CaO含量对镧硼硅酸盐玻璃陶瓷晶相和化学稳定性的影响

作者：傅茂洋; 廖其龙^*; 王辅; 胥有利; 何泽旭; 竹含真

来源：硅酸盐通报, 2022, 41(11): 3861-3869.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2022.11.011

• CaO
• 硼硅酸盐玻璃陶瓷
• 硅酸盐氧基磷灰石
• 晶相
• 浸出率
• 化学稳定性

采用熔融冷却法制备了Na2O-CaO-La2O3-B2O3-SiO2玻璃，经热处理获得了硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷，并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、产品一致性试验(PCT)法等方法探究了CaO取代SiO2对该硼硅酸盐玻璃陶瓷物相、微观结构和化学稳定性的影响规律。结果显示：随着CaO含量增加，硅酸盐氧基磷灰石晶相衍射峰增强，其他晶相的衍射峰减弱直至消失，当CaO摩尔分数为15%时获得只含CaLa4(SiO4)3O晶相的玻璃陶瓷样品；CaO含量会对玻璃陶瓷的晶相种类和晶体形状、大小、分布产生影响，CaO含量变化会造成陶瓷相晶体发生团簇和长大；采用PCT法浸泡28 d后，所有样品关于Si、Ca、La三种元素的归一化浸出率(g·m-2·d-1)均保持在10-3数量级以下，表明其具有优异的化学稳定性，且CaO摩尔分数为15%的玻璃陶瓷样品化学稳定性最优异。研究结果表明，硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷是固化富La和某些锕系元素高放废物的潜在基材。

• 单位
  西南科技大学