铁磷酸盐玻璃固化材料研究进展

玻璃固化是目前各国对高放废液进行固化处理的首选方式,与硼硅酸盐玻璃相比,铁磷酸盐玻璃具有很好的化学耐蚀性和较低的熔融温度,是一类新型的核废物固化基质材料。本文综述了铁磷酸盐玻璃的特点及其在核废物固化方面的研究进展。     

模拟锶铯废物铁磷酸盐玻璃固化及化学稳定性

研究了铁磷酸盐玻璃固化我国高放废液全分离流程中产出的锶废物及铯废物，熔制了相应的固化体。用XRD，IR测试了固化体的微观结构，用产品一致性试验方法(PCT)研究固化体的化学稳定性。研究表明：在所选的废物包容量范围内可熔制得均质模拟废物铁磷酸盐玻璃固化体，玻璃的主要结构基团为P2O7^4-，均质玻璃固化体有较好的化学稳定性。     

核屏蔽材料铅硼聚乙烯高温熔融处理研究

核辐射屏蔽材料铅硼聚乙烯对中子和γ射线均具有较好的屏蔽效果,因此在核反应堆辐射防护中使用广泛.使用过程中被核素污染的铅硼聚乙烯属于核废物,需要特殊处理.采用高温熔融玻璃固化的方式可以实现对铅硼聚乙烯的减容及固化处理.通过高温熔融的方式处理铅硼聚乙烯模拟核废物,研究结果表明,铅硼聚乙烯模拟核废物在900℃下即可熔融形成铅硼玻璃.然而产品一致性测试结果表明,该铅硼玻璃的核素及硼浸出值较高.通过引入一定量的玻璃添加剂(SiO2),其玻璃化学稳定性显著提高,达到核废物玻璃固化体化学稳定性要求.     

模拟高钠高放废物铁硼磷酸盐玻璃固化体的结构和性能

以36Fe2O3--10B2O3--54P2O5为基础玻璃,制备了不同模拟高钠高放废物包容量的铁硼磷酸盐玻璃固化体,用Fourier变换红外光谱测试方法系统研究了由废物包容量引起的玻璃固化体结构变化,并用溶解速率法初步测试了固化体的化学性能。结果表明:随着废物包容量的增加,固化体试样结构中(PO4)3-四面体基团增加,[BO3]基团向[BO4]基团转变,磷酸盐基团彼此间的连接程度减小,Fe—O—P键在包容量为25%(质量分数)到30%时存在量较大。玻璃固化体网络结构以(PO4)3-四面体基团为主,易水化的(PO3)-磷酸盐基团的含量很小。但固化体结构中[BO3]基团的存在量还较大,该组分的基础玻璃网络形成体氧化物配比还可进一步优化。当废物包容量小于40%时,固化体不同浸泡周期的质量损失速率均在10--8 g/(cm2·min)数量级。     

水泥固化高放射性废物的科学基础

与玻璃法、陶瓷法相比,水泥法具有原材料易得、工艺简单等优点。本文综述了国内外近几年来用水泥固化放射性废物的最新研究成果,并指出了用水泥来固化高放射性废物存在的问题及发展方向。     

磷酸盐玻璃结构与性能的研究进展

磷酸盐系统玻璃由于其独特的析晶性、耐化学腐蚀性、以及光学、力学、热学、电学等方面的性能,在包括密封材料、光学元器件、生物医学玻璃、固体电解质、核废物贮存等方面有着广泛的应用.本综述结合了实验表征和材料计算模拟两方面的研究,整理了磷酸盐玻璃的结构、物理化学性能、以及两者间关系的研究现状,总结了实验表征和材料计算手段在相关...     

