Nd2O3取代CaO对硼硅酸盐玻璃物相、结构和化学稳定性的影响

作者：何泽旭; 廖其龙^*; 王辅; 竹含真; 胥有利; 傅茂洋

来源：玻璃, 2023, 50(02): 15-29.

• 硼硅酸盐玻璃固化
• ZrO2
• Nd2O3
• 化学稳定性

以典型Na2O-CaO-ZrO2-B2O3-SiO2为基础玻璃组分，通过Nd2O3替换CaO，采用传统的高温熔融冷却法制备了固化体。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对固化体进行了物相和结构的表征，并通过产品一致性检测法(PCT)和溶解速率法(MCC-1)对化学稳定性进行了分析和评估。结果表明：随着Nd2O3取代量的增加，ZrO2的析晶逐渐减弱，当Nd2O3的含量为5%时，6%的ZrO2能完全溶于玻璃相中。通过Nd2O3替换CaO促进ZrO2在该硼硅酸盐玻璃结构中的溶解，可提高固化体的化学稳定性。浸泡28天后，固化体的LRSi、LRCa、LRZr和LRNd在10-4g/(m2·d)数量级及以下，失重速率在10-9g/(cm2·min)数量级，其主要浸出的元素是Na和Ca。因此，本研究为富含Zr和Nd的高放废液固化提供了理论支撑和实验指导。

• 单位
  西南科技大学