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以分析純CaCO3、TiO2、SiO2和CeO2為原料,鈰作為鈾的模擬元素,采用高溫固相反應(yīng),合成了包容鈰的榍石基人造巖石固化體。通過XRD、SEM、EDX等手段對固化體物相組成及微區(qū)成分進(jìn)行了分析,參照國家標(biāo)準(zhǔn)"放射性廢物固化體長期浸出試驗"(GB 7023—86)及美國PCT(Product Consistency Test)法對固化體進(jìn)行了抗浸出性能試驗。結(jié)果表明,在1 300℃下保溫2 h可以制備出以榍石為主要晶相的人造巖石固化體,在不引入任何電價補(bǔ)償離子時,Ce4+在榍石晶體內(nèi)Ca2+位置的固溶度小于0.05個結(jié)構(gòu)單位。榍石對Ce具有良好的固溶效果,當(dāng)固化體中Ce的荷載量高達(dá)13.47%時,MCC-1靜態(tài)浸出法測得Ce的90 d浸出率和累積浸出分?jǐn)?shù)低至0.15×10-8cm/d和0.90×10-6cm,PCT粉末浸泡法測得Ce的7 d歸一化浸出率僅為3.11×10-7g/(m2.d)。這一結(jié)果為榍石基人造巖石應(yīng)用于固化放射性核素鈾提供了理論依據(jù)。
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本實驗在制備剛玉-莫來石陶瓷過程中加入藍(lán)晶,以藍(lán)晶石的膨脹性能來抵消或減小陶瓷燒結(jié)過程中的收縮比例,增強(qiáng)陶瓷的各項性能,特別是抗折強(qiáng)度;并通過改變燒結(jié)制度,探究藍(lán)晶石基剛玉-莫來石最佳的燒結(jié)溫度。
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