放射性废物中铯的固化研究进展

随着核能与核技术的广泛运用,产生的放射性废物也是一个人类需要解决的问题。铯作为最重要的放射性核素之一,在环境中迁移能力强,所以必须先进行固化处理。目前,对含铯放射性废物处理方法主要有:水泥固化、玻璃固化和陶瓷固化等办法。     

氧化钠对铁磷酸盐玻璃微结构影响的振动光谱分析

为探究铁磷酸盐玻璃对含钠核废物的包容特性,了解Na2O对其微结构的影响.采用熔融-冷却法制备xNaO-(100-x)(40Fe2O3-60P2O5)(0≤x≤50mol％)系列玻璃样品.利用XRD、Raman和FT-IR等手段对玻璃微观网络结构进行表征,对振动光谱的谱带归属进行了指认.结果表明:所有样品均为均质玻璃,铁磷酸盐基础玻璃结构以Q1结构单元为主,伴随Na2O含量的增加,Q1结构单元逐渐减少,Q0结构单元数量逐渐增加,同时形成了P-O-Na+离子键.在Na2O含量40mol％时,Q1结构单元特征谱峰消失.Na2O的引入,引起磷酸盐网络中非桥氧键增加桥氧键减少,导致磷酸盐玻璃结构解聚,微观网络结构松弛.     

高放废料固化用硼硅酸盐材料研究进展

硼硅酸盐固化体是研究最广泛的高放废料固化体,也是高放废料成分的良好溶剂。该体系具有良好的抗辐照性、热稳定性、化学稳定性、耐水性。本文着重从硼硅酸盐玻璃及玻璃陶瓷固化体的固化机理、固化体系及其特点综述其研究和开发进展,并对其今后的发展趋势进行展望。     

钛酸盐陶瓷固化放射性废物

研究了钛酸盐陶瓷的晶体结构和性能,通过PCT实验测定了钛酸锶的浸出率.实验结果表明:钛酸盐陶瓷固化体具有较高的密度,浸出率低,化学稳定性高,是固化放射性废物和进行最终地质处置的理想固化体.展望了钛酸盐陶瓷固化放射性废物的前景.     

磷酸盐化学键合材料固化/稳定化重金属研究进展

磷酸盐化学键合材料是由金属氧化物与酸式磷酸盐通过酸碱中和反应形成以磷酸盐为黏结相的无机胶凝材料,作为固化重金属的基体材料并展现出广阔的应用前景,以固化体重金属毒性浸出行为评价其固化能力.该文重点针对镁系和钙系两类磷酸盐化学键合材料固化/稳定化重金属的最新研究进展及其固化机理进行了综述,对其固化机理及固化特性进行对比分析.并结合本课题组在利用工业废渣制备钙系磷酸盐化学键合材料及其在重金属固化特性等方面的研究,实现以废治废,为磷酸盐化学键合材料制备及其重金属固化研究提供了新思路.     

粉煤灰特性及高附加值综合利用概述

文中主要就以粉煤灰为原料合成沸石、莫来石、玻璃材料、灰复合材料以及用粉煤灰作为废物处理的吸收剂、废物固化／稳定剂进行了概述，另外对从粉煤灰中提取铝等高附加值材料及其在农业方面的应用作了简单介绍。     

钙钛锆石玻璃陶瓷体的晶化和抗浸出性能

以SiO2、A12O3、B2O3、CaO、TiO2和ZrO2为原料,加入3％CeO2（质量分数,下同）作为模拟核素,利用熔融法制备钙钛锆石基玻璃陶瓷体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜等对热处理后玻璃陶瓷体进行表征。以电感耦合等离子体质谱测试玻璃陶瓷体抗浸出性能。结果表明：在晶化温度为1050℃,B203掺量为12．5％时,玻璃陶瓷体中低质量分数的TiO2和ZrO2更易参与生成钙钛锆石晶体,但固化体中仍有其他晶相存在;在同样晶化温度下,B203掺量为8．33％时对玻璃陶瓷体形成钙钛锆石单一晶相较为有利,且具有较好的抗浸出性能,其中Ce在产品一致性测试法下元素标准化浸出率7d后维持在10^-6数量级,固化效果明显。     

玻璃固化体抗浸蚀性能实验研究进展

玻璃固化是高放废物固化中较成熟、应用较广的一种技术。本文综述了玻璃固化体的浸出机理、浸出模型及浸蚀实验方法的研究进展。针对目前对温度和pH这两种因素在静态条件下的影响情况研究较多,对气体环境、压强和辐射等因素对玻璃固化体浸出行为的影响研究较少的现状,建议今后应重点进行玻璃固化体受浸泡剂-温度-辐射-压力-气流等多种因素耦合作用影响的抗侵蚀实验研究。     

