碱土金属氧化物含量对模拟高放废液玻璃固化体析晶行为的影响

以硼硅酸盐玻璃作为基础玻璃基材,通过熔融法制备了含16%(质量分数)模拟高放废液的玻璃固化体,探究了碱土金属氧化物含量对玻璃固化体析晶行为的影响,以期在保证玻璃固化体性能要求的前提下,通过控制碱土金属氧化物的含量抑制玻璃固化体的析晶倾向。结果显示:碱土金属氧化物(CaO+MgO+BaO)含量在7%~19%(质量分数)时,玻璃固化体析晶上限温度和析晶率随碱土金属氧化物含量的降低而逐渐降低;玻璃网络聚合度的增加能够显著增强玻璃固化体的抗析晶性能,当碱土金属氧化物含量低于11%(质量分数)时玻璃固化体中硫酸盐的溶解度明显下降。基于包容0.7%(质量分数)SO₃的要求,碱土金属氧化物含量适宜组成应控制在11%(质量分数)以上。     

模拟高放废液玻璃固化体析晶性能研究

以焦耳炉生产的含16%(质量分数)模拟高放废液(HLW)的硼硅酸盐玻璃固化体作为实验材料,研究了玻璃固化体在不同热处理温度下的析晶行为和热稳定性。结果表明:部分固化体在实际生产和储存过程中内部已经出现辉石晶相,已析晶玻璃的活化能较未析晶玻璃低40~60 kJ/mol;热处理试验证实辉石相在700~900 ℃内析出,同时随结晶度的增加玻璃固化体的表观颜色也发生变化。研究析晶与热历史之间的相关性有助于预测高放废物玻璃中结晶相的产生,研究结果可为焦耳炉固化工艺的进一步控制提供理论依据。     

B2O3对锂铝硅系光敏微晶玻璃介电性能的影响

通过研究不同B2O3含量的光敏微晶玻璃,获得了介电常数最小值为5.1和介电损耗达到最小值为5.7×10-3(1GHz)的光敏玻璃样品,分别对应B2O3含量为2wt%和0。通过红外光谱分析发现,B2O3以[BO3]式进入玻璃硅氧网络,会一定程度破坏网络结构,链状的[BO3]使玻璃网络变得更加疏松,最终导致玻璃的介电常数和介电损耗上升,介电性能下降。为提高玻璃的介电性能,降低介电损耗,应尽量避免硼元素的引入。