不同晶核剂对硼硅酸盐钙钛锆石固化体析晶行为及化学稳定性的影响

耿安东^1,2，朱永昌^1,2，崔竹²，张浩²，竹含真¹，韩勖²，霍冀川¹

1. 西南科技大学材料科学与工程学院环境友好能源材料国家重点实验室2. 中国建筑材料科学研究总院有限公司

摘 要：通过"一步法"热处理制备含24%（质量分数）模拟核废物的硼硅酸盐钙钛锆石固化体,从析晶动力学角度出发,利用Kinssinger法研究不同晶核剂（Fe₂O₃、Cr₂O₃、P₂O₅、CaF₂）作用下固化体的析晶行为及其对化学稳定性的影响。实验结果表明,Cr₂O₃的引入促进了板状CaZrTi₂O₇晶体的析出,析晶活化能E由218kJ/mol降至128kJ/mol,并使残留在玻璃基体中的模拟核素进入所析出的晶相,而其他晶核剂对析晶无明显影响。MCC-1标准测试法结果显示,Cr₂O₃作为晶核剂时,模拟核素Ce元素抗浸出性能最为优异,化学稳定性最佳,7d后归一化元素浸出率小于10^-7 g·m^-2·d^-1。

关键词：玻璃陶瓷固化;钙钛锆石;化学稳定性;析晶;