氧化硼对硅酸盐玻璃固化体结构及抗浸出性能的影响

李平广¹，丁新更^1,2，杨辉^1,2，苏伟³，窦天军³，丁冠宗⁴

1. 浙江大学材料科学与工程学系,硅材料国家重点实验室2. 浙江加州国际纳米技术研究院3. 中国工程物理研究院4. 中石化胜利西南川东北工委40422钻井队

摘 要：以SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O为原料,加入5%CeO2(质量分数)作为模拟核素,利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过傅里叶红外光谱仪、紫外激光拉曼光谱仪和差热分析仪等对热处理后玻璃固化体进行表征,以电感耦合等离子体质谱测试玻璃固化体抗浸出性能。结果表明:B2O3含量为15.79wt%时固化体玻璃化转变温度Tg最大;玻璃中存在[SiO4]、[BO3]、[BO4]等基团,随着B2O3含量的增大,部分[BO4]转变为[BO3];Ce在产品一致性测试法(PCT)下标准化浸出率NR先减小后增大,B2O3含量达到15.79wt%时玻璃抗浸出效果最好。

关键词：核废料处理;硼硅酸盐玻璃;氧化硼;产品一致性测试;