锆石基复相陶瓷固化体化学稳定性研究

作者：旦辉 江正迪 丁艺    单位：西南科技大学 国防科技学院

关键词：锆石 ; 复相陶瓷 ; 锕系核素 ; 陶瓷固化 ; 化学稳定性

摘  要：以锆石基复相陶瓷(SiO2/ZrSiO4)为固化基材，Nd 为三价模拟锕系核素替代物，开展了锆石基复相陶瓷固化体(0.2SiO2/ZrNdxSiO4-x/2）的制备及其化学稳定性研究，重点研究 Nd3+ 固溶量和烧结温度对固化体物相结构及化学稳定性的影响机制。结果表明，当 x 为 0.01 时，固化体为单一 ZrSiO4 相；x 为 0.04 或 0.07 时，为ZrSiO4 和 Nd2Si2O7 两相共存结构。此外，化学稳定性随烧结温度的升高而增强，随Nd3+ 固溶量的增加而降低。锆石基复相陶瓷固化体化学稳定性良好，Nd 和 Zr 的归一化浸出率数量级分别为 10-4 和 10-6 g·m-2·d-1，是一种潜在的高放废物陶瓷固化基材。