SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化模擬高放石墨及其化學(xué)穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 11:39
針對(duì)高放射性石墨廢物的固化處理,本文采用石墨(12C)模擬放射性核石墨(14C),以Si粉、石墨粉、SiO2、Al2O3、CaO和ZnO為實(shí)驗(yàn)原料,采用熔融冷卻法制備了ZnO-CaO-Al2O3-SiO2(ZCAS)玻璃助劑,通過固相反應(yīng)合成了SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷粉體,采用熱壓燒結(jié)技術(shù)制備高性能SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體。借用XRD、FT-IR、NMR、SEM、EDS等分析測(cè)試方法,研究了ZnO的摻量對(duì)ZCAS玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、熔融特性和化學(xué)穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)ZnO摻量小于0.5mol時(shí),ZCAS結(jié)構(gòu)中的Q3和Q4含量隨著ZnO的增加而增加,且Q3會(huì)向Q4轉(zhuǎn)變,大部分Al以[AlO4]形式與[SiO4]連接,Zn會(huì)以[ZnO4]進(jìn)入網(wǎng)絡(luò);當(dāng)ZnO摻量大于0.5mol時(shí),過量的Zn開始解聚網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使玻璃中非橋氧含量增加;當(dāng)ZnO=0....
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 放射性石墨的處理處置
1.3 陶瓷固化高放石墨的研究
1.3.1 TiC基復(fù)相陶瓷固化
1.3.2 SiC基復(fù)相陶瓷固化
1.3.3 高放石墨陶瓷固化體在多場(chǎng)耦合作用下的穩(wěn)定性研究
1.4 ZCAS玻璃的研究
1.5 研究目的及意義
1.6 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.6.2 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)原理與方案
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.3 樣品的制備
2.3.1 ZCAS玻璃燒結(jié)助劑的制備
2.3.2 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷粉體的制備
2.3.3 熱壓燒結(jié)SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的制備
2.3.4 浸出樣品的制備及其浸出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
2.4 分析表征
3 ZCAS玻璃的熔融特性及化學(xué)穩(wěn)定性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
3.2 結(jié)果分析與討論
3.2.1 ZCAS玻璃的結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 ZCAS玻璃熔融特性
3.2.3 ZCAS玻璃化學(xué)穩(wěn)定性
3.2.4 ZCAS玻璃的抗浸出性能
3.3 小結(jié)
4 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷粉體的合成
4.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
4.2 結(jié)果分析與討論
4.2.1 實(shí)驗(yàn)配方及工藝對(duì)SiC-ZCAS復(fù)相粉體合成的影響
4.2.2 合成SiC-ZCAS復(fù)相粉體熱力學(xué)探討
4.3 小結(jié)
5 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的熱壓燒結(jié)
5.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
5.2 結(jié)果分析與討論
5.2.1 熱壓燒結(jié)溫度的影響
5.2.2 熱壓燒結(jié)壓力的影響
5.2.3 ZCAS玻璃含量的影響
5.3 小結(jié)
6 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的化學(xué)穩(wěn)定性
6.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
6.2 結(jié)果分析與討論
6.2.1 pH對(duì) SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的抗浸出性能影響
6.2.2 溫度對(duì)SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的抗浸出性能影響
6.3 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅外吸收光譜定量分析航空潤(rùn)滑油氧化不溶物[J]. 姜旭峰,校云鵬,宗營(yíng). 合成潤(rùn)滑材料. 2017(03)
[2]《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016—2030年)》正式發(fā)布[J]. 胡敏. 煉油技術(shù)與工程. 2016(07)
[3]微波合成SiC模擬放射性石墨固化的可行性研究[J]. 林鵬程,任雪潭,劉艷春. 陶瓷. 2015(12)
[4]高鋁硅酸鹽玻璃的紅外、拉曼光譜分析[J]. 魯鵬,夏文寶,姜宏,趙會(huì)峰. 硅酸鹽通報(bào). 2015(03)
[5]碳化硅材料在核燃料元件中的應(yīng)用[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[6]SHS制備模擬放射性石墨固化體抗浸出性能研究[J]. 蘇思瑾,丁藝,趙彥紅,段濤,易發(fā)成,盧喜瑞,吳彥霖. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]SiC固定模擬放射性石墨的研究[J]. 趙嶺嶺,滕元成,劉兵,任雪潭,易勇,王山林. 中國(guó)陶瓷. 2014(01)
