SiC-ZCAS复相陶瓷固化模拟高放石墨及其化学稳定性研究
发布时间：2021-01-07 11:39
针对高放射性石墨废物的固化处理,本文采用石墨(12C)模拟放射性核石墨(14C),以Si粉、石墨粉、SiO2、Al2O3、CaO和ZnO为实验原料,采用熔融冷却法制备了ZnO-CaO-Al2O3-SiO2（ZCAS）玻璃助剂,通过固相反应合成了SiC-ZCAS复相陶瓷粉体,采用热压烧结技术制备高性能SiC-ZCAS复相陶瓷固化体。借用XRD、FT-IR、NMR、SEM、EDS等分析测试方法,研究了ZnO的掺量对ZCAS玻璃的网络结构、熔融特性和化学稳定性的影响。结果表明,当ZnO掺量小于0.5mol时,ZCAS结构中的Q3和Q4含量随着ZnO的增加而增加,且Q3会向Q4转变,大部分Al以[AlO4]形式与[SiO4]连接,Zn会以[ZnO4]进入网络;当ZnO掺量大于0.5mol时,过量的Zn开始解聚网络结构,使玻璃中非桥氧含量增加;当ZnO=0....
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 放射性石墨的处理处置
1.3 陶瓷固化高放石墨的研究
1.3.1 TiC基复相陶瓷固化
1.3.2 SiC基复相陶瓷固化
1.3.3 高放石墨陶瓷固化体在多场耦合作用下的稳定性研究
1.4 ZCAS玻璃的研究
1.5 研究目的及意义
1.6 主要研究内容及创新点
1.6.1 主要研究内容
1.6.2 本课题的创新点
2 实验
2.1 实验原料及设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 实验原理与方案
2.2.1 实验原理
2.2.2 实验方案
2.3 样品的制备
2.3.1 ZCAS玻璃烧结助剂的制备
2.3.2 SiC-ZCAS复相陶瓷粉体的制备
2.3.3 热压烧结SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的制备
2.3.4 浸出样品的制备及其浸出实验的设计
2.4 分析表征
3 ZCAS玻璃的熔融特性及化学稳定性研究
3.1 实验配方及样品
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 ZCAS玻璃的结构分析
3.2.2 ZCAS玻璃熔融特性
3.2.3 ZCAS玻璃化学稳定性
3.2.4 ZCAS玻璃的抗浸出性能
3.3 小结
4 SiC-ZCAS复相陶瓷粉体的合成
4.1 实验配方及样品
4.2 结果分析与讨论
4.2.1 实验配方及工艺对SiC-ZCAS复相粉体合成的影响
4.2.2 合成SiC-ZCAS复相粉体热力学探讨
4.3 小结
5 SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的热压烧结
5.1 实验配方及样品
5.2 结果分析与讨论
5.2.1 热压烧结温度的影响
5.2.2 热压烧结压力的影响
5.2.3 ZCAS玻璃含量的影响
5.3 小结
6 SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的化学稳定性
6.1 实验配方及样品
6.2 结果分析与讨论
6.2.1 pH对 SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的抗浸出性能影响
6.2.2 温度对SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的抗浸出性能影响
6.3 小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外吸收光谱定量分析航空润滑油氧化不溶物[J]. 姜旭峰,校云鹏,宗营. 合成润滑材料. 2017(03)
[2]《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》正式发布[J]. 胡敏. 炼油技术与工程. 2016(07)
[3]微波合成SiC模拟放射性石墨固化的可行性研究[J]. 林鹏程,任雪潭,刘艳春. 陶瓷. 2015(12)
[4]高铝硅酸盐玻璃的红外、拉曼光谱分析[J]. 鲁鹏,夏文宝,姜宏,赵会峰. 硅酸盐通报. 2015(03)
[5]碳化硅材料在核燃料元件中的应用[J]. 刘荣正,刘马林,邵友林,刘兵. 材料导报. 2015(01)
[6]SHS制备模拟放射性石墨固化体抗浸出性能研究[J]. 苏思瑾,丁艺,赵彦红,段涛,易发成,卢喜瑞,吴彦霖. 武汉理工大学学报. 2014(06)
[7]SiC固定模拟放射性石墨的研究[J]. 赵岭岭,滕元成,刘兵,任雪潭,易勇,王山林. 中国陶瓷. 2014(01)
[8]SHS法处理含90Sr放射性石墨研究[J]. 卢喜瑞,陈梦君,苏思瑾,王晓丽,吴彦霖. 武汉理工大学学报. 2012(08)
