玻璃固化

摘要： 屏蔽窗是高放废液玻璃固化厂重要的观察设备,安装在热室与操作廊之间的混凝土墙体内,起辐射防护和气密通风隔离作用。为确保厂房运行人员所受的照射剂量控制在电离辐射防护标准的限值内,需要对屏蔽窗的辐射屏蔽性能进行优化设计。本文使用MCNP蒙卡模拟程序,对硼玻璃和铅玻璃两种屏蔽窗进行辐射屏蔽性能的蒙卡模拟研究,计算出能保障运行操作人员职业照射安全的屏蔽窗的相对最优材质及最小厚度,该厚度下的操作廊剂量率满足辐射防护管理规定,可以保障屏蔽窗前工作的运行人员的辐射安全。

摘要： 三氧化钼在硼硅酸盐玻璃系统中的溶解度非常低,其在核废料玻璃中的过量存在可导致易溶“黄相”的形成。本实验以天然玄武岩制备的玄武岩玻璃为基体,掺入不同含量的MoO_(3)制备玻璃固化体。采用X射线衍射分析、场发射扫描电子显微镜等测试手段对不同条件制备的玻璃固化体进行表征,研究了MoO_(3)添加量对玻璃固化体微观形貌、理化性能、化学稳定性的影响。结果表明:MoO_(3)的大量引入将使玄武岩玻璃析出CaMoO_(4)。随着MoO_(3)添加量增加,玻璃固化体Tg下降,密度上升。其钼酸盐最大溶解度为5.5%(质量分数),高于硼硅酸盐玻璃系统,此时玻璃化转变温度、密度分别为619°C、2.70 g/cm^(2)。玄武岩玻璃富含铝,通过对硼硅酸盐玻璃和玄武岩玻璃成分的对比分析,这是其具有优异钼酸盐溶解度的主要原因,玄武岩玻璃固化体28天的浸出液Mo浸出率为8.5×10^(-6) g/(m^(2)·d),与广泛使用的硼硅酸盐玻璃相当。

摘要： 介绍了当前核废料玻璃固化技术的现状,并以焦耳加热陶瓷熔炉玻璃固化工艺为例,从工程应用和科研开发角度对玻璃固化关键技术进行分析,为相关工作提供了研究思路。

摘要： 高放废液中的钼在传统硼硅酸盐玻璃中的溶解度较低,超过溶解度的部分极易形成黄相,黄相的出现对固化体性能不利,并限制了固化体中废物的包容量。通过以改性透辉石玻璃为基体提高钼的溶解度,从而避免黄相的形成。采用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、扫描电子显微镜、密度测量以及电感耦合等离子体发射光谱仪等现代分析测试技术对系列样品的成分、微观结构、理化性质和化学稳定性进行了表征。结果表明:用硼砂改性透辉石,可以有效地降低透辉石玻璃的烧制温度。改性透辉石玻璃对Mo的最大包容量为9%(质量分数),当MoO_(3)的掺量为10%时,改性透辉石玻璃将析出CaMoO_(4)晶体,表明改性透辉石对钼的包容量高于硼硅酸盐体系,此时固化体的密度为2.86 g/cm_(3)。经过浸出测试,改性透辉石玻璃固化体28天的浸出液Mo浸出率为1.8×10^(-5)g/(m^(2)·d),表明改性透辉石玻璃固化体具有良好的化学稳定性。

摘要： 【美国能源部环境管理办公室网站2022年5月24日报道】美国萨凡纳河场区(SRS)国防废物处理设施(DWPF)于2022年5月暂停运行,启动玻璃固化工艺升级改造,目的是使用乙醇酸替代甲酸进行高放废液玻璃固化。预计这一升级工作将于2022年10月完成。使用甲酸进行废液玻璃固化会产生两种气体,即氢和氨;改用乙醇酸则不会产生气体,能够保障整个玻璃固化过程的化学稳定性。

摘要： 随着核能的开发与利用,需要安全有效处置的高放射性核废料越来越多,玻璃固化是安全有效的处置方式之一。针对高放核废料玻璃固化的特点,开发了专用的SMARTDATA®核废玻璃固化系统,能进行玻璃固化的成分设计和性质计算,力求为我国核废玻璃固化提供基础技术支撑。

