YIG陶瓷对三价锕系模拟核素的固化行为研究

YIG陶瓷对三价锕系模拟核素的固化行为研究

TQ174; 石榴石具有较大的锕系包容量及化学灵活性,被认为是潜在的锕系核素固化基材.本工作以Nd3+模拟三价锕系核素,通过高温固相法成功合成了Y3–xNdxFe5O12(0≤x≤2)系列钇铁石榴石(YIG)固化体.研究了Nd在YIG固化体中的固溶极限和Nd掺杂量对固化体的物相和微观结构的影响规律,以及不同pH条件下Nd掺杂钇铁石榴石固化体的化学耐久性.研究结果表明,当x≤1.7时,YIG基固化体为纯相YIG;当x≥1.8时,YIG基固化体中YIG、NdFeO3和Fe2O3三相共存.纯相YIG基固化体对Nd3+的固溶极限约为29.5％(质量分数).随着Nd掺杂量增加,固化体的密度增大,体积减小...

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Veröffentlicht in:无机材料学报 2022-07, Vol.37 (7), p.757-763
Hauptverfasser: 罗世淋, 张胜泰, 许保亮, 王凌坤, 段思逸菡, 丁艺, 赵倩, 段涛
Format: Artikel
Sprache:chi
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:TQ174; 石榴石具有较大的锕系包容量及化学灵活性,被认为是潜在的锕系核素固化基材.本工作以Nd3+模拟三价锕系核素,通过高温固相法成功合成了Y3–xNdxFe5O12(0≤x≤2)系列钇铁石榴石(YIG)固化体.研究了Nd在YIG固化体中的固溶极限和Nd掺杂量对固化体的物相和微观结构的影响规律,以及不同pH条件下Nd掺杂钇铁石榴石固化体的化学耐久性.研究结果表明,当x≤1.7时,YIG基固化体为纯相YIG;当x≥1.8时,YIG基固化体中YIG、NdFeO3和Fe2O3三相共存.纯相YIG基固化体对Nd3+的固溶极限约为29.5％(质量分数).随着Nd掺杂量增加,固化体的密度增大,体积减小,孔隙率减小.浸出实验结果显示,28 d后元素归一化浸出率(LRi)逐渐趋于平衡,42 d后,其元素的LRi为10–6～10–5g·m–2·d–1.LRY小于LRNd,且酸性溶液中元素归一化浸出率也略高于中性和碱性溶液.这些结果表明,YIG陶瓷是理想的三价锕系核素候选固化基材.
ISSN:1000-324X
DOI:10.15541/jim20210669