[8]SHS法處理含90Sr放射性石墨研究[J]. 盧喜瑞,陳夢(mèng)君,蘇思瑾,王曉麗,吳彥霖. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[9]模擬含An4+放射性石墨的SHS固化處理研究[J]. 盧喜瑞,陳夢(mèng)君,易發(fā)成,段濤,蘇思瑾,王曉麗,吳彥霖. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
[10]模擬含An4+放射性石墨在N2氣氛中的SHS處理研究[J]. 蘇思瑾,董發(fā)勤,盧喜瑞,陳夢(mèng)君,寧明杰. 礦物學(xué)報(bào). 2012(S1)
碩士論文
[1]碳/碳化硅復(fù)合材料熱膨脹行為研究[D]. 張青.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):2962494
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 放射性石墨的處理處置
1.3 陶瓷固化高放石墨的研究
1.3.1 TiC基復(fù)相陶瓷固化
1.3.2 SiC基復(fù)相陶瓷固化
1.3.3 高放石墨陶瓷固化體在多場(chǎng)耦合作用下的穩(wěn)定性研究
1.4 ZCAS玻璃的研究
1.5 研究目的及意義
1.6 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.6.2 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)原理與方案
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.3 樣品的制備
2.3.1 ZCAS玻璃燒結(jié)助劑的制備
2.3.2 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷粉體的制備
2.3.3 熱壓燒結(jié)SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的制備
2.3.4 浸出樣品的制備及其浸出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
2.4 分析表征
3 ZCAS玻璃的熔融特性及化學(xué)穩(wěn)定性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
3.2 結(jié)果分析與討論
3.2.1 ZCAS玻璃的結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 ZCAS玻璃熔融特性
3.2.3 ZCAS玻璃化學(xué)穩(wěn)定性
3.2.4 ZCAS玻璃的抗浸出性能
3.3 小結(jié)
4 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷粉體的合成
4.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
4.2 結(jié)果分析與討論
4.2.1 實(shí)驗(yàn)配方及工藝對(duì)SiC-ZCAS復(fù)相粉體合成的影響
4.2.2 合成SiC-ZCAS復(fù)相粉體熱力學(xué)探討
4.3 小結(jié)
5 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的熱壓燒結(jié)
5.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
5.2 結(jié)果分析與討論
5.2.1 熱壓燒結(jié)溫度的影響
5.2.2 熱壓燒結(jié)壓力的影響
5.2.3 ZCAS玻璃含量的影響
5.3 小結(jié)
6 SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的化學(xué)穩(wěn)定性
6.1 實(shí)驗(yàn)配方及樣品
6.2 結(jié)果分析與討論
6.2.1 pH對(duì) SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的抗浸出性能影響
6.2.2 溫度對(duì)SiC-ZCAS復(fù)相陶瓷固化體的抗浸出性能影響
6.3 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅外吸收光譜定量分析航空潤(rùn)滑油氧化不溶物[J]. 姜旭峰,校云鵬,宗營(yíng). 合成潤(rùn)滑材料. 2017(03)
[2]《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016—2030年)》正式發(fā)布[J]. 胡敏. 煉油技術(shù)與工程. 2016(07)
[3]微波合成SiC模擬放射性石墨固化的可行性研究[J]. 林鵬程,任雪潭,劉艷春. 陶瓷. 2015(12)
[4]高鋁硅酸鹽玻璃的紅外、拉曼光譜分析[J]. 魯鵬,夏文寶,姜宏,趙會(huì)峰. 硅酸鹽通報(bào). 2015(03)
[5]碳化硅材料在核燃料元件中的應(yīng)用[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[6]SHS制備模擬放射性石墨固化體抗浸出性能研究[J]. 蘇思瑾,丁藝,趙彥紅,段濤,易發(fā)成,盧喜瑞,吳彥霖. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]SiC固定模擬放射性石墨的研究[J]. 趙嶺嶺,滕元成,劉兵,任雪潭,易勇,王山林. 中國(guó)陶瓷. 2014(01)
[8]SHS法處理含90Sr放射性石墨研究[J]. 盧喜瑞,陳夢(mèng)君,蘇思瑾,王曉麗,吳彥霖. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[9]模擬含An4+放射性石墨的SHS固化處理研究[J]. 盧喜瑞,陳夢(mèng)君,易發(fā)成,段濤,蘇思瑾,王曉麗,吳彥霖. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
[10]模擬含An4+放射性石墨在N2氣氛中的SHS處理研究[J]. 蘇思瑾,董發(fā)勤,盧喜瑞,陳夢(mèng)君,寧明杰. 礦物學(xué)報(bào). 2012(S1)
碩士論文
[1]碳/碳化硅復(fù)合材料熱膨脹行為研究[D]. 張青.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):2962494
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