摘要： 高放废液玻璃固化是我国亟待突破的关键环节之一,而高放废液玻璃固化过程中高放废液与基础玻璃反应发生的物相转变与结构变化一直是关注的重点。本文以模拟高放废液煅烧物和基础玻璃的混合物为研究对象,利用DSC、原位XRD、NMR、Raman等表征方法开展玻璃固化过程中高温反应物相与结构变化研究。研究结果表明:模拟高放废液煅烧物在~700°C开始溶解于基础玻璃中,并在800~900°C生成系列硅(铝)酸盐中间物相;煅烧物与基础玻璃高温反应过程中,高放废液中的大量玻璃网络改变体溶入基础玻璃中,导致玻璃网络聚合度下降。

摘要： 硼硅酸盐玻璃具有特别高的化学稳定性、较好的热稳定性、较大的放射性废物包容量等优点,被广泛作为固化高放废液的基础玻璃料.废物玻璃固化体的结构与其组成存在一定的内在依存关系,它将对废物玻璃的性质产生影响.以组分含量作为变量,所引起的废物玻璃固化体的某些结构特征的变化,是探索影响高放废物玻璃固化体性能的内在线索.为了获取废物玻璃组分含量对其结构特征参数(非桥氧键数)的影响规律,以对废物玻璃固化体的性能进行估计,进而指导设计高效处理高放废液的玻璃固化体配方,以某模拟高放废物玻璃固化体的配方为基础,通过改变其中SiO2和B2O3含量制备一系列的废物玻璃样品,并进一步采用拉曼光谱法对废物玻璃的硅酸盐网络结构单元(Qn,Q和n分别代表四面体单元和每个四面体结构单元所具有的桥氧键数)进行分析,讨论SiO2和B2O3含量对此废物玻璃固化体网络结构的影响.结果表明:随着SiO2含量(SiO2的质量与剩余氧化物质量的比值)由0.721增加到1.037,废物玻璃固化体中桥氧键的比例随之而增多,同时玻璃网络结构的聚合度(N,非桥氧/桥氧的比例)减小,但是,随着B2O3的含量(B2O3的质量与剩余氧化物质量的比值)由0.117增加到0.143,再到0.176,桥氧键的比例先减小后增大.在本实验的范围内,废物玻璃固化体的密度变化不明显,无析晶现象.

摘要： 高水平放射性废物的玻璃固化是利用化学稳定性、热稳定性和抗辐照稳定性好且废物包容量高的玻璃基质来将其固化,从而实现高放废物的长期、高效、安全处置.磷酸盐玻璃具有熔融温度低、熔体流动性好、均化时间短、对一些放射性废物的溶解度高等优点,可弥补已工业化应用的硼硅酸盐玻璃固化基质的不足,用于这些高放废物的安全固化.本文综述了磷酸盐玻璃基质在高放废物固化方面的研究进展.主要论述了磷酸盐玻璃用于固化高放废物的优势与不足;总结了目前已用于或可用于安全固化高放废物的磷酸盐玻璃基质;归纳了模拟高放废物磷酸盐玻璃固化体的组成、制备及性能;展望了未来研究的发展方向.

摘要： 使用COMSOL有限元计算软件对熔池直径500 mm、高365 mm的电磁冷坩埚玻璃固化模型的启动过程进行了数值分析,研究了垂直方向环状启动加热块数量和位置分布对启动过程中加热速率、加热效率和温度分布的影响.计算结果表明,启动加热块距离坩埚底部250～300 m m时加热效率较高,增加垂直方向启动加热块的分布数量有利于在启动过程中加快升温速率、快速提高磁感应加热效率、加强玻璃熔体温度均匀程度和扩大玻璃熔体体积.

摘要： 铈元素和钚具有相似的化学性质,在高放废物玻璃固化中被广泛用于模拟钚等三价和四价的锕系元素.本研究采用铁磷硼酸盐玻璃固化CeF3化合物,评估模拟高价元素氟化物玻璃固化体的稳定性.玻璃原料在1050～1200°C下(熔制温度低于硼硅酸盐玻璃)熔融后空气冷却形成固化体,质量比为xCeF3-(100-x)(26Fe2O3-10B2O3-64P2O5)(其中x-10、20、30).对制备的玻璃(玻璃陶瓷)固化体采用产品一致性试验(PCT)对其化学稳定性进行分析,采用x射线衍射(XRD)测试固化体结构,并用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌.PCT试验中采用100到200目的玻璃粉末置于10ml去离子水中在90°C下浸泡7天,测试了溶液中元素浸出浓度,并计算了各元素的累积浸出率在10-3g/m2水平,明显优于硼硅酸盐的玻璃固化体.样品的XRD分析表明,x-20wt％时CeF3的固化体开始析晶,部分铈元素以独居石型磷酸铈晶体的形式存在,随着铈元素含量的增加晶体含量越高,与SEM观察结果一致,试样的化学稳定性也得到一定的提高.试验结果表明氟化铈-铁磷硼酸盐玻璃(玻璃陶瓷)固化体对CeF3包裹率可达到30wt％.

