System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高熵锆酸盐陶瓷及其制备方法技术_技高网

一种高熵锆酸盐陶瓷及其制备方法技术

技术编号:40369138 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-20 22:13
本发明专利技术属于核素固化技术领域,具体涉及一种高熵锆酸盐陶瓷及其制备方法。本发明专利技术制备的高熵锆酸盐陶瓷可以将镧系和锕系核素均固溶进固化体晶格结构中,具有均一固溶体相,组元稳定且致密度高。本发明专利技术将高熵陶瓷引入核废料固化领域,不仅可以解决陶瓷固化核素种类单一问题,而且可以调节其性能,利用其原子散射、晶格畸变和低散热的特性可以提高晶格在辐射过程中的稳定性,利用其缓慢扩散效应和晶格畸变的特性可以提高固溶体的离子抗浸出能力。优异的材料性能使得高熵锆酸盐陶瓷在核废料固化领域具有很大应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核素固化,具体涉及一种高熵锆酸盐陶瓷及其制备方法


技术介绍

1、伴随着核军工的发展及民用核能的开发利用,积累的含特定种类核素的放射性废物越来越多,这些放射性废物有特定的放射生物学毒性,如果泄露到生物圈,会造成严重的放射性污染,对人类和环境造成巨大的危害,因此亟需得到安全处理与处置。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种高熵锆酸盐陶瓷及其制备方法,本专利技术提供的制备方法能够有效的固化放射性核素,且核素的浸出率低。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、本专利技术提供了一种高熵锆酸盐陶瓷的制备方法,包括以下步骤:

4、将稀土元素氧化物、氧化锆和助溶剂混合,将得到的混合料依次进行压制成型和烧结,得到所述高熵锆酸盐陶瓷;

5、所述稀土元素氧化物包括含镧系元素氧化物和含锕系元素氧化物中的至少6种。

6、优选的,所述稀土元素氧化物和氧化锆的摩尔比为2:1。

7、优选的,以稀土元素的摩尔量计,所述稀土元素氧化物中各稀土元素氧化物为近摩尔比或等摩尔比。

8、优选的,所述助溶剂包括氧化镍;

9、所述助溶剂的质量为所述稀土元素氧化物和氧化锆总质量的1%。

10、优选的,所述混合的方式为湿法球磨;

11、所述湿法球磨的球料比为1:1;所述湿法球磨的转速为300rpm,时间为10h。

12、优选的,所述压制成型的方式为冷等静压成型

13、所述压制成型的压力为300mpa,保压时间为5min。

14、优选的,所述烧结的温度为1450~1650℃,保温时间为6~12h。

15、优选的,升温至所述烧结温度的升温速率为5~10℃/min。

16、本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的高熵锆酸盐陶瓷,所述高熵锆酸盐陶瓷的化学组成为re2zr2o7;所述re为镧系元素和锕系元素中的至少6种。

17、优选的,所述re中各稀土元素为近摩尔比或等摩尔比。

18、本专利技术提供了一种高熵锆酸盐陶瓷的制备方法,包括以下步骤:将稀土元素氧化物、氧化锆和助溶剂混合,将得到的混合料依次进行压制成型和烧结,得到所述高熵锆酸盐陶瓷;所述稀土元素氧化物包括含镧系元素氧化物和含锕系元素氧化物中的至少6种。本专利技术制备的高熵锆酸盐陶瓷可以将镧系和锕系核素均固溶进固化体晶格结构中,具有均一固溶体相,组元稳定且致密度高。本专利技术将高熵陶瓷引入核废料固化领域,不仅可以解决陶瓷固化核素种类单一问题,而且可以调节其性能,利用其原子散射、晶格畸变和低散热的特性可以提高晶格在辐射过程中的稳定性,利用其缓慢扩散效应和晶格畸变的特性可以提高固溶体的离子抗浸出能力。优异的材料性能使得高熵锆酸盐陶瓷在核废料固化领域具有很大应用潜力。

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【技术保护点】

1.一种高熵锆酸盐陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述稀土元素氧化物和氧化锆的摩尔比为2:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以稀土元素的摩尔量计,所述稀土元素氧化物中各稀土元素氧化物为近摩尔比或等摩尔比。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述助溶剂包括氧化镍;

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合的方式为湿法球磨;

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述压制成型的方式为冷等静压成型;

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的温度为1450~1650℃,保温时间为6~12h。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,升温至所述烧结温度的升温速率为5~10℃/min。

9.权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的高熵锆酸盐陶瓷,其特征在于,所述高熵锆酸盐陶瓷的化学组成为RE2Zr2O7;所述RE为镧系元素和锕系元素中的至少6种。

10.根据权利要求9所述的高熵锆酸盐陶瓷,其特征在于,所述RE中各稀土元素为近摩尔比或等摩尔比。

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【技术特征摘要】

1.一种高熵锆酸盐陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述稀土元素氧化物和氧化锆的摩尔比为2:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以稀土元素的摩尔量计,所述稀土元素氧化物中各稀土元素氧化物为近摩尔比或等摩尔比。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述助溶剂包括氧化镍;

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合的方式为湿法球磨;

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述压制成型...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱永昌杜瞻远王华杨德博崔竹岳汉威赵鲲焦云杰赵永祥董炫疆王东宇
申请(专利权)人:中国建筑材料科学研究总院有限公司
类型:发明
国别省市:

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