鋇鐵磷酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、鋇摻雜到鐵磷酸磷酸鹽玻璃中能有效的改善玻璃的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)能增大含硫酸鹽高放廢物中在固化體中的溶解度，且對(duì)于某些放射性核廢物具有較高的包容量，這使得它成為未來(lái)的理想的固化高放廢物基體材料。本文以40 Fe2O3–60 P2O5(mol％)為基質(zhì)玻璃，分別以 BaCO3和 BaSO4為鋇源，研究xBaO–(100-x)(40Fe2O3–60P2O5)的基本物理性能、玻璃固化體微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)穩(wěn)定性等，并且進(jìn)一步研究硫在xBaO–

2、(100-x)(40Fe2O3–60P2O5)系列玻璃固化體中的賦存狀態(tài)等。研究結(jié)果表明：
　　以BaCO3為鋇源，x BaO–(100-x)(40 Fe2O3–60 P2O5)樣品的形成范圍為x≤30 mol%。在玻璃形成范圍內(nèi)，其樣品的結(jié)構(gòu)以焦磷酸鹽結(jié)構(gòu)單元（Q1）為主，伴隨有少量正磷酸鹽結(jié)構(gòu)單元（Q0）和偏磷酸鹽結(jié)構(gòu)單元（Q2）結(jié)構(gòu)單元的存在，并且隨著BaO含量的不斷增加，Q1四面體結(jié)構(gòu)單元減少，Q2四面體結(jié)構(gòu)單元增加。同時(shí)

3、玻璃樣品的玻璃轉(zhuǎn)化溫度、密度和顯微硬度等都隨氧化鋇含量的增加而增大。這些變化表明，氧化鋇的加入能使得玻璃結(jié)構(gòu)變得更加緊密，進(jìn)而改善了玻璃的機(jī)械性能；同時(shí)Ba2+的加入，玻璃固化體的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性得到了有效的改善。
　　以BaSO4為鋇源，研究了硫化物在x BaO–(100-x)(40 Fe2O3–60 P2O5)樣品的玻璃中賦存狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其玻璃形成范圍為x≤20mol%，對(duì)硫的最大包容量為0.36 mol%。在在玻璃形成范圍