摘要： 熔盐堆(MSR)的燃料载体和冷却剂都为熔融的氟化物盐,运行和处理会产生放射性氟化物废物.磷酸盐玻璃对固化氟化物废物的实验研究尚在起步阶段,分子动力学模拟(MD)方法可以从微观层次研究玻璃固化,进一步了解机理.本研究运用MD方法初步研究P2O5-Al2O3-Na2O-CaO玻璃体系固化模拟的氟化物废物NaF-SrF2-CeF3-ZrF4,对其结构变化研究得出该磷酸盐玻璃对氟化物废物的最大包容量为20mol％.通过研究体系中氟化物离子均方位移得到的离子扩散能力由强到弱依次为Na+＞F-＞Ca2+＞Sr2+＞Ce3+＞Zr4+,In the phosphate glass solidifying body中低价离子扩散要比高价离子快.

摘要： 采用美国环保部规定的毒性特性浸出程序法(TCLP)以及x-射线衍射(XRD)和扫面电镜(SEM)分析了砷酸钠为主的高砷废渣固化前后的特性，研究表明：固化前砷酸钠废渣中砷浸出浓度高达6380mg/L属于危险废物，采用玻璃固化后玻璃固化体中砷的浸出毒性浓度最大为4.49mg/L小于限定值5mg/L；XRD结果显示，砷酸钠废渣中砷的主要物相为Na4As2O7、Na3AsO4以及NaAsO3、NaAsO2，固化后玻璃固化体呈现出明显的非晶态；SEM电镜研究表明，玻璃固化后原本松散，无序的表面变得致密光滑。

摘要： 冷坩埚感应熔炉是目前最新一代的玻璃固化技术,在核废物处理领域具有广阔的应用前景.由于冷坩埚熔炉的基本原理是直接利用高频电磁场对玻璃进行感应加热,因此对冷坩埚熔炉各组件进行合理设计,保证电磁场足够高的加热效率,对玻璃固化过程的顺利进行至关重要.有限元方法是目前国内外求解和分析电磁场问题广泛使用的有力工具,本文简述了电磁场有限元方法的基本原理,总结了国内外电磁场有限元方法在冷坩埚设计和玻璃固化研究中的应用.在冷坩埚设计方面,通过电磁场有限元方法,可以对冷坩埚的电磁场进行数值模拟,分析感应圈、埚体分瓣和开缝、电源参数等设计参数对透磁效果的影响,以提高冷坩埚加热效率.电磁场分析的结果表明,感应线圈截面形状设计为跑道型、埚体开缝设计为楔形,分瓣形状设计为三角形时,冷坩埚内磁通密度最大;并且磁通密度随着开缝数和开缝宽度的增加而提高.电源参数方面,最优加热频率的选择与冷坩埚直径以及被加热物料的电阻率密切相关,可以用冷坩埚直径D与电流透入深度a的壁纸D/δ来考察频率与负载的匹配情况.有限元分析的结果表明,当D/δ值在4以上时,电效率将达到90％以上;而电源功率对冷坩埚透磁和加热的影响主要通过电流密度体现,冷坩埚内的磁通密度的最大值随电流密度呈线性增加.在玻璃固化工艺过程方面,可将电磁场分析与热场、流场分析耦合,进一步对玻璃固化过程熔体的温度分布、对流情况进行数值模拟.通过模拟玻璃固化的启动、扩熔、搅拌和卸料等工艺过程,可以预测各个工艺阶段下的熔体温度场和流场参数,为冷坩埚玻璃固化装置的建立和运行提供理论依据和参考.

摘要： 本文对德国VEK玻璃固化厂的概貌进行了介绍。文章围绕德国陶瓷电熔炉技术的研究与开发、VEK玻璃固化厂概况、VEK厂的进展情况等进行了阐述。

摘要： 本文简述了核工业中高放废液的处理与处置技术,描述了高放废液浓缩的基本方法和效果,分析了贮存技术的工艺需求和应对措施,详细介绍了高放废液玻璃固化技术的目的、特点和常用的工艺方法,并且对其四种工艺方法的要求和特点进行了较为深入的说明,最后讨论了高放废液的分离-婵变和分离-整备技术,描述了其基本原理和应用场合.