[9]模拟含An4+放射性石墨的SHS固化处理研究[J]. 卢喜瑞,陈梦君,易发成,段涛,苏思瑾,王晓丽,吴彦霖. 武汉理工大学学报. 2012(07)
[10]模拟含An4+放射性石墨在N2气氛中的SHS处理研究[J]. 苏思瑾,董发勤,卢喜瑞,陈梦君,宁明杰. 矿物学报. 2012(S1)
硕士论文
[1]碳/碳化硅复合材料热膨胀行为研究[D]. 张青.西北工业大学 2004
本文编号：2962494
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 放射性石墨的处理处置
1.3 陶瓷固化高放石墨的研究
1.3.1 TiC基复相陶瓷固化
1.3.2 SiC基复相陶瓷固化
1.3.3 高放石墨陶瓷固化体在多场耦合作用下的稳定性研究
1.4 ZCAS玻璃的研究
1.5 研究目的及意义
1.6 主要研究内容及创新点
1.6.1 主要研究内容
1.6.2 本课题的创新点
2 实验
2.1 实验原料及设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 实验原理与方案
2.2.1 实验原理
2.2.2 实验方案
2.3 样品的制备
2.3.1 ZCAS玻璃烧结助剂的制备
2.3.2 SiC-ZCAS复相陶瓷粉体的制备
2.3.3 热压烧结SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的制备
2.3.4 浸出样品的制备及其浸出实验的设计
2.4 分析表征
3 ZCAS玻璃的熔融特性及化学稳定性研究
3.1 实验配方及样品
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 ZCAS玻璃的结构分析
3.2.2 ZCAS玻璃熔融特性
3.2.3 ZCAS玻璃化学稳定性
3.2.4 ZCAS玻璃的抗浸出性能
3.3 小结
4 SiC-ZCAS复相陶瓷粉体的合成
4.1 实验配方及样品
4.2 结果分析与讨论
4.2.1 实验配方及工艺对SiC-ZCAS复相粉体合成的影响
4.2.2 合成SiC-ZCAS复相粉体热力学探讨
4.3 小结
5 SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的热压烧结
5.1 实验配方及样品
5.2 结果分析与讨论
5.2.1 热压烧结温度的影响
5.2.2 热压烧结压力的影响
5.2.3 ZCAS玻璃含量的影响
5.3 小结
6 SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的化学稳定性
6.1 实验配方及样品
6.2 结果分析与讨论
6.2.1 pH对 SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的抗浸出性能影响
6.2.2 温度对SiC-ZCAS复相陶瓷固化体的抗浸出性能影响
6.3 小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外吸收光谱定量分析航空润滑油氧化不溶物[J]. 姜旭峰,校云鹏,宗营. 合成润滑材料. 2017(03)
[2]《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》正式发布[J]. 胡敏. 炼油技术与工程. 2016(07)
[3]微波合成SiC模拟放射性石墨固化的可行性研究[J]. 林鹏程,任雪潭,刘艳春. 陶瓷. 2015(12)
[4]高铝硅酸盐玻璃的红外、拉曼光谱分析[J]. 鲁鹏,夏文宝,姜宏,赵会峰. 硅酸盐通报. 2015(03)
[5]碳化硅材料在核燃料元件中的应用[J]. 刘荣正,刘马林,邵友林,刘兵. 材料导报. 2015(01)
[6]SHS制备模拟放射性石墨固化体抗浸出性能研究[J]. 苏思瑾,丁艺,赵彦红,段涛,易发成,卢喜瑞,吴彦霖. 武汉理工大学学报. 2014(06)
[7]SiC固定模拟放射性石墨的研究[J]. 赵岭岭,滕元成,刘兵,任雪潭,易勇,王山林. 中国陶瓷. 2014(01)
[8]SHS法处理含90Sr放射性石墨研究[J]. 卢喜瑞,陈梦君,苏思瑾,王晓丽,吴彦霖. 武汉理工大学学报. 2012(08)
[9]模拟含An4+放射性石墨的SHS固化处理研究[J]. 卢喜瑞,陈梦君,易发成,段涛,苏思瑾,王晓丽,吴彦霖. 武汉理工大学学报. 2012(07)
[10]模拟含An4+放射性石墨在N2气氛中的SHS处理研究[J]. 苏思瑾,董发勤,卢喜瑞,陈梦君,宁明杰. 矿物学报. 2012(S1)
硕士论文
[1]碳/碳化硅复合材料热膨胀行为研究[D]. 张青.西北工业大学 2004
本文编号：2962494
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/2962494.html