一种适合家庭使用的粘合剂——粘粘胶

广州市化工研究所研制成功的金菱牌粘粘胶,是用途比较广泛的单组份接触型胶粘剂,具有初粘力强,耐低温,常温固化,且固化后胶层有一定的弹性和柔韧性等特点。可以粘接的材料有陶瓷,玻璃金属,皮革,纸     

磷酸镁水泥固化放射性废物研究现状

放射性废物的固化是目前有害废物的研究热点。而水泥固化是常用于中低放射性废物的固化技术,但水泥固化技术仍存在一定的问题,如水灰比高、废物包容量小、对所固化的废物pH要求较高、固化时可能产生粉尘、PO43-,BO33-,Zn,Sn等可能影响固化体凝结时间和强度发展,造成材料的后期强度不够,材料性能劣化。因此,有必要在水泥体系上进行更多的选择,从而提高水泥固化体的性能,磷酸镁水泥则是其中可用于替代的新型水泥品种,文章对磷酸镁水泥用于放射性废物固化的研究现状进行了调研,并对今后的研究做了展望。     

玻璃固化国际现状及发展前景

介绍了玻璃固化国际应用状况,概述了玻璃固化工艺技术的发展,论述了4代玻璃固化熔制工艺,介绍了玻璃固化应用的新拓展,包括冷坩埚、就地玻璃固化、陶瓷玻璃固化、流动玻璃固化装置等新技术和新应用.评述了玻璃固化体安全处置的研究开发活动.     

中温固化磷酸盐基耐高温胶黏剂的研制

磷酸盐基胶黏剂具有固化温度低,剪切强度高,电性能和耐热性能优异等特点。它结合了金属和陶瓷的优点,是耐高温、低介电损耗的理想材料,广泛应用于火箭、导弹及航天飞机上。随着航天航空技术的发展,现有的胶黏剂体系已经无法满足某些特殊性能的要求。采用磷酸二氢铝为主成分,以氧化锌、氧化锆和氧化铁为固化剂,制备了一种可以在120℃固化耐1300℃高温的胶黏剂,研究了胶黏剂各组分对剪切强度的影响并且对胶黏剂耐水性能进行了测试。研究表明这种胶黏剂可以用于陶瓷的修补以及耐高温复合材料的制备。     

磷酸镁水泥的研究进展与应用

磷酸镁水泥(MPC)是基于氧化镁与磷酸或水溶性酸式磷酸盐发生酸碱和水化反应的一种胶凝材料。MPC兼具传统水泥和陶瓷特性,在诸多领域具有广阔的应用前景。本工作分析近20年来MPC研究取得的主要进展,包括MPC的制备技术、水化硬化特性和机理、材料性能等方面;并介绍MPC在结构修补加固、防护涂层、有毒害和放射性废物固化、牙科和骨修复水泥等方向的应用情况;最后对MPC研究和应用所面临的问题进行讨论与展望。     

GdEuZrCeO_7烧绿石陶瓷核废物固化体的制备及化学稳定性

选择镧系元素Eu、Ce分别模拟高放废物中的三价和四价锕系核素,以硝酸盐和氧化物为原料,分别采用普通烧结法和液相烧结法制备了GdEuZrCeO_7烧绿石陶瓷核废物固化体。利用XRD、SEM-EDS对固化体的物相组成、微观结构和化学组成进行了测试表征,研究了烧结方法、烧结温度和烧结助剂对固化体物相组成、晶粒大小以及致密性的影响,并采用PCT静态浸出法研究了固化体的化学稳定性。结果表明:GdEuZrCeO_7烧绿石陶瓷固化体的物相结构为无序缺陷萤石型结构;较高的烧结温度有利于固化体结晶度和致密性的提高,液相烧结和添加烧结助剂对固化体致密性的提高并不明显;PCT结果说明固化体具有较好的化学稳定性,元素的归一化浸出率总体处于10~(-7)～10~(-4) g·m~(-2)·d~(-1)范围。