摘要： 本文对高放玻璃单向流通过法的蚀变行为进行了研究。我国高放废物最终处置方法采用集中深地质处置。玻璃固化体在漫长的地质处置过程中，会与地下水接触而发生水化反应，导致玻璃固化体腐蚀，核素会随地下水流载带进入生物圈，玻璃在动态水中的蚀变量和核素浸出量是地质处置库处置源项，是评价玻璃固化体的重要指标，建立玻璃动态腐蚀研究方法十分必要。

摘要： 高放废物含有大量α衰变核素,其中子源项主要是:重核自发裂变、缓发中子和(α,n)反应,前两者可以通过核素衰变常数得到中子产额,后者计算则较为复杂.本文以均匀介质为前提,由核数据库得到α衰变能量、核素(α,n)反应截面、材料阻止本领的数据,对α粒子与高放废物中目标核素的相互作用进行积分运算,得到中子的产额.在中子各向同性发射的假设下,由动量和能量守恒,以及反应反冲核能级的信息,计算得到中子的能谱.与现有的中子源项计算软件相比,本文适用的能量范围更大,可直接扩展到更多的目标核素.通过高放废物中子源项的计算,可以对其运输和保存过程中的辐射防护和屏蔽设计提供基础.

摘要： 高放废物含有大量α衰变核素,其中子源项主要是:重核自发裂变、缓发中子和(α,n)反应,前两者可以通过核素衰变常数得到中子产额,后者计算则较为复杂.本文以均匀介质为前提,由核数据库得到α衰变能量、核素(α,n)反应截面、材料阻止本领的数据,对α粒子与高放废物中目标核素的相互作用进行积分运算,得到中子的产额.在中子各向同性发射的假设下,由动量和能量守恒,以及反应反冲核能级的信息,计算得到中子的能谱.与现有的中子源项计算软件相比,本文适用的能量范围更大,可直接扩展到更多的目标核素.通过高放废物中子源项的计算,可以对其运输和保存过程中的辐射防护和屏蔽设计提供基础.

摘要： 高放废物含有大量α衰变核素,其中子源项主要是:重核自发裂变、缓发中子和(α,n)反应,前两者可以通过核素衰变常数得到中子产额,后者计算则较为复杂.本文以均匀介质为前提,由核数据库得到α衰变能量、核素(α,n)反应截面、材料阻止本领的数据,对α粒子与高放废物中目标核素的相互作用进行积分运算,得到中子的产额.在中子各向同性发射的假设下,由动量和能量守恒,以及反应反冲核能级的信息,计算得到中子的能谱.与现有的中子源项计算软件相比,本文适用的能量范围更大,可直接扩展到更多的目标核素.通过高放废物中子源项的计算,可以对其运输和保存过程中的辐射防护和屏蔽设计提供基础.

摘要： 本发明涉及一种用于涂布光导玻璃纤维的体系，它包括可辐射固化内底涂层组合物及可辐射固化外底涂层组合物，其中：所述内底涂层组合物包含一种低聚物，该低聚物具有至少1种能在辐射的影响下发生聚合的官能团，所述内底涂层组合物在辐射固化后具有下列性能的组合：(a)剥离温度下的纤维拉出摩擦力小于40g/mm；(b)剥离温度下的裂纹扩展大于1.0mm；(c)玻璃化转变温度低于10°C；(d)在湿气存在下、操作期间对所述玻纤的粘附力足以防止脱层；以及所述外底涂层组合物包含一种低聚物，该低聚物具有至少1种能在辐射的影响下发生聚合的官能团，所述外底涂层组合物在辐射固化后具有下列性能的组合：(e)玻璃化转变温度高于约40°C；(f)剥离温度下的弹性模量介于约10MPa～约40MPa；其中在辐射固化后当所述固化组合物被从25°C加热到剥离温度时，所述内底涂层组合物的长度变化与所述外底涂层组合物长度变化之间的比值小于2。本发明还涉及具备上述特征的内底涂层、涂层光导玻璃纤维及包含此种涂层光导玻璃纤维的带状组件。

摘要： 本发明涉及一种通过玻璃陶瓷固化含氯和/或氟放射性废物的方法，其包括：根据放射性废物中的氯和/或氟与Ca3(PO4)2中的P比例添加放射性废物，P(mol):F(Cl)(mol)＝3‑5，混合均匀后烘干排气，所得物料研磨成粉末；将粉末导入石墨模具中；将石墨模具置于烧结炉内；对烧结炉抽真空，设置加压压力为0.3t‑1.5t，设置加热程序为50‑100°C/min加热至350‑550°C，进行放电等离子烧结1‑3mins；使用脱模机将玻璃陶瓷固化体从石墨模具中取出。本发明还提供一种根据上述的方法得到的玻璃陶瓷固化体。根据本发明的方法，一步法将物料转化为固化体形态，简化了制备流程，工艺简单，时间短。

