時，鎢絲被點(diǎn)燃，并給與之相接觸的粗坯樣品的能量，樣品被點(diǎn)燃并自持反應(yīng)燃燒。整個 SHS 燃燒過程能內(nèi)完成，大大提高了樣品制備效率。SHS 燃燒制備好的樣品研借助 X 射線衍射（XRD）分析樣品的組成物相，以確定最佳
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈣鈦鋯石的自蔓延高溫合成與熱力學(xué)分析[J]. 張魁寶,文冠軍,尹丹,彭樂,滕元成,李玉香,張海斌. 原子能科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[2]淺談ALARA在核電廠廢物處理設(shè)計中的運(yùn)用[J]. 朱來葉,陳斌. 價值工程. 2015(15)
[3]鈣鈦鋯石基組合礦物固溶鈰的研究[J]. 桂成梅,滕元成,任雪潭,宋子鍵. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(11)
[4]摻釹鈣鈦鋯石、榍石組合礦物固化體的浸出性能[J]. 滕元成,李玉香,徐會杰,任雪潭. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(10)
[5]人造巖石固化摻鈾模擬放射性焚燒灰[J]. 滕元成,張朝彬,車春霞,曾沖勝,周冠南. 原子能科學(xué)技術(shù). 2008(01)
[6]富鈣鈦鋯石型人造巖石固化體的制備現(xiàn)狀[J]. 車春霞,滕元成. 材料導(dǎo)報. 2006(S1)
[7]燒綠石固化高放廢物的研究進(jìn)展[J]. 周冠南,周時光,滕元成,楚士晉. 材料導(dǎo)報. 2006(09)
[8]鈣鈦鋯石固化處理高放射性廢物的研究現(xiàn)狀[J]. 車春霞,滕元成. 硅酸鹽通報. 2006(03)
[9]放射性廢物固化處理的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 車春霞,滕元成,桂強(qiáng). 材料導(dǎo)報. 2006(02)
[10]高放廢料固化基材的研究現(xiàn)狀[J]. 陳松,李玉香. 材料導(dǎo)報. 2005(11)
博士論文
[1]利用自蔓延高溫合成技術(shù)固化放射性廢物[D]. 張瑞珠.北京科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]多孔SiO2凝膠對放射性廢液中錒系核素的分離、固化特性研究[D]. 蘇偉.中國工程物理研究院 2011
本文編號：3364799
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3364799.html
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