摘要： 本发明公开了一种玻璃棉固化炉链板输送打磨系统，包括上链板层和下链板层，所述的上链板和下链板之间为挤压、成型和输送玻璃棉的通道，所述的上链板层由多个上链板依次连接组成，所述的下链板层由多个下链板依次连接组成，所述的下链板上设有多个圆形孔，所述的圆形孔的直径为4‑6mm，孔间距为1.5‑2.5mm。本发明的目的在于提供一种兼具成型和打磨功能的玻璃棉固化炉链板输送打磨系统和玻璃棉固化成型方法。

摘要： 本发明涉及一种玻璃态液晶性环氧树脂的制造方法，其具备将液晶性环氧树脂冷却而使其转变为玻璃状态的工序。

摘要： 本发明涉及一种用于涂布光导玻璃纤维的体系,它包括可辐射固化内底涂层组合物及可辐射固化外底涂层组合物,其中:所述内底涂层组合物包含一种低聚物,该低聚物具有至少1种能在辐射的影响下发生聚合的官能团,所述内底涂层组合物在辐射固化后具有下列性能的组合:(a)剥离温度下的纤维拉出摩擦力小于40g/mm;(b)剥离温度下的裂纹扩展大于1.0mm;(c)玻璃化转变温度低于10°C;(d)在湿气存在下、操作期间对所述玻纤的粘附力足以防止脱层;以及所述外底涂层组合物包含一种低聚物,该低聚物具有至少1种能在辐射的影响下发生聚合的官能团,所述外底涂层组合物在辐射团化后具有下列性能的组合:(e)玻璃化转变温度高于约40°C;(f)剥离温度下的弹性模量介于约10MPa～约40MPa;其中在辐射固化后当所述固化组合物被从25°C加热到剥离温度时,所述内底涂层组合物的长度变化与所述外底涂层组合物长度变化之间的比值小于2。本发明还涉及具备上述特征的内底涂层、涂层光导玻璃纤维及包含此种涂层光导玻璃纤维的带状组件。

摘要： 本发明公开了一种用于中低水平放射性玻璃纤维的玻璃基体组合物及由其制备的玻璃固化体。所述用于中低水平放射性玻璃纤维的玻璃基体组合物，包括以下重量百分数的组分：SiO

摘要： 本发明涉及一种不可燃放射性废物的玻璃固化体及协同玻璃固化方法。本发明的玻璃固化体原料来源于放射性玻璃纤维、土壤、混凝土等不可燃废物，玻璃纤维、土壤、混凝土可根据实际情况任意二元、三元组合。所用玻璃基体组成简单，用量小。经协同玻璃固化得到的玻璃固化体具有良好的化学稳定性，抗浸出率、抗压强度、抗冲击性能等性能均满足地质处置要求，废物包容量高，具有明显的减容效果，能降低后续填埋成本。

摘要： 本发明涉及一种用于抑制放射性元素挥发的玻璃固化添加剂及玻璃固化方法，属于放射性废弃物固化处理技术领域。所述添加剂由天然矿物吸附剂和玻璃形成剂组成，具体为2～10份硅铝基天然矿物，1～5份钛基天然矿物，40～60份二氧化硅，15～25份硼酸，10～20份碳酸钠和1～10氧化钙；多孔结构的天然矿物吸附剂能够有效吸附中低放固体废弃物高温热处理过程中挥发的放射性元素；本发明还提供了一种抑制放射性元素挥发的玻璃固化方法，所述方法在热处理之前增加了低温热解步骤，有效促进废弃物中氯元素单独挥发，减少高温段氯元素对放射性元素挥发的促进作用，从而抑制放射性元素在热处理及熔融过程中的释放。

摘要： 本发明公开了一种用于放射性废物玻璃固化基础材料的制备方法，其特征是：取天然岩浆岩，粉磨，在1450～1500°C下熔融3～4.5小时，成型、退火、冷却即制得，该材料的主要化学组成和质量百分比为：SiO

摘要： 本发明公开了一种用于中低水平放射性玻璃纤维的玻璃基体组合物及由其制备的玻璃固化体。所述用于中低水平放射性玻璃纤维的玻璃基体组合物，包括以下重量百分数的